本發(fā)明涉及熱交換技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通過對太陽能和空氣源熱泵進(jìn)行綜合利用的家用太陽能空氣能聯(lián)合應(yīng)用集成換能模塊。

背景技術(shù)：

隨著空氣能熱泵技術(shù)的發(fā)展，三聯(lián)供空氣能熱泵系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)供生活熱水，采暖供熱，和夏季的制冷，在制冷時(shí)進(jìn)行熱回收進(jìn)行制備熱水，實(shí)現(xiàn)能源的有效利用和節(jié)能，與常規(guī)的供熱和制冷設(shè)備用電相比可節(jié)省至少50%以上。但是在實(shí)際應(yīng)用中，采用風(fēng)機(jī)盤管作為末端的供熱和供冷裝置，在制冷工況時(shí)，在制冷過程中釋放出的熱量用來制備熱水，兩證各取所需同時(shí)滿足了房間的制冷和洗浴熱水的需求，互補(bǔ)影響，而采暖工況時(shí)，由于供洗浴熱水和采暖供熱都需要熱量，這時(shí)就會產(chǎn)生供熱沖突的問題，需要解決誰優(yōu)先的問題，洗浴熱水需求熱量相對較少，在設(shè)計(jì)三聯(lián)供空氣能熱泵控制系統(tǒng)是會采取熱水優(yōu)先的解決方案，在實(shí)際應(yīng)用中，采暖常推薦采用地板采暖形式，因?yàn)榈匕宀膳哂袩岫栊裕粫斐商黠@的不舒適性，如果采用風(fēng)機(jī)盤管末端供暖就會造成供暖時(shí)房間的忽冷忽熱，影響了供暖的舒適性。采暖風(fēng)機(jī)盤管作為末端裝置，初投入相對校低且安裝簡單，易于調(diào)節(jié)溫度，因此在農(nóng)村的節(jié)能改造中應(yīng)用比較廣泛。為了解決上述的問題，已有采用太陽能與空氣源熱泵相結(jié)合系統(tǒng)，由于系統(tǒng)的部件較多且沒有形成一個整體，施工起來還是比較繁瑣，施工費(fèi)較高。目前有很多廠家也在不斷的開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品或設(shè)計(jì)方案來簡化系統(tǒng)的安裝，但是還不夠理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種家用太陽能空氣能聯(lián)合應(yīng)用集成換能模塊，用于實(shí)現(xiàn)空氣的制冷、制熱和生活熱水的制取。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種家用太陽能空氣能聯(lián)合應(yīng)用集成換能模塊，其特征在于：包括換熱箱、儲冷箱、換能水箱和殼體，換熱箱和儲冷箱設(shè)置在換能水箱內(nèi)部且換熱箱位于儲冷箱上部，換熱箱和儲冷箱表面均包裹有絕熱層，換能水箱設(shè)置在殼體內(nèi)部；

所述的換熱箱的側(cè)壁上設(shè)有與其內(nèi)部連通的排氣口、循環(huán)進(jìn)口、探溫口、循環(huán)出口、換熱器出口、換熱器進(jìn)口、補(bǔ)水口、供熱口和回水口，換熱箱內(nèi)部設(shè)有一換熱管，換熱管的兩端開口分別與換熱管出口、換熱管進(jìn)口連接；

所述的儲冷箱的側(cè)壁上設(shè)有與其內(nèi)部連通的排氣口、循環(huán)進(jìn)口、探溫口、循環(huán)出口、回水口、供冷口和補(bǔ)水口；

所述的殼體上設(shè)有太陽能進(jìn)口、太陽能出口、空氣能熱泵進(jìn)口、空氣能熱泵出口、末端回水口、末端供水口、熱水供水口、補(bǔ)水外接口和排氣外接口；

所述的太陽能進(jìn)口與換熱箱的循環(huán)進(jìn)口連接，太陽能出口與換熱箱的循環(huán)出口連接，空氣能熱泵進(jìn)口通過三通閥分別與換熱箱和儲冷箱各自的循環(huán)進(jìn)口連接，空氣能熱泵出口通過三通閥分別與換熱箱和儲冷箱各自的循環(huán)出口連接，末端回水口通過三通閥分別與換熱箱和儲冷箱各自的回水口連接，末端供水口通過三通閥分別與換熱箱的供熱口和儲冷箱的供冷口連接且末端供水口與三通閥之間還通過一恒溫混水閥與末端回水口連接，熱水供水口與換熱箱的換熱器出口連通，補(bǔ)水外接口分別與換熱箱的補(bǔ)水口、換熱器進(jìn)口、儲冷箱的補(bǔ)水口連接，排氣外接口分別與換熱箱和儲冷箱各自的排氣孔連接，所述的三通閥均設(shè)置在殼體內(nèi)部。

還包括了分別與換熱箱的循環(huán)出口、儲冷箱的循環(huán)出口、末端供水口一一對應(yīng)設(shè)置的止回閥和泵體，止回閥和泵體均設(shè)置在殼體內(nèi)部。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果是：實(shí)現(xiàn)太陽能與空氣能熱泵聯(lián)合供熱水、供暖及制冷的功能，本發(fā)明的集成換能模塊安裝簡便，由于采用模塊設(shè)計(jì)，換能水箱、泵體、閥及管路構(gòu)成一個整體，施工現(xiàn)場只需將太陽能集熱系統(tǒng)、空氣能熱泵及末端應(yīng)用與集成換能模塊的接口相連接，實(shí)現(xiàn)快速安裝，簡化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)安裝省時(shí)、省力、節(jié)約安裝空間的目的。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1 為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 為換能水箱的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1殼體、2太陽能進(jìn)口、3太陽能出口、4空氣能熱泵進(jìn)口、5空氣能熱泵出口、6末端回水口、7末端供水口、8熱水供水口、9補(bǔ)水外接口、10換能水箱、11排氣外接口、12恒溫混水閥、13補(bǔ)水閥、D1～D4三通電動閥、Z1～Z3止回閥、P1～P3泵、J1～J2補(bǔ)水閥、101排氣口、102循環(huán)進(jìn)口、103探溫口、104循環(huán)出口、105排氣口、106循環(huán)進(jìn)口、107探溫口、108循環(huán)出口、109絕熱層、110儲冷箱、111回水口、112供冷口、113補(bǔ)水口、114回水口、115換熱器進(jìn)口、116供熱口、117換熱器出口、118補(bǔ)水口、119換熱器、120換熱箱。

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。

如圖1、2所示：一種家用太陽能空氣能聯(lián)合應(yīng)用集成換能模塊，其特征在于：包括換熱箱120、儲冷箱110、換能水箱10和殼體1，換熱箱120和儲冷箱110設(shè)置在換能水箱10內(nèi)部且換熱箱120位于儲冷箱110上部，換熱箱120和儲冷箱110表面均包裹有絕熱層109，換能水箱10設(shè)置在殼體1內(nèi)部；

所述的換熱箱120的側(cè)壁上設(shè)有與其內(nèi)部連通的排氣口101、循環(huán)進(jìn)口102、探溫口103、循環(huán)出口104、換熱器出口117、換熱器進(jìn)口115、補(bǔ)水口118、供熱口116和回水口114，換熱箱120內(nèi)部設(shè)有一換熱器119，換熱器119的兩端開口分別與換熱器出口117、換熱器進(jìn)口115連接；

所述的儲冷箱110的側(cè)壁上設(shè)有與其內(nèi)部連通的排氣口105、循環(huán)進(jìn)口106、探溫口107、循環(huán)出口108、回水口111、供冷口112和補(bǔ)水口113；

所述的殼體1上設(shè)有太陽能進(jìn)口2、太陽能出口3、空氣能熱泵進(jìn)口4、空氣能熱泵出口5、末端回水口6、末端供水口7、熱水供水口8、補(bǔ)水外接口9和排氣外接口11；

所述的太陽能進(jìn)口2與換熱箱120的循環(huán)進(jìn)口102連接，太陽能出口3與換熱箱120的循環(huán)出口104連接；

所述的空氣能熱泵進(jìn)口4通過三通閥D2分別與換熱箱120的循環(huán)進(jìn)口102和儲冷箱110的循環(huán)進(jìn)口106連接，空氣能熱泵出口5通過三通閥D1分別與換熱箱120的循環(huán)出口104和儲冷箱110的循環(huán)出口108連接；

所述的末端回水口6通過三通閥D3分別與換熱箱120的回水口114和儲冷箱110的回水口111連接，末端供水口7通過三通閥D4分別與換熱箱120的供熱口116和儲冷箱110的供冷口112連接且末端供水口7與三通閥D4之間還通過一恒溫混水閥12與末端回水口6連接；

所述的熱水供水口8與換熱箱120的換熱器出口117連通；

所述的補(bǔ)水外接口9分別與換熱箱120的補(bǔ)水口118、換熱器進(jìn)口115、儲冷箱110的補(bǔ)水口113連接，補(bǔ)水口118和補(bǔ)水口113外側(cè)均設(shè)有補(bǔ)水閥13；

所述的排氣外接口11分別與換熱箱120的排氣孔101和儲冷箱110的排氣孔105連接；

所述的三通閥均設(shè)置在殼體1內(nèi)部。

還包括了分別與換熱箱120的循環(huán)出口104對應(yīng)設(shè)置的止回閥Z1和泵體P1，與儲冷箱110的循環(huán)出口108對應(yīng)設(shè)置的止回閥Z2和泵體P2，與末端供水口7對應(yīng)設(shè)置的止回閥Z3和泵體P3，止回閥和泵體均設(shè)置在殼體1內(nèi)部。

該家用太陽能空氣能聯(lián)合應(yīng)用集成換能模塊的工作原理為：

夏季模式：三通電動閥D1的A口和C口相通、B口關(guān)閉，三通電動閥D2的B口和C口相通、A口關(guān)閉；三通電動閥D3和D4的B口和C口相通、A口關(guān)閉。

太陽能供熱過程：太陽能集熱系統(tǒng)獲得的熱水通過太陽能進(jìn)口2，進(jìn)入換能水箱10的換熱箱120中，再通過泵P1經(jīng)由三通電動閥D1、太陽能出口3回到太陽能集熱系統(tǒng)中，如此循環(huán)使儲熱箱獲得熱量。

空氣能供冷過程：空氣能熱泵制得的載冷水通過空氣能熱泵進(jìn)口4、三通電動閥D2進(jìn)入換能水箱10的儲冷箱110中，再通過泵P2經(jīng)由空氣能熱泵出口5回到空氣能熱泵中，如此循環(huán)使儲冷箱110獲得冷量。

熱水取用過程：自來水進(jìn)入換能水箱10的換熱器進(jìn)口115，經(jīng)由換熱器119被加熱后，從換熱器出口117出來供給生活熱水端。

載冷水送冷過程：換能水箱10的儲冷箱110中的載冷水通過供冷口112、三通電動閥D4，經(jīng)恒溫混水閥12獲得預(yù)設(shè)溫的的載冷水，再由泵P3送入空調(diào)末端釋放冷量，之后經(jīng)由三通電動閥D3、回水口114回到儲冷箱110中，如此循環(huán)不斷輸出冷量。

冬季模式：三通電動閥D3和D4的A口和C口相通、B口關(guān)閉。

太陽能供熱過程：三通電動閥D1的A口和C口相通、B口關(guān)閉，三通電動閥D2的B口和C口相通、A口關(guān)閉；太陽能集熱系統(tǒng)獲得的熱水通過太陽能進(jìn)口2，進(jìn)入換能水箱10的換熱箱120中，再通過泵P1經(jīng)由三通電動閥D1、太陽能出口3回到太陽能集熱系統(tǒng)中，如此循環(huán)使儲熱箱獲得熱量。

空氣能供熱過程：當(dāng)太陽能不能供熱時(shí)，三通電動閥D1的B口和C口相通、A口關(guān)閉，三通電動閥D2的A口和C口相通、B口關(guān)閉；空氣能熱泵制得的熱水通過空氣能熱泵進(jìn)口4、三通電動閥D2進(jìn)入換能水箱10的儲熱箱中，再通過泵P1經(jīng)由三通電動閥D1回到空氣能熱泵出口5回到空氣能熱泵中，如此循環(huán)使儲熱箱獲得熱量。

供暖送熱過程：換能水箱10的換熱箱120中的熱水通過供熱口116、三通電動閥D4，經(jīng)恒溫混水閥12獲得預(yù)設(shè)溫度的熱水，再由泵P3送入采暖末端釋放熱量，之后經(jīng)由三通電動閥D3、回水口014回到換熱箱120中，如此循環(huán)不斷輸出熱量。

熱水取用過程：自來水進(jìn)入換能水箱10的換熱器進(jìn)口115，經(jīng)由換熱器119被加熱后，從換熱器出口117出來供給生活熱水端。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施方式，只要以基本相同手段實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的技術(shù)方案，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。