1.本发明涉及技术热泵机组领域，特别是一种太阳能、空气能、相变储能耦合式热泵机组。
背景技术：
2.随着人们对能源资源的需求日益增加，传统的化石燃料能源已经无法满足我们对能源方面的需求。因此，再生能源逐渐成为世界各国发展战略中备受重视的一部分，太阳能、相变能、空气能的角色逐步转变，由辅助能源变为主要能源，但不同类型的再生能源在应用中存在一些局限性。
3.太阳能采暖系统存在下列问题：冬季太阳辐射能量密度低；太阳辐射受昼夜、季节、纬度、天气和海拔高度等自然条件的限制，致使存在间歇性和不稳定性；太阳能集热板的有效工作时效短；昼夜热量不平衡；初装成本较高。五个方面导致太阳能供暖系统的达不到规模化利用。
4.将水变成冰能释放大量的热能，经过热泵机组转化，供建筑物采暖，但存在下列问题：换热效率低；冰的提取、融化与存放都存在问题。空气能主要是受环境影响较大，在-15℃情况下，换热效率很低。
5.需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。
技术实现要素：
6.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种太阳能、空气能、相变储能耦合式热泵机组。
7.为了实现上述目的，本发明提供了一种太阳能、空气能、相变储能耦合式热泵机组，包括供热管路；所述供热管路上依次安装有一体化蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀；所述一体化蒸发器包括保温壳体、吸热玻璃板、下集箱、上集箱、储能集热管，吸热玻璃板设置在保温壳体上端面，保温壳体倾斜设置，保温壳体斜下端安装有下集箱，下集箱与供热管路的输出端连通，保温壳体斜上端安装有上集箱，上集箱与供热管路的输入端连通，保温壳体内安装有多个储能集热管；所述储能集热管包括集热套管、内传热管、进水环管、上密封活塞、下密封活塞和限位件，保温壳体相对两侧壁上均开设有空气口，集热套管倾斜安装在保温壳体内，集热套管斜上端呈封闭结构，集热套管斜下端呈敞开结构且密封贯穿下集箱，集热套管斜下部设有连通口和出水口，出水口上端密封延伸出保温壳体，集热套管斜上端安装有与其连通的进水环管，进水环管的进水端密封延伸出上集箱；集热套管内密封固定安装有内传热管，内传热管斜上端与上集箱连通，上密封活塞滑动套装在内传热管上，上密封活塞与内传热管、集热套管滑动密封连接，下密封活塞与集热套管滑动密封连接，上密封活塞、下密封活塞间通过连接件固定连接，限位件将上密封活塞、下密封活塞限制在预设位置；上密封活塞、下密封活塞处于预设位置时，内传热管斜下端和连通口位于上密封活塞、下密封活塞间，内传
热管通过连通口与下集箱连通；还包括循环加热机构，所述循环加热机构包括循环回流管、循环供水管、加热水箱、循环泵，循环回流管输入端与各出水口连通，循环回流管输出端与加热水箱连通，循环供水管输入端与加热水箱连通，循环供水管输出端与各进水环管的进水端连通。
8.优选的，所述进水环管的进水端位于其底部，进水环管的进水端延伸出上集箱底部；进水环管顶部还设有溢流出水端，溢流出水端延伸出上集箱顶部。
9.优选的，所述循环加热机构还包括溢流管，溢流管输入端与进水环管的溢流出水端连通，溢流管输出端与循环回流管连通，溢流管输入端处安装有溢流阀，溢流管输出端处安装有单向阀。
10.优选的，所述供热管路上还安装有气液分离器，气液分离器位于一体化蒸发器、压缩机之间。
11.优选的，所述供热管路上还安装有干燥过滤器，干燥过滤器位于冷凝器、膨胀阀之间。
12.优选的，所述供热管路上还安装有液视镜，液视镜位于冷凝器、膨胀阀之间。
13.优选的，所述供热管路上还安装液体介质温度传感器、液体介质压力传感器、介质蒸发温度传感器、介质蒸发压力传感器、介质冷凝温度传感器、介质冷凝压力传感器。
14.优选的，所述保温壳体上安装有用于启闭空气口的挡板，保温壳体至少一侧壁上的空气口内安装有引流风机。
15.优选的，所述下集箱上固定有导套，限位件滑动插装在导套内，下密封活塞背向上密封活塞的一端固定有限位块，限位块上开设有通孔，限位件下端插装在通孔内。
16.优选的，所述保温壳体底部固定有支架。
17.相对于现有技术，本技术方案至少具有以下有益效果：通过从太阳能、空气能、相变储能中提取热能，与水源热能机组耦合给建筑物采暖，太阳能、相变能、空气能互补利用，能够最大化地满足人类对能源的需求，在这个过程中减少对传统能源的依赖，有利于实现能源的可持续发展；无法通过太阳能和空气能提取热源时，可利用储备在集热套管内的水发生相变释放凝固潜热，传给内传热管里的介质，实现对内传热管内介质的加热，最终为热用户供热；也可通过加热水箱电加热水紧急提供热能，满足热用户需求；集热套管内的水完全结冰时，通过控制限位件、上密封活塞、下密封活塞移动，控制循环泵将加热水箱内的水输送至集热套管，对集热套管内的冰进行融化、冲击，将集热套管内的冰从集热套管内排出，减少融冰耗能，便于后续快速为热用户供热。
附图说明
18.图1为本发明一实施例的结构示意图；图2为本发明一实施例的一体化蒸发器的侧视剖视图；图3为本发明一实施例的保温壳体的截面图；图中，1、供热管路；2、一体化蒸发器；3、压缩机；4、冷凝器；5、膨胀阀；6、保温壳体；7、吸热玻璃板；8、下集箱；9、上集箱；10、储能集热管；11、集热套管；12、内传热管；13、进水环管；14、上密封活塞；15、下密封活塞；16、限位件；17、空气口；18、连通口；19、出水口；20、
循环出水管；21、循环供水管；22、加热水箱；23、循环泵；24、出水阀；25、溢流管；26、溢流阀；27、单向阀；28、气液分离器；29、干燥过滤器；30、液视镜；31、液体介质温度传感器；32、液体介质压力传感器；33、介质蒸发温度传感器；34、介质蒸发压力传感器；35、介质冷凝温度传感器；36、介质冷凝压力传感器；37、挡板；38、引流风机；39、导套；40、限位块；41、支架。
具体实施方式
19.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
20.请参阅图1，本技术实施例提供了一种太阳能、空气能、相变储能耦合式热泵机组，包括供热管路1、一体化蒸发器2、压缩机3、冷凝器4、膨胀阀5、循环加热机构；供热管路1上依次安装有一体化蒸发器2、压缩机3、冷凝器4、膨胀阀5；一体化蒸发器2包括保温壳体6、吸热玻璃板7、下集箱8、上集箱9、储能集热管10，保温壳体6侧壁设有保温层，具有保温效果，吸热玻璃板7设置在保温壳体6上端面可直接接受太阳光照射，保温壳体6倾斜设置可便于进光，保温壳体6斜下端安装有下集箱8，下集箱8与供热管路1的输出端连通，保温壳体6斜上端安装有上集箱9，上集箱9与供热管路1的输入端连通，保温壳体6内安装有多个储能集热管10；储能集热管10包括集热套管11、内传热管12、进水环管13、上密封活塞14、下密封活塞15和限位件16，保温壳体6相对两侧壁上均开设有空气口17，集热套管11倾斜安装在保温壳体6内，集热套管11斜上端呈封闭结构，集热套管11斜下端呈敞开结构且密封贯穿下集箱8，集热套管11斜下部设有连通口18和出水口19，出水口19上端密封延伸出保温壳体6，集热套管11斜上端安装有与其连通的进水环管13，进水环管呈环形且具有多个均匀分布与集热套管11斜上端连通的补水口，可在冲击集热套管11内的冰时，使得冲击水与冰的环形端面均匀接触，进水环管13的进水端密封延伸出上集箱9；集热套管11内密封固定安装有内传热管12，内传热管12斜上端与上集箱9连通，上密封活塞14滑动套装在内传热管12上，上密封活塞14与内传热管12、集热套管11滑动密封连接，下密封活塞15与集热套管11滑动密封连接，上密封活塞14、下密封活塞15间通过连接件固定连接，限位件16将上密封活塞14、下密封活塞15限制在预设位置；上密封活塞14、下密封活塞15处于预设位置时，内传热管12斜下端和连通口18位于上密封活塞14、下密封活塞15间，内传热管12通过连通口18与下集箱8连通；循环加热机构包括循环回流管20、循环供水管21、加热水箱22、循环泵23和出水阀24，循环回流管20输入端与各出水口19连通，循环回流管20输出端与加热水箱22连通，循环供水管21输入端与加热水箱22连通，循环供水管21输出端与各进水环管13的进水端连通，循环回流管20靠近各出水口19处均安装有出水阀24，通过开启出水阀24，可控制集热套管11内的水循环流动，关闭出水阀24，可避免集热套管11内的水循环流动。
21.本实施的太阳能、空气能、相变储能耦合式热泵机组从太阳能、空气能、相变储能中提取热能，与水源热能机组耦合给建筑物采暖。
22.有太阳时，一方面是太阳能热循环，太阳光穿透吸热玻璃板7照射在储能集热管10
上，集热套管11吸收太阳热能；另一方面是空气能热循环，外界空气由空气口17在保温壳体6内流通，集热套管11与空气中的热能进行换热；太阳能热循环和空气能热循环均使集热套管11内部的水升温，通过水将热能再传给内传热管12里流动的介质，介质具体可为r22冷媒；介质蒸发，变成低温、低压气体，经过上集箱9进入供热管路1的输入端，在压缩机3动力作用下，变成高温、高压气体，流入冷凝器4，在冷凝器4中通过风机盘管机组与用户侧进行热交换，热量通过风机盘管释放给热用户，流出冷凝器4的介质变成气液混合体，进入膨胀阀5，进入膨胀阀5后，介质变成液体，再流回下集箱8，并由连通口18进入上密封活塞14与下密封活塞15间的集热套管11内、内传热管12中，完成一个循环。
23.晚上或阴天，且室外温度高于0℃时，可单独进行空气能热循环，也可在室外温度较低导致供热效率较低无法满足用户侧时，通过加热水箱22电加热水紧急提供热能。加热水箱22对内部的蓄水进行加热，循环泵23通过循环供水管21将加热水箱22内的水输送至进水环管13、集热套管11，集热套管11内的水与内传热管12里流动的介质换热后，由出水口19进入循环回流管20、加热水箱22，完成一个循环，实现对内传热管12内介质的加热，为热用户供热。
24.晚上或阴天太阳能无法提供热能、室外温度低于0℃且停电时，储备在集热套管11内的水发生相变释放凝固潜热，传给内传热管12里的介质，实现对内传热管12内介质的加热，为热用户供热。来电后，加热水箱22通电对内部的蓄水进行加热，循环泵23通过循环供水管21将加热水箱22内的水输送至进水环管13、集热套管11，集热套管11内的水与内传热管12里流动的介质换热后，由出水口19进入循环回流管20、加热水箱22，完成一个循环，实现对内传热管12内介质的加热，为热用户供热；若集热套管11内的水完全结冰，则控制限位件16移动，不再对上密封活塞14、下密封活塞15进行限位，循环泵23通过循环供水管21将加热水箱22内的水输送至进水环管13、集热套管11，对集热套管11内的冰进行融化、冲击，在水流冲击力和自重作用下，最终将集热套管11内的冰从集热套管11斜下端的敞开口排出，随后再安装上密封活塞14、下密封活塞15和限位件16，重新向集热套管11内注水，为热用户供热。持续不来电情况下，可等到白天有太阳时，利用太阳能融化集热套管11内的冰。
25.在一实施例中，为避免进水环管13、集热套管11内压力过大，设置进水环管13的进水端位于其底部，进水环管13的进水端延伸出上集箱9底部；进水环管13顶部还设有溢流出水端，溢流出水端延伸出上集箱9顶部。通过进水环管13向集热套管11内注水时，尤其在集热套管11内完全结冰时，在循环泵23的作用下，进水环管13、集热套管11内的压力会过大，水或气会由溢流出水端排出。
26.在一实施例中，为避免浪费溢流出水端排出的水，设置循环加热机构还包括溢流管25，溢流管25输入端与进水环管13的溢流出水端连通，溢流管25输出端与循环回流管20连通，溢流管25输入端处安装有溢流阀26，溢流阀26可在溢流出水压力大于其预设值时才开启，保证集热套管11的供水压力不会太低，溢流管25输出端处安装有单向阀27，单向阀27可避免向溢流管25输水。当进水环管13、集热套管11内的压力大于溢流阀26预设开启压力时，由溢流出水端排出的水进入溢流管25、循环回流管20和加热水箱22，实现溢流水的回收。尤其是在融冰、排冰时，可在不移动限位件16、上密封活塞14、下密封活塞15的情况下，直接开启循环泵23和加热水箱22内的加热器，循环泵23通过循环供水管21将加热水箱22内的水输送至进水环管13、集热套管11，对集热套管11内的冰进行融化、冲击，由于冰块的堵
塞，导致进水环管13、集热套管11内的水压增大，水由溢流出水端排出，进入溢流管25、循环供水管21和加热水箱22，实现水的回收；当冰块与集热套管11接触的外壁、与内传热管12接触的内壁融化后，水可由出水口19排出回流至加热水箱22，此时可关闭循环泵23，操作限位件16，然后将上密封活塞14、下密封活塞15取出集热套管11，在自重作用下，集热套管11内的冰从集热套管11斜下端的敞开口自动排出，若冰块无法自动排出，可再开启循环泵23，利用水压将冰块冲出。
27.在一实施例中，供热管路1上还安装有气液分离器28，气液分离器28位于一体化蒸发器2、压缩机3之间。气液分离器28可分离液体介质，避免液体介质进入压缩机3。
28.在一实施例中，供热管路1上还安装有干燥过滤器29，干燥过滤器29位于冷凝器4、膨胀阀5之间。干燥过滤器29可对介质进行干燥，便于液体介质进入膨胀阀5。
29.在一实施例中，供热管路1上还安装有液视镜30，液视镜30位于冷凝器4、膨胀阀5之间。设置液视镜30可便于肉眼观察供热管路1中介质的状态。
30.在一实施例中，供热管路1上还安装液体介质温度传感器31、液体介质压力传感器32、介质蒸发温度传感器33、介质蒸发压力传感器34、介质冷凝温度传感器35、介质冷凝压力传感器36。液体介质温度传感器31和液体介质压力传感器32安装在膨胀阀5与一体化蒸发器2之间，液体介质温度传感器31检测该位置的供热管路1内的温度，液体介质压力传感器32检测该位置的供热管路1中的压力；介质蒸发压力传感器34设置在气液分离器28与压缩机3之间，介质蒸发压力传感器34检测该位置的供热管路1中的压力；介质冷凝温度传感器35和介质冷凝压力传感器36设置在压缩机3与冷凝器4之间，介质冷凝温度传感器35检测该位置的供热管路1中的温度，介质冷凝压力传感器36检测该位置的供热管路1中的压力。
31.在一实施例中，保温壳体6上安装有用于启闭空气口17的挡板37，保温壳体6至少一侧壁上的空气口17内安装有引流风机38。挡板37在保温壳体6上启闭空气口17的安装方式有多种，比如，通过设置挡板37通过扭力合页铰接安装在保温壳体6上，自然状态下在扭力合页作用下挡板37开启空气口17，通过在挡板37和保温壳体6上安装快速卡钳等锁定装置，通过快速卡钳等锁定装置可将挡板37封闭空气口17。在室外温度过低，不适宜进行空气能循环时，控制挡板37关闭空气口17，使得保温壳体6内部保温。
32.在一实施例中，为便于安装限位件16，设置下集箱8上固定有导套39，限位件16滑动插装在导套39内，下密封活塞15背向上密封活塞14的一端固定有限位块40，限位块40上开设有通孔，限位件16下端插装在通孔内。限位件16可为销钉，导套39对限位件16起到导向和限位作用，限位件16通过插装在通孔内实现对限位块40、下密封活塞15和上密封活塞14的限位，避免下密封活塞15和上密封活塞14在集热套管11内轴向活动。
33.在一实施例中，为便于对保温壳体6进行支撑，同时便于将集热套管11内的冰块顺利排出，设置保温壳体6底部固定有支架41。通过设置支架41可以将保温壳体6支撑在较高的高度位置，便于集热套管11内的冰块顺利排出，避免冰块下端着地后上端仍部分留在集热套管11内。
34.以上实施例均设置有控制柜，控制柜对压缩机3等用电元件进行控制，通过各温度传感器、压力传感器检测的温度和压力变化、调节各系统的关停与开启度，做到智能监测。
35.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛
盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
36.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。