一種太陽能熱泵熱水系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽能熱泵熱水系統(tǒng)，包括：集熱裝置、熱交換裝置和熱能吸收儲存裝置，其中：所述的集熱裝置采用幕墻結(jié)構(gòu)；所述的熱交換裝置包括與集熱裝置連通的供液總管(11)和回液總管(12)、設(shè)置在供液總管(11)上的循環(huán)水泵(13)和止回閥(14)、以及連接在供液總管(11)和回液總管(12)之間的蒸發(fā)器(16)；所述的熱能吸收儲存裝置包括：一熱泵和儲熱水箱(21)，熱泵的冷凝器（19）設(shè)置在儲熱水箱(21)內(nèi)，所述熱泵中的制冷劑在蒸發(fā)器（16）中與集熱裝置中的載熱介質(zhì)進行換熱。
【專利說明】一種太陽能熱泵熱水系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能熱泵熱水系統(tǒng)。該系統(tǒng)將太陽能集熱裝置與熱泵有機地結(jié)合在一起，滿足各種天氣的供水需求。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有太陽能集熱器應(yīng)用多為分體式安裝結(jié)構(gòu)，即集熱器為獨立體安裝于建筑墻體之外的屋面，既浪費樓面建筑面積，又影響整個建筑的美觀。此外，現(xiàn)有的太陽能集熱器通常為單一光熱集熱器，在陰、雨天氣及夜晚產(chǎn)熱效果差或者完全停止工作。
[0003]現(xiàn)有熱泵熱水器從熱源采集對象分為三大類，既:空氣源熱泵、水源熱泵、地源熱泵?？諝庠礋岜糜捎跓岜每諝饧療崞髅娣e小工作溫差大的特殊性在寒冷地區(qū)容易結(jié)霜，因此，不適宜在寒冷地區(qū)使用。水源熱泵和地源熱泵因為資源與高昂的施工成本在城市推廣也受到條件限制。
[0004]因此，研發(fā)一種既能有效地利用太陽能，又能適應(yīng)各種環(huán)境使用的熱水系統(tǒng)是業(yè)內(nèi)亟待解決的技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種太陽能熱泵熱水系統(tǒng)。
[0006]本實用新型采用的技術(shù)方案是，設(shè)計一種太陽能熱泵熱水系統(tǒng)，包括集熱裝置、熱交換裝置和熱能吸收儲存裝置，其中:
[0007]所述的集熱裝置采用幕墻結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在其下端的進液口和設(shè)置其上端的出液Π ；
[0008]所述的熱交換裝置包括與集熱裝置連通的供液總管和回液總管、并聯(lián)設(shè)置在供液總管上的循環(huán)水泵和止回閥、以及連接在供液總管和回液總管之間的蒸發(fā)器；
[0009]所述的熱能吸收儲存裝置包括:由壓縮機、冷凝器、膨脹閥、和蒸發(fā)器組成的熱泵；和儲熱水箱，其底部設(shè)有供水閥，所述的冷凝器設(shè)置在儲熱水箱內(nèi)，所述熱泵中的制冷劑在蒸發(fā)器中與集熱裝置中的載熱介質(zhì)進行換熱。
[0010]所述集熱裝置上設(shè)有固定孔，并用膨脹螺栓固定在建筑結(jié)構(gòu)的外墻上。
[0011]所述集熱裝置內(nèi)部充注的載熱介質(zhì)是水或防凍液。
[0012]在一實施例中，所述回液總管上設(shè)置有一膨脹水箱，所述熱能吸收儲存裝置組成一整體結(jié)構(gòu)，獨立安裝在建筑樓頂，所述的儲熱水箱外圍設(shè)有保溫層。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0014]1、太陽能集熱裝置采用幕墻設(shè)計，可固定在建筑物的墻體上，節(jié)約了樓面建筑面積；
[0015]2、采用太陽能集熱裝置與熱泵一體設(shè)計，除能夠在光照充足時吸收陽光輻射熱能，還因為大面積與空氣接觸，可以在光照不足時利用熱泵加熱水，從根本上實現(xiàn)了常規(guī) 太陽能系統(tǒng)所不能實現(xiàn)的全天候工作狀態(tài)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的說明。
[0018]本實用新型的目的在于開發(fā)一種新的太陽能集熱方式，對常規(guī)熱泵熱水器的熱能采集對象進行補充，從系統(tǒng)組成設(shè)計、設(shè)備工作理念上徹底改變了現(xiàn)有熱泵熱水器的應(yīng)用設(shè)計不足，可在不同地域及城市廣泛應(yīng)用的太陽能熱泵熱水系統(tǒng)。
[0019]如圖1所示，本實用新型提出的太陽能熱泵熱水系統(tǒng)包括:集熱裝置、熱交換裝置和熱能吸收儲存裝置，其中:
[0020]集熱裝置10采用幕墻結(jié)構(gòu)，其下端設(shè)有進液口 101，上端設(shè)有出液口 102。
[0021]熱交換裝置包括與集熱裝置10連通的供液總管11和回液總管12、并聯(lián)設(shè)置在供液總管11上的循環(huán)水泵13和止回閥14、以及連接在供液總管11和回液總管12之間的蒸發(fā)器16。集熱裝置上設(shè)有固定孔，并用膨脹螺栓固定在建筑結(jié)構(gòu)的外墻上。集熱裝置內(nèi)部充注的載熱介質(zhì)是水或防凍液。
[0022]熱能吸收儲存裝置包括:由壓縮機18、冷凝器19、膨脹閥17、和蒸發(fā)器16組成的熱泵；和儲熱水箱21，其底部設(shè)有供水閥20，冷凝器19設(shè)置在儲熱水箱21內(nèi)，儲熱水箱外圍設(shè)有保溫層，熱泵中的制冷劑在蒸發(fā)器16中與集熱裝置中的載熱介質(zhì)進行換熱。
[0023]本實用新型的工作狀態(tài)如下:
[0024]1、太陽能集熱過程:載熱介質(zhì)由供液總管11通過下進液口 101進入集熱裝置10,并在集熱裝置中的導(dǎo)液通道中流動，載熱介質(zhì)吸收熱能后因介質(zhì)比重發(fā)生變化而產(chǎn)生上升動力。載熱介質(zhì)在集熱裝置10吸收熱能后由出液口 102匯總到回液總管12，然后流向蒸發(fā)器16,在蒸發(fā)器16中進行熱交換。
[0025]載熱介質(zhì)由供液總管11進入集熱裝置10到從回液總管12流出集熱裝置完成采集熱能全過程。
[0026]2、太陽能熱能交換過程:熱交換裝置由供液總管11、回液總管12、循環(huán)水泵13、止回閥14、膨脹水箱15、蒸發(fā)器16組成。載熱介質(zhì)吸收熱能后由回液總管12進入蒸發(fā)器16，載熱介質(zhì)在蒸發(fā)器16釋放熱能后由止回閥14流向供液總管11，載熱介質(zhì)在該流通過程完成熱交換。
[0027]載熱介質(zhì)在集熱與熱交換裝置的流動動力來自系統(tǒng)內(nèi)的虹吸現(xiàn)象，即載熱介質(zhì)在集熱系統(tǒng)吸收太陽能熱量后比重降低而產(chǎn)生上升力，在熱能交換系統(tǒng)釋放熱量比重增加而產(chǎn)生下降力，在特定條件下自然流動動力不足時，通過循環(huán)水泵13為載熱介質(zhì)的循環(huán)提供強制循環(huán)動力。
[0028]3、熱能吸收儲存過程:熱能吸收儲存裝置由蒸發(fā)器16、膨脹閥17、壓縮機18、冷凝器19組成熱泵系統(tǒng)，然后與供水閥20、儲熱水箱21等部件組成獨立單元。熱泵系統(tǒng)使用制冷劑(該實施例中制冷劑為R-407C)。
[0029]制冷劑通過壓縮機18壓縮成高溫高壓氣體后在冷凝器19將熱能傳遞給儲熱水箱21的水而使的制冷劑成為低溫高壓的液體，制冷劑通過膨脹閥17到達到蒸發(fā)器16并在此吸收集熱裝置中載熱介質(zhì)提供的太陽能能量，制冷劑吸收載熱介質(zhì)能量后成為低溫低壓氣體后又進入壓縮機18重新壓縮完成一次循環(huán)，制冷劑按上述循環(huán)過程不斷的將蒸發(fā)器16的熱能通過冷凝器19在儲熱水箱21釋放而達到加熱水的目的。
[0030]本實用新型提出的太陽能熱泵熱水系統(tǒng)除了節(jié)約了樓面建筑面積，還同時達到了如下實際效果；
[0031]1、隔熱效果。太陽能幕墻集熱裝置可以固定安裝在建筑物的墻體上，有效降低太陽光輻射對建筑物的熱影響，減少空調(diào)的使用率從而實現(xiàn)節(jié)能減排的功效；
[0032]2、本實用新型提出的太陽能幕墻集熱裝置垂直安裝附著于建筑物表面，載熱介質(zhì)受熱自然上升溫差動力大，熱流動阻力小，可以實現(xiàn)載熱介質(zhì)內(nèi)部自然循環(huán)，節(jié)約了常規(guī)設(shè)計載熱介質(zhì)循環(huán)動力水泵的二次電損耗。
[0033]上述實施例僅用于說明本發(fā)明的【具體實施方式】。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和變化，這些變形和變化都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能熱泵熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括:集熱裝置、熱交換裝置和熱能吸收儲存裝置，其中: 所述的集熱裝置采用幕墻結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在下端的進液口和設(shè)置在上端的出液口 ； 所述的熱交換裝置包括與集熱裝置連通的供液總管(11)和回液總管(12)、并聯(lián)設(shè)置在供液總管(11)上的循環(huán)水泵(13)和止回閥(14)、以及連接在供液總管(11)和回液總管(12)之間的蒸發(fā)器(16)； 所述的熱能吸收儲存裝置包括:由壓縮機(18)、冷凝器(19)、膨脹閥(17)、和蒸發(fā)器(16)組成的熱泵；和儲熱水箱(21)，其底部設(shè)有供水閥(20)，所述的冷凝器(19)設(shè)置在儲熱水箱(21)內(nèi)，所述熱泵中的制冷劑在蒸發(fā)器(16)中與集熱裝置中的載熱介質(zhì)進行換熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述集熱裝置上設(shè)有固定孔(8)，并用膨脹螺栓固定在建筑結(jié)構(gòu)的外墻上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述集熱裝置內(nèi)部充注的載熱介質(zhì)是水或防凍液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述回液總管(12)上設(shè)置有一膨脹水箱(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述熱能吸收儲存裝置組成一整體結(jié)構(gòu)，獨立安裝在建筑樓頂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的儲熱水箱(21)外圍設(shè)有保溫層。
【文檔編號】E04D13/18GK203501493SQ201320535824
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】趙磊, 柳瑞英 申請人:深圳市乾元通科技有限公司