專利名稱：太陽能熱泵供暖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種供暖設(shè)備，特別涉及一種利用太陽能水器和熱泵相結(jié)合提供熱能進(jìn)行采暖的太陽能熱泵供暖裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的采暖熱源一般以燃煤為主，由于燃煤鍋爐污染環(huán)境，所以采暖熱源改為燃油、燃?xì)饣螂姷惹鍧嵢剂弦言诓粩嚅_發(fā)和應(yīng)用。但是利用這些高熱值的燃料取暖，不但是對能源的浪費(fèi)，而且運(yùn)行費(fèi)用極高，物業(yè)管理和直接用戶都難以承受。
近年來由于太陽能熱水器在家庭和社會中得到普遍的應(yīng)用，熱泵技術(shù)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)有技術(shù)中利用熱泵或太陽能熱水器做為采暖熱源已有應(yīng)用。在2002年9月4日公開了一名稱為太陽能供熱裝置(01271780)的專利中介紹了一種由太陽能熱水器、散熱器、循環(huán)水泵和電加熱器構(gòu)成的供暖裝置，在天氣晴好的情況下由太陽能熱水器提供熱水，由循環(huán)水泵向散熱器提供熱水，而在天氣陰冷的情況下由電加熱提供熱水，由循環(huán)水泵向散熱器提供熱水。該專利中雖然采用了太陽能這一廉價(jià)的綠色能源，但是采用電加熱器對直接對供熱裝置進(jìn)行輔助加熱，由于電加熱相對來說成本仍然較高，加熱效率較低，存在著一定程度上的浪費(fèi)。而在2002年2月13日公開的另一專利一種太陽能熱泵采暖裝置(申請?zhí)枮?1207657.0)中介紹了一種由熱泵對散熱器提供熱源的供暖裝置，由熱泵吸收室外的熱能，然后經(jīng)過換熱器與水箱內(nèi)的水進(jìn)行熱交換從而為散熱器提供熱水，在本專利中為提高熱泵吸收室外的熱能的效率，在熱泵的室外蒸發(fā)器處設(shè)置了一太陽能空氣集熱器。本專利雖然采用了由熱泵利用太陽能為散熱器提供供暖的熱水，但是在該專利中為散熱器提供的熱水需單純的由熱泵上的換熱器與水進(jìn)行熱交換來獲得，存在著一定的低效率和高耗電的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種能夠方便的利用太陽能進(jìn)行供暖而又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的太陽能熱泵供暖裝置。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是太陽能熱泵供暖裝置，包括支架，所述的太陽能熱泵供暖裝置還包括太陽能供暖裝置和熱泵裝置；所述的太陽能供暖裝置包括至少一個(gè)太陽能熱水器模塊，所述的太陽能供暖裝置還包括能夠貯存熱水的換熱器、散熱器、循環(huán)水泵和載熱流體，所述的太陽能熱水器模塊、換熱器、散熱器通過管道依次連接構(gòu)成封閉的循環(huán)管路，所述的循環(huán)水泵能夠驅(qū)動載熱流體在循環(huán)管路中循環(huán)流動，所述的太陽能熱泵供暖裝置還包括可向循環(huán)管路提供載熱流體的恒壓閥；所述的熱泵裝置包括通過管道依次連接構(gòu)成封閉的循環(huán)管路的蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和循環(huán)管道內(nèi)的工作媒質(zhì)，所述的冷凝器設(shè)在換熱器內(nèi)腔的底部。
所述的太陽能熱水器模塊為帶有真空夾層的可儲水式的集熱管，所述的集熱管上設(shè)有排氣閥和進(jìn)水口。
所述的太陽能熱水器模塊水平的依次設(shè)置在支架上，所述的的排氣閥分別通過管道并聯(lián)連接并與換熱器連接，所述的太陽能熱水器模塊的進(jìn)水口分別通過管道并聯(lián)連接并與循環(huán)水泵連接。
所述的太陽能熱水器模塊水平的依次由高而低設(shè)置在支架上，所述的設(shè)在低處的太陽能熱水器模塊的進(jìn)水口通過管道與循環(huán)水泵連接，排氣閥與位于其上側(cè)的太陽能熱水器模塊的進(jìn)水口連接，所述的該上側(cè)太陽能熱水器模塊的排氣閥又與位于該上側(cè)太陽能熱水器模塊上側(cè)的太陽能熱水器模塊的進(jìn)水口連接，依次類推，由位于支架上最上側(cè)的太陽能熱水器模塊的排氣閥通過管道與換熱器連接。
所述的恒壓閥與太陽能熱水器模塊的進(jìn)水口處的循環(huán)管路連接。
所述的太陽能熱泵供暖裝置上還設(shè)有可控制熱泵裝置啟動或關(guān)閉的溫度感應(yīng)裝置。
所述的載熱流體為水。
采用上述結(jié)構(gòu)太陽能熱泵供暖裝置，可方便的解決太陽能的利用和熱泵的合理使用從而經(jīng)濟(jì)又高效的為供暖裝置提供熱源的問題，本太陽能熱泵供暖裝置可在天氣晴好的情況下由太陽能熱水器模塊直接為供暖裝置提供熱水，而在天氣陰冷的情況下由熱泵吸收室外的能源再通過冷凝器與循環(huán)水進(jìn)行熱交換為供暖裝置提供熱水，從而既有效的利用了自然界中的能量，又為人們的取暖方便的提供了熱源，降低了能源的消耗，采用恒壓閥，可通過循環(huán)管路內(nèi)載熱流體的壓力的變化向循環(huán)管路內(nèi)補(bǔ)充載熱流體。而采用帶有真空夾層可儲水的集熱管式的太陽能熱水器模塊，不僅增大了太陽能熱水器模塊的容水量，而且減少了占地面積，提高了太陽能熱水器模塊的效率。多個(gè)太陽能熱水器模塊的并聯(lián)或串聯(lián)使用，可讓人們根據(jù)居室和當(dāng)?shù)氐墓庹盏葘?shí)際情況進(jìn)行組裝；可控制熱泵裝置啟動或關(guān)閉的溫度感應(yīng)裝置的設(shè)置，使本太陽能熱泵供暖裝置可根據(jù)人們設(shè)定的溫度范圍自動的進(jìn)行控制，方便了人們的使用。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說明圖1是本發(fā)明的太陽能熱泵供暖裝置的示意圖；圖2是本發(fā)明太陽能熱泵供暖裝置的太陽能熱水器模塊的組合一實(shí)施例的示意圖；圖3是本發(fā)明的太陽能熱泵供暖裝置的太陽能熱水器模塊另一實(shí)施例的組合示意圖。
具體實(shí)施例方式
參照圖1，本發(fā)明的一種太陽能熱泵供暖裝置的技術(shù)方案為包括支架1，設(shè)置在支架1上的太陽能供暖裝置和熱泵裝置，該太陽能供暖裝置包括至少一個(gè)太陽能熱水器模塊2，可儲水并能保溫的換熱器5、可方便導(dǎo)熱散熱的散熱器3、循環(huán)水泵4和載熱流體，該載熱流體可采用水、油等類的流體，為了使用方便和經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可采用日常生活中人們使用最普遍的水；在太陽能熱水器模塊2、換熱器5、散熱器3之間，通過管道依次連接并構(gòu)成一個(gè)封閉的循環(huán)管路7，循環(huán)水泵4能夠驅(qū)動水在封閉的循環(huán)管路7中循環(huán)流動，該循環(huán)水泵4可以安裝在整個(gè)循環(huán)管路7上的任意位置，但是為了降低對循環(huán)水泵4的要求和延長循環(huán)水泵4的使用壽命，可將循環(huán)水泵4設(shè)置于循環(huán)水溫度較低的太陽能熱水器模塊2和散熱器3之間的循環(huán)管路；太陽能熱泵供暖裝置還包括可向循環(huán)管路7提供載熱流體的恒壓閥8，該恒壓閥8一端與補(bǔ)充水源連接，另一端與太陽能熱水器模塊2的進(jìn)水口22處的循環(huán)管路7連接；熱泵裝置包括可吸收熱量的蒸發(fā)器61、對含有熱量的工作媒質(zhì)進(jìn)行加壓氣化以進(jìn)一步儲能的壓縮機(jī)63、可與外界的熱交換體進(jìn)行熱交換以釋放熱量的冷凝器64、可將由冷凝器64釋放熱量后的工作媒質(zhì)的液氣混合體恢復(fù)正常工作狀態(tài)的膨脹閥62和可在循環(huán)管道內(nèi)流動的工作媒質(zhì)，在蒸發(fā)器61、壓縮機(jī)63、冷凝器64、膨脹閥62之間通過管道依次連接構(gòu)成封閉的循環(huán)管路6，工作媒質(zhì)在循環(huán)管路6中可往復(fù)的循環(huán)流動，為了提高本太陽能熱泵供暖裝置的散熱器3中的循環(huán)水能夠迅速的被加熱，可將熱泵裝置中的冷凝器64設(shè)在換熱器5內(nèi)腔的底部。而為了能夠讓太陽能熱泵供暖裝置達(dá)到更好的使用效果，可設(shè)一可控制熱泵裝置啟動或關(guān)閉的溫度感應(yīng)裝置，在正常工作的情況下，設(shè)定好正常的溫度，當(dāng)在此溫度范圍內(nèi)時(shí)，熱泵裝置不啟動，由太陽能熱泵供暖裝置中的太陽能熱水器模塊2為該太陽能熱泵供暖裝置提供熱量；當(dāng)?shù)陀谒O(shè)定的溫度范圍時(shí)，溫度感應(yīng)裝置發(fā)出信號，熱泵裝置啟動，為太陽能熱泵供暖裝置提供熱量，并且該溫度感應(yīng)裝置可采用電子溫度感應(yīng)片或采用普通的溫度計(jì)與控制電路相互作用的方式。
為了能夠提高本太陽能熱泵供暖裝置的供熱效率，使供暖裝置中的循環(huán)水在循環(huán)一次后不至于降溫過大，本太陽能熱泵供暖裝置的太陽能熱水器模塊2設(shè)置成為帶有真空夾層的可儲水式的真空集熱管，此可儲水式的真空集熱管可設(shè)計(jì)成不同的容量規(guī)格，如10升、15升、20升、25升等，當(dāng)然也可以根據(jù)太陽的光照情況和供暖的實(shí)際需要設(shè)計(jì)成其它的規(guī)格，在集熱管上的一端設(shè)有可出熱水的排氣閥21和進(jìn)冷水的進(jìn)水口22。
根據(jù)人們的實(shí)際需要和居室以及當(dāng)?shù)氐奶柕墓庹涨闆r，可采用多個(gè)太陽能熱水器模塊2設(shè)計(jì)成不同的連接方式來為供暖裝置提供更多的熱水，如圖2和圖3所示，太陽能熱水器模塊2依次設(shè)置在支架1上，將每個(gè)太陽能熱水器模塊2的排氣閥21分別通過管道并聯(lián)連接并再與換熱器5的進(jìn)水口連接，將每個(gè)太陽能熱水器模塊2的進(jìn)水口22分別通過管道并聯(lián)連接再與循環(huán)水泵4的出水口連接。同樣也可以將太陽能熱水器模塊2水平的依次由高而低呈斜面狀的傾斜的設(shè)置在支架1上，處于最低處的太陽能熱水器模塊2的進(jìn)水口22通過管道與循環(huán)水泵4的出水口連接，其排氣閥21與緊鄰其上側(cè)的太陽能熱水器模塊2的進(jìn)水口連接，而該上側(cè)太陽能熱水器模塊2的排氣閥21又與再上側(cè)的太陽能熱水器模塊2的進(jìn)水口22連接，依次類推，由位于支架1上最上側(cè)的太陽能熱水器模塊2的排氣閥21通過管道與換熱器5的進(jìn)水口連接。采用如圖2所示的太陽能熱水器模塊2的排氣閥21和進(jìn)水口22先分別連接后再分別與換熱器5和循環(huán)水泵4連通的方式，可使得本太陽能熱泵供暖裝置在很短的時(shí)間內(nèi)即可獲得一定溫度的供暖循環(huán)用水，而采用如圖3所示的各個(gè)太陽能熱水器模塊2的排氣閥21和進(jìn)水口22先分別依次連接，再由最下側(cè)的太陽能熱水器模塊2的進(jìn)水口22與循環(huán)水泵4連通、最上側(cè)的太陽能熱水器模塊2的排氣閥21與換熱器5的進(jìn)水口連接的方式，可使得本太陽能熱泵供暖裝置在一定的時(shí)間內(nèi)即可獲得較高溫度的供暖循環(huán)用水。
當(dāng)然，對于一些供暖需求較大的居家或單位來說，可以如圖2所示的多個(gè)太陽能熱水器模塊2的排氣閥21和進(jìn)水口22先各自分別連接，采用多組這樣的太陽能熱水器模塊2的組合單元，再如圖3所示，由各組合后太陽能熱水器模塊2的排氣閥21的連接管與各組合后太陽能熱水器模塊2的進(jìn)水口22的連接管分別依次連接后，再分別與換熱器5和循環(huán)水泵4連通；也可以先如圖3所示，多個(gè)太陽能熱水器模塊2的排氣閥21和進(jìn)水口22先分別依次連接，采用多組這樣的太陽能熱水器模塊2的組合單元，再如圖2所示，由位于最上側(cè)的組合單元的排氣閥21與換熱器5連通，由位于最下側(cè)的組合單元的進(jìn)水口22與循環(huán)水泵4連通。
使用本太陽能熱泵供暖裝置時(shí)，先通過恒壓閥8向太陽能供暖裝置的循環(huán)管道7中加入足量的循環(huán)水，然后，設(shè)定好恒壓閥8，開啟循環(huán)水泵4，當(dāng)在天氣正常晴好的情況下，循環(huán)水泵4推動由太陽能熱水器模塊2吸熱后加熱的水經(jīng)換熱器5、散熱器3、循環(huán)水泵4再流回太陽能熱水器模塊2在整個(gè)循環(huán)管道7中往復(fù)循環(huán)流動，當(dāng)熱水流經(jīng)散熱器3時(shí)，將水所攜帶的熱量經(jīng)散熱器3釋放，釋放熱量后的循環(huán)水在循環(huán)水泵4的推動下再流回太陽能熱水器模塊2，重復(fù)上述工作循環(huán)，達(dá)到供暖的目的，如在此時(shí)，太陽能熱水器模塊2所吸收的能量能夠滿足人們所設(shè)定好的正常溫度，溫度感應(yīng)裝置不發(fā)生作用，熱泵裝置不啟動。當(dāng)在天氣陰冷的情況下或太陽能熱水器模塊2所吸收的能量不足以使溫度達(dá)到人們所設(shè)定內(nèi)的正常溫度范圍的情況下，溫度感應(yīng)裝置發(fā)生作用，熱泵裝置啟動，由熱泵裝置中的蒸發(fā)器61吸收熱量，使熱泵的工作媒質(zhì)儲存有一定的熱量，然后該含有熱量的工作媒質(zhì)在流經(jīng)壓縮機(jī)63時(shí)由壓縮機(jī)63對含有熱量的工作媒質(zhì)進(jìn)行加壓氣化以進(jìn)一步儲能，之后流入設(shè)在換熱器5內(nèi)腔底部的冷凝器64，由冷凝器64與換熱器5內(nèi)的水進(jìn)行熱交換以釋放熱量從而提升換熱器5內(nèi)的水的溫度，再在循環(huán)水泵4的推動下將在換熱器5內(nèi)得到加熱的水在循環(huán)管道7進(jìn)行循環(huán)，以達(dá)到提高本太陽能熱泵供暖裝置的散熱器3中的循環(huán)水的溫度，使得太陽能熱泵供暖裝置在天氣陰冷的情況下，仍能使溫度達(dá)到人們的要求。而由冷凝器64流出的釋放熱量后的工作媒質(zhì)的液氣混合體在進(jìn)入膨脹閥62經(jīng)由膨脹閥62的作用恢復(fù)正常工作狀態(tài)，再流回蒸發(fā)器61重復(fù)上述工作循環(huán)。
本發(fā)明的太陽能熱泵供暖裝置，使人們方便的利用太陽能熱水器模塊和熱泵裝置經(jīng)濟(jì)而又高效的解決了供暖問題，讓人們不僅在天氣晴好的情況下能夠正常供暖，在天氣陰冷的情況下仍能夠正常供暖。而且有效的利用了自然界中的能量，降低了能源的消耗。
權(quán)利要求
1.太陽能熱泵供暖裝置，包括支架(1)，其特征是所述的太陽能熱泵供暖裝置還包括太陽能供暖裝置和熱泵裝置；所述的太陽能供暖裝置包括至少一個(gè)太陽能熱水器模塊(2)，所述的太陽能供暖裝置還包括能夠貯存熱水的換熱器(5)、散熱器(3)、循環(huán)水泵(4)和載熱流體，所述的太陽能熱水器模塊(2)、換熱器(5)、散熱器(3)通過管道依次連接構(gòu)成封閉的循環(huán)管路(7)，所述的循環(huán)水泵(4)能夠驅(qū)動載熱流體在循環(huán)管路(7)中循環(huán)流動，所述的太陽能熱泵供暖裝置還包括可向循環(huán)管路(7)提供載熱流體的恒壓閥(8)；所述的熱泵裝置包括通過管道依次連接構(gòu)成封閉的循環(huán)管路(6)的蒸發(fā)器(61)、壓縮機(jī)(63)、冷凝器(64)、膨脹閥(62)和循環(huán)管道內(nèi)的工作媒質(zhì)，所述冷凝器(64)設(shè)在換熱器(5)內(nèi)腔的底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱泵供暖裝置，其特征是所述的太陽能熱水器模塊(2)為帶有真空夾層的可儲水式集熱管，所述的集熱管上設(shè)有排氣閥(21)和進(jìn)水口(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能熱泵供暖裝置，其特征是所述的太陽能熱水器模塊(2)依次設(shè)置在支架(1)上，所述的的排氣閥(21)分別通過管道并聯(lián)連接并與換熱器(5)連接，所述的太陽能熱水器模塊(2)的進(jìn)水口(22)分別通過管道并聯(lián)連接并與循環(huán)水泵(4)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能熱泵供暖裝置，其特征是所述的太陽能熱水器模塊(2)水平的依次由高而低設(shè)置在支架(1)上，所述的設(shè)在低處的太陽能熱水器模塊(2)的進(jìn)水口(22)通過管道與循環(huán)水泵(4)連接，排氣閥(21)與位于其上側(cè)的太陽能熱水器模塊(2)的進(jìn)水口(22)連接，所述的該上側(cè)太陽能熱水器模塊(2)的排氣閥(21)又與位于該上側(cè)太陽能熱水器模塊(2)上側(cè)的太陽能熱水器模塊(2)的進(jìn)水口(22)連接，依次類推，由位于支架(1)上最上側(cè)的太陽能熱水器模塊(2)的排氣閥(21)通過管道與換熱器(5)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的太陽能熱泵供暖裝置，其特征是所述的恒壓閥(8)與太陽能熱水器模塊(2)的進(jìn)水口(22)處的循環(huán)管路(7)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能熱泵供暖裝置，其特征是所述的太陽能熱泵供暖裝置上還設(shè)有可控制熱泵裝置啟動或關(guān)閉的溫度感應(yīng)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能熱泵供暖裝置，其特征是所述的載熱流體為水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能熱泵供暖裝置，包括支架，太陽能供暖裝置和熱泵裝置，太陽能供暖裝置包括至少一個(gè)太陽能熱水器模塊、換熱器、散熱器、循環(huán)水泵和載熱流體，太陽能熱水器模塊、換熱器、散熱器通過管道依次連接構(gòu)成封閉的循環(huán)管路，循環(huán)水泵能夠驅(qū)動載熱流體在循環(huán)管路中循環(huán)流動，太陽能熱泵供暖裝置還包括可向循環(huán)管路提供載熱流體的恒壓閥；熱泵裝置包括通過管道依次連接構(gòu)成封閉的循環(huán)管路的蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和循環(huán)管道內(nèi)的工作媒質(zhì)，冷凝器設(shè)在換熱器內(nèi)腔的底部。本發(fā)明在天氣不管是晴好和還是陰冷的情況下都能夠正常供暖，有效的利用了自然界中的能量，降低了能源的消耗。
文檔編號F24D3/00GK1731026SQ20051004435
公開日2006年2月8日 申請日期2005年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月2日
發(fā)明者范順岐 申請人:范順岐