專利名稱：用空氣源熱泵輔助加熱的太陽(yáng)能熱水設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬用空氣源熱泵輔助加熱的太陽(yáng)能熱水設(shè)備。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能是取之不盡、用之不竭的干凈環(huán)?？稍偕茉?。太陽(yáng)能熱水器已經(jīng)、并將更多的 進(jìn)入千家萬(wàn)戶。為保證太陽(yáng)能熱水器在陽(yáng)光不足的時(shí)候也能為用戶全天候供應(yīng)熱水，目前相 當(dāng)數(shù)量的太陽(yáng)能熱水器均采用電能作為輔助能源，即在太陽(yáng)能熱水器水箱內(nèi)安裝電熱管(功 率一般為1.5 2.0kw)。將電熱管作為輔助加熱設(shè)備的缺點(diǎn)一是耗能大(電熱管熱效率約 95%)， 二是因電熱管直接與水接觸，有可能產(chǎn)生漏電、觸電等問(wèn)題，存在安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種耗電少、使用安全的設(shè)備替代傳統(tǒng)的電熱管 作為太陽(yáng)能熱水設(shè)備的輔助加熱設(shè)施。
本實(shí)用新型以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題
用空氣源熱泵輔助加熱的太陽(yáng)能熱水設(shè)備，有集熱器l、熱水箱2和支架3，其特征是 與熱水箱2連接的有一空氣源熱泵裝置4，熱水箱的自來(lái)水進(jìn)口 5接空氣源熱泵裝置4的 上循環(huán)管IO，熱水出口6接空氣源熱泵裝置的下循環(huán)管11。
采用本實(shí)用新型的自然循環(huán)式空氣源熱泵裝置替代傳統(tǒng)的電熱管作為太陽(yáng)能熱水設(shè)備 的輔助加熱裝置時(shí)，在輸出熱水條件相同的情況下，所需的電能僅為電熱的l/4左右；又因 為其加熱過(guò)程是完全的水電隔離，確保了使用的安全。


圖1是本實(shí)用新型用空氣源熱泵輔助加熱的太陽(yáng)能熱水設(shè)備的一種結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是圖1的右視圖。
圖3是空氣源熱泵的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
使用空氣源熱泵裝置4作為加熱輔助裝置的太陽(yáng)能熱水設(shè)備，集熱器1是主采熱設(shè)備， 與熱水箱2連接的有一空氣源熱泵裝置4，熱水箱2的自來(lái)水進(jìn)口 (兼熱水循環(huán)口) 5接空 氣源熱泵裝置4的換熱水箱的上循環(huán)管10，熱水箱的熱水出口 (兼下循環(huán)口)6接空氣源熱 泵裝置的換熱水箱的下循環(huán)管ll;熱水箱上還設(shè)有排氣口 (兼測(cè)控傳感器進(jìn)口) 7、傳感器 8。本裝置還有一電控設(shè)備測(cè)控儀，由測(cè)控儀接出測(cè)控儀電源線、傳感器信號(hào)線及熱泵電源線。圖2中以虛線所示的電熱管9是原常規(guī)設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能熱水器的電熱管的位置。
空氣源熱泵裝置的壓縮機(jī)12兩端以銅管分別與蒸發(fā)器13和冷凝器14的銅管一端相連 接，蒸發(fā)器13和冷凝器14的銅管另一端分別接膨脹閥16的兩端；蒸發(fā)器的銅管與大氣接 觸；冷凝器的銅管置于換熱水箱內(nèi)，其四周為水。
在實(shí)踐中，只要將原常規(guī)設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能熱水器的電熱管電源線改為空氣源熱泵裝置的 電源線即可?？諝庠礋岜醚b置由測(cè)控儀的時(shí)間及溫度控制啟動(dòng)與停止。啟動(dòng)時(shí)，測(cè)控儀自動(dòng) 接通熱泵壓縮機(jī)電源而工作(設(shè)電能輸入為Q,)，使蒸發(fā)器工作，蒸發(fā)器內(nèi)的工質(zhì)吸收了空 氣源中的能量Q2后，再把能量Ch+Q2帶到換熱水箱內(nèi)的冷凝器中與水交換能量，從而加熱 水。水箱內(nèi)水溫升高，密度變小，水往頂部運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而從上循環(huán)管10進(jìn)入太陽(yáng)能熱水箱2 的上部；熱水箱下部的水則由于密度較大，從下循環(huán)口 6經(jīng)下循環(huán)管11到達(dá)換熱水箱的底 部入口，如此不斷循環(huán)，把熱水箱整箱水加熱至所需溫度(一般《60'C)，控制儀自動(dòng)切斷
壓縮機(jī)電源，停止工作。設(shè)熱水獲得的總能量為Q3。
在整個(gè)加熱水的過(guò)程中，若不計(jì)損耗時(shí)，能量平衡方程為
Q3 (熱水獲得的能量)(熱泵壓縮機(jī)消耗的電能)+Q2 (從空氣源獲得的熱能)。
以下是對(duì)本發(fā)明的兩種用空氣源熱泵輔助加熱的太陽(yáng)能熱水設(shè)備的效能檢測(cè)報(bào)告
1.型號(hào)IP (950W)， 壓縮機(jī)松下產(chǎn)，水箱容量100L
環(huán)境溫度分別為23.5'C、24.2'C、25.1。C，
加熱后水箱內(nèi)水溫分別為44.5'C、48.3'C、54.4 。C時(shí)
采用空氣源熱泵加熱時(shí)耗能分別為0.4kwh0.5kwh0.8kwh
而采用電加熱時(shí)耗能分別為2.45kwh2.91kwh3.65kwh
兩種加熱方式能耗比為1 : 6.121 : 5.821 : 4. 56
型號(hào) 1.5P (1350W), 壓縮機(jī)松下產(chǎn)，水箱容量200L
當(dāng)環(huán)境溫度分別為19.5'C、20.3'C、21.5。C、
加熱后水箱內(nèi)水溫分別為36.5'C、50. rc、57.3'C時(shí)
采用空氣源熱泵加熱時(shí)耗能分別為0.6kwh1.37kwh1.9kwh
而采用電加熱時(shí)耗能分別為2.86kwh6.19kwh7.96kwh
兩種加熱方式能耗比為1 : 4. 771 M. 521 : 4.19
注電能熱值以860Kkcal/kwh、電熱能效比以95%計(jì)。
權(quán)利要求1.一種用空氣源熱泵輔助加熱的太陽(yáng)能熱水設(shè)備，有集熱器、熱水箱和支架，其特征是與熱水箱連接的有一空氣源熱泵裝置，熱水箱的自來(lái)水進(jìn)口接空氣源熱泵裝置的上循環(huán)管，熱水出口接空氣源熱泵裝置的下循環(huán)管。
專利摘要一種用空氣源熱泵輔助加熱的太陽(yáng)能熱水設(shè)備，有集熱器、熱水箱和支架，其特征是與熱水箱連接的有一空氣源熱泵裝置，熱水箱的自來(lái)水進(jìn)口接空氣源熱泵裝置的上循環(huán)管，熱水出口接空氣源熱泵裝置的下循環(huán)管。采用本實(shí)用新型的空氣源熱泵裝置替代傳統(tǒng)的電熱管作為太陽(yáng)能熱水器的輔助加熱設(shè)備時(shí)，在輸出熱水條件相同的情況下，所需的電能僅為電熱的1/4左右，而且確保了使用的安全。
文檔編號(hào)F24J2/00GK201083446SQ20072008118
公開(kāi)日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者蒙沛南, 鄧草丹, 鄧鼎勛 申請(qǐng)人:廣西大學(xué);鄧草丹;鄧鼎勛