太陽(yáng)能熱泵和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供暖系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種太陽(yáng)能熱泵和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供暖系統(tǒng)，包括：太陽(yáng)能集熱單元、熱泵主機(jī)單元、水循環(huán)單元和控制單元，所述太陽(yáng)能集熱單元和水循環(huán)單元分別與熱泵主機(jī)單元連接，所述控制單元分別與熱泵主機(jī)單元和水循環(huán)單元連接，通過(guò)上述方式，本實(shí)用新型太陽(yáng)能熱泵和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供暖系統(tǒng)能夠保證在太陽(yáng)輻照強(qiáng)度足夠的時(shí)候，太陽(yáng)能作為熱泵的低溫?zé)嵩礊槭覂?nèi)供暖，在太陽(yáng)輻照強(qiáng)度不足的時(shí)候，燃?xì)忮仩t啟動(dòng)工作為室內(nèi)供暖，確保室內(nèi)供暖的連續(xù)性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】太陽(yáng)能熱泵和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供暖系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能熱泵供暖【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種太陽(yáng)能熱泵和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供暖系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能熱泵因其在太陽(yáng)輻照強(qiáng)度足夠，能效比高、節(jié)能效果明顯，受到很多學(xué)者和工程技術(shù)人員的關(guān)注，但是由于受天氣影響大、連續(xù)性差，在冬季溫度較低的陰雨天和夜間無(wú)法正常運(yùn)行，因而限制了太陽(yáng)能在供暖中的使用。
[0003]鑒于此，有必要提供一種太陽(yáng)能熱泵和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供暖系統(tǒng)，燃?xì)忮仩t的輔助利用可克服太陽(yáng)能熱泵受環(huán)境條件影響的缺陷，保障系統(tǒng)每天能連續(xù)為室內(nèi)供暖。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種太陽(yáng)能熱泵和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供暖系統(tǒng)，能夠保證在太陽(yáng)輻照強(qiáng)度足夠的時(shí)候，太陽(yáng)能作為熱泵的低溫?zé)嵩礊槭覂?nèi)供暖，在太陽(yáng)輻照強(qiáng)度不足的時(shí)候，燃?xì)忮仩t啟動(dòng)工作為室內(nèi)供暖，確保室內(nèi)供暖的連續(xù)性。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種太陽(yáng)能熱泵和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供暖系統(tǒng)，包括:太陽(yáng)能集熱單元、熱泵主機(jī)單元、水循環(huán)單元和控制單元，所述太陽(yáng)能集熱單元和水循環(huán)單元分別與熱泵主機(jī)單元連接，所述控制單元分別與熱泵主機(jī)單元和水循環(huán)單元連接，
[0006]所述熱泵主機(jī)單元包括:壓縮機(jī)、電子膨脹閥和板式換熱器，所述壓縮機(jī)的吸氣端與太陽(yáng)能集熱單元的蒸發(fā)換熱器的出口端連接，所述壓縮機(jī)的排氣端與所述板式換熱器的氟管連接，板式換熱器的氟管另一端與所述電子膨脹閥的一端連接，電子膨脹閥的另一端與所述太陽(yáng)能集熱單元的蒸發(fā)換熱器入口連接，
[0007]所述水循環(huán)單元包括:燃?xì)忮仩t、水泵和室內(nèi)供暖末端，所述水泵的出水口與所述板式換熱器的水管一端，所述板式換熱器的水管另一端與所述燃?xì)忮仩t的進(jìn)水口連接，所述燃?xì)忮仩t的出水口與所述室內(nèi)供暖末端連接，所述室內(nèi)供暖末端的另一端與所述水泵的進(jìn)水口連接。
[0008]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述太陽(yáng)能集熱單元包括:蒸發(fā)換熱器、吸熱翅片、透明蓋板、保溫邊框和保溫背板，蒸發(fā)換熱器和吸熱翅片連接成一個(gè)整體，蒸發(fā)換熱器和吸熱翅片之間通過(guò)焊接或脹接方式連接，多個(gè)吸熱翅片之間相互連接成一整板，吸熱翅片的上部安裝有透明蓋板，四周設(shè)有保溫邊框，背部安裝有保溫背板。
[0009]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述控制單元包括:控制器、第一溫度信號(hào)探頭和第二溫度信號(hào)探頭，所述第一溫度信號(hào)探頭置于所述太陽(yáng)能集熱蒸發(fā)器內(nèi)，所述第二溫度信號(hào)探頭置于所述燃?xì)忮仩t的出水口，控制器通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別與壓縮機(jī)、水泵和燃?xì)忮仩t連接。
[0010]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述室內(nèi)供暖末端可采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管、暖氣片或地板輻射供暖方式，室內(nèi)供暖末端可并聯(lián)多路。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型太陽(yáng)能熱泵和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供暖系統(tǒng)能夠保證在太陽(yáng)輻照強(qiáng)度足夠的時(shí)候，太陽(yáng)能作為熱泵的低溫?zé)嵩礊槭覂?nèi)供暖，在太陽(yáng)輻照強(qiáng)度不足的時(shí)候，燃?xì)忮仩t啟動(dòng)工作為室內(nèi)供暖，確保室內(nèi)供暖的連續(xù)性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
[0013]圖1是本實(shí)用新型的太陽(yáng)能熱泵和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供暖系統(tǒng)一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是圖1中太陽(yáng)能集熱蒸發(fā)器的A-A向結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]附圖中各部件的標(biāo)記如下:1、太陽(yáng)能集熱蒸發(fā)器，101、蒸發(fā)換熱器，102、吸熱翅片，103、透明蓋板，104、保溫邊框，105、保溫背板，2、控制器，21、第一溫度信號(hào)探頭，22、第二溫度信號(hào)探頭，3、壓縮機(jī)，4、電子膨脹閥，5、板式換熱器，6、燃?xì)忮仩t，7、水泵，8、室內(nèi)供暖末端，9、房間。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0017]請(qǐng)參閱圖1至圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例包括:
[0018]一種太陽(yáng)能熱泵和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供暖系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能集熱單元、熱泵主機(jī)單元、水循環(huán)單元和控制單元，所述太陽(yáng)能集熱單元和水循環(huán)單元分別與熱泵主機(jī)單元連接。
[0019]所述太陽(yáng)能集熱單元包括:蒸發(fā)換熱器101、吸熱翅片102、透明蓋板103、保溫邊框104和保溫背板105，蒸發(fā)換熱器101和吸熱翅片102連接成一個(gè)整體，蒸發(fā)換熱器101和吸熱翅片102之間通過(guò)焊接或脹接方式連接，多個(gè)吸熱翅片102之間相互連接成一整板，吸熱翅片102的上部安裝有透明蓋板103，四周設(shè)有保溫邊框104，背部安裝有保溫背板105。
[0020]所述熱泵主機(jī)單元包括:壓縮機(jī)3、電子膨脹閥4和板式換熱器5，所述壓縮機(jī)3的吸氣端與太陽(yáng)能集熱單元的蒸發(fā)換熱器101的出口端連接，所述壓縮機(jī)3的排氣端與所述板式換熱器5的氟管連接，板式換熱器5的氟管另一端與所述電子膨脹閥4的一端連接，電子膨脹閥4的另一端與所述太陽(yáng)能集熱單元的蒸發(fā)換熱器101入口連接。
[0021]所述水循環(huán)單元包括:燃?xì)忮仩t6、水泵7和室內(nèi)供暖末端8，所述水泵7的出水口與所述板式換熱器5的水管一端，所述板式換熱器5的水管另一端與所述燃?xì)忮仩t6的進(jìn)水口連接，所述燃?xì)忮仩t6的出水口與所述室內(nèi)供暖末端8連接，所述室內(nèi)供暖末端8的另一端與所述水泵7的進(jìn)水口連接，所述室內(nèi)供暖末端8可以采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管、暖氣片或地板輻射供暖方式，并且可以并聯(lián)多路。
[0022]所述控制單元包括:控制器2、第一溫度信號(hào)探頭21和第二溫度信號(hào)探頭22，所述第一溫度信號(hào)探頭21置于所述太陽(yáng)能集熱蒸發(fā)器I內(nèi)，用于測(cè)量集熱器板芯的溫度，所述第二溫度信號(hào)探頭22置于所述燃?xì)忮仩t6的出水口，用于測(cè)量室內(nèi)采暖末端的供水溫度，控制器2通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別與壓縮機(jī)3、水泵4和燃?xì)忮仩t6連接。
[0023]熱泵主機(jī)單元把太陽(yáng)能集熱單元和水循環(huán)單元連接在一起構(gòu)成太陽(yáng)能熱泵和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供暖系統(tǒng)。
[0024]所述太陽(yáng)能熱泵和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供暖系統(tǒng)的控制過(guò)程為:
[0025]控制器2根據(jù)第一溫度信號(hào)探頭21和第二溫度信號(hào)探頭22的溫度信號(hào)，具體分為兩種不同的供暖運(yùn)行模式:太陽(yáng)能熱泵供暖運(yùn)行模式和燃?xì)忮仩t供暖運(yùn)行模式；
[0026]其中設(shè)Tb為太陽(yáng)能集熱蒸發(fā)器的板芯溫度，Tbd為預(yù)設(shè)最低板芯溫度為，Tn為室內(nèi)供暖末端供水溫度，TNd為預(yù)設(shè)最低室內(nèi)供暖末端供水溫度；
[0027]a、太陽(yáng)能熱泵供暖運(yùn)行模式:
[0028]當(dāng)Tb彡Tbd時(shí)，放置在太陽(yáng)能集熱蒸發(fā)器I內(nèi)的第一溫度信號(hào)探頭21和放置在燃?xì)忮仩t6的出水口處的第二溫度信號(hào)探頭22通過(guò)信號(hào)線(xiàn)把溫度信號(hào)傳輸給控制器，控制器2對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行邏輯分析后通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)發(fā)出以下控制指令:開(kāi)啟壓縮機(jī)3和水泵7，關(guān)閉燃?xì)忮仩t6 ；
[0029]具體工作過(guò)程為:工質(zhì)在太陽(yáng)能集熱蒸發(fā)器I中吸收太陽(yáng)能熱量后變成氣態(tài)，氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)入壓縮機(jī)3后變成高溫高壓的過(guò)熱氣態(tài)工質(zhì)，高溫高壓的過(guò)熱氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)入板式換熱器5冷凝成液態(tài)工質(zhì)，冷凝熱全部用于加熱水循環(huán)單元內(nèi)的循環(huán)水，循環(huán)水在水泵7的驅(qū)動(dòng)下為室內(nèi)供暖，在板式換熱器5中冷凝后的液態(tài)工質(zhì)進(jìn)入電子膨脹閥4，節(jié)流成低溫低壓的氣液兩相工質(zhì)，低溫低壓的氣液兩相工質(zhì)進(jìn)入太陽(yáng)能集熱蒸發(fā)器I吸收太陽(yáng)能熱量變成氣態(tài)工質(zhì)，完成一個(gè)熱泵工質(zhì)循環(huán)，工質(zhì)如此往復(fù)循環(huán)工作為室內(nèi)供暖，此運(yùn)行模式適用于太陽(yáng)輻照強(qiáng)度足夠大的時(shí)刻。
[0030]b、燃?xì)忮仩t供暖運(yùn)行模式:
[0031]當(dāng)Tb < Tbd且Tn < TNd時(shí)，放置在太陽(yáng)能集熱蒸發(fā)器I內(nèi)的第一溫度信號(hào)探頭21和放置在燃?xì)忮仩t6的出水口處的第二溫度信號(hào)探頭22通過(guò)信號(hào)線(xiàn)把溫度信號(hào)傳輸給控制器，控制器2對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行邏輯分析后通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)發(fā)出以下控制指令:開(kāi)啟燃?xì)忮仩t6和水泵7，關(guān)閉壓縮機(jī)3 ;
[0032]此時(shí)太陽(yáng)能熱泵不運(yùn)行，循環(huán)水單元的循環(huán)水在燃?xì)忮仩t6內(nèi)被加熱，循環(huán)水在水泵7的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入室內(nèi)供暖末端8為室內(nèi)供暖，此運(yùn)行模式適用于太陽(yáng)輻照強(qiáng)度不足的時(shí)刻，例如晚上和陰雨天。
[0033]本實(shí)用新型太陽(yáng)能熱泵和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供暖系統(tǒng)的有益效果是:
[0034]1、太陽(yáng)輻照強(qiáng)度足夠時(shí)，太陽(yáng)能作為熱泵的低溫?zé)嵩礊槭覂?nèi)供暖，燃?xì)忮仩t關(guān)閉，此時(shí)系統(tǒng)能效比較高，節(jié)能明顯；
[0035]2、在太陽(yáng)輻照強(qiáng)度不足時(shí)，太陽(yáng)能熱泵停止工作，由燃?xì)忮仩t為室內(nèi)供暖，保證了室內(nèi)供暖的連續(xù)性；
[0036]3、將平板太陽(yáng)能集熱板中的集熱板芯與熱泵蒸發(fā)器制成一體形成管翼式蒸發(fā)器，蒸發(fā)換熱均勻充分，整個(gè)集熱板芯表面溫度均勻，大大降低了表面熱遷移損失，同時(shí)汽液相變換熱是對(duì)流換熱的幾十倍，相對(duì)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)效率極高；
[0037]4、采用制冷劑(R134a等)作為熱泵工質(zhì)，制冷劑的冰點(diǎn)溫度為_(kāi)100°C左右，徹底解決了平板太陽(yáng)能集熱器的冬季防凍問(wèn)題；
[0038]5、系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)完全智能化，無(wú)需人員看管。
[0039]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能熱泵和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供暖系統(tǒng)，其特征在于，包括:太陽(yáng)能集熱單元、熱泵主機(jī)單元、水循環(huán)單元和控制單元，所述太陽(yáng)能集熱單元和水循環(huán)單元分別與熱泵主機(jī)單元連接，所述控制單元分別與熱泵主機(jī)單元和水循環(huán)單元連接， 所述熱泵主機(jī)單元包括:壓縮機(jī)、電子膨脹閥和板式換熱器，所述壓縮機(jī)的吸氣端與太陽(yáng)能集熱單元的蒸發(fā)換熱器的出口端連接，所述壓縮機(jī)的排氣端與所述板式換熱器的氟管連接，板式換熱器的氟管另一端與所述電子膨脹閥的一端連接，電子膨脹閥的另一端與所述太陽(yáng)能集熱單元的蒸發(fā)換熱器入口連接， 所述水循環(huán)單元包括:燃?xì)忮仩t、水泵和室內(nèi)供暖末端，所述水泵的出水口與所述板式換熱器的水管一端，所述板式換熱器的水管另一端與所述燃?xì)忮仩t的進(jìn)水口連接，所述燃?xì)忮仩t的出水口與所述室內(nèi)供暖末端連接，所述室內(nèi)供暖末端的另一端與所述水泵的進(jìn)水口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱泵和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供暖系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽(yáng)能集熱單元包括蒸發(fā)換熱器、吸熱翅片、透明蓋板、保溫邊框和保溫背板，蒸發(fā)換熱器和吸熱翅片連接成一個(gè)整體，蒸發(fā)換熱器和吸熱翅片之間通過(guò)焊接或脹接方式連接，多個(gè)吸熱翅片之間相互連接成一整板，吸熱翅片的上部安裝有透明蓋板，四周設(shè)有保溫邊框，背部安裝有保溫背板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱泵和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供暖系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元包括:控制器、第一溫度信號(hào)探頭和第二溫度信號(hào)探頭，所述第一溫度信號(hào)探頭置于所述太陽(yáng)能集熱蒸發(fā)器內(nèi)，所述第二溫度信號(hào)探頭置于所述燃?xì)忮仩t的出水口，控制器通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別與壓縮機(jī)、水泵和燃?xì)忮仩t連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱泵和燃?xì)忮仩t聯(lián)合供暖系統(tǒng)，其特征在于，所述室內(nèi)供暖末端可采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管、暖氣片或地板輻射供暖方式，室內(nèi)供暖末端可并聯(lián)多路。
【文檔編號(hào)】F24J2/00GK204100356SQ201420467041
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】蔣綠林, 姜?dú)J青 申請(qǐng)人:常州?？ㄌ?yáng)能熱泵有限公司