專利名稱：太陽能熱泵采暖、洗浴裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于冷暖設備技術領域，具體地講公開了一種能夠利用太 陽能作為能源并充分利用化學介質的氣液變化所釋放的熱能進行采暖、洗 浴的太陽能熱泵采暖、洗浴裝置。
背景技術：
傳統的空調器和太陽能熱水器單獨使用，分別實現制冷、制熱和洗浴
的任務。專利申請?zhí)枮?00710061851. 7、公開號為CN101046316的實用新 型專利申請公開了 "一種太陽能空調洗浴裝置"。該太陽能空調洗浴裝置將 空調器和太陽能熱水器有機結合，通過設置熱交換機構，由動力驅動機構 將輸導管中的高溫高壓化學介質通過該熱交換機構進行換熱，提高了空調 的制熱、制冷效率和太陽能熱水器的洗浴能力。該太陽能空調洗浴裝置尚 未解決與采暖裝置的有機結合，其空調裝置依然未解決化學介質的有效利 用問題。
實用新型的內容
本實用新型要解決的技術問題就是提供一種采暖、洗浴效果好并能有 效利用太陽能量及化學介質的太陽能熱泵采暖、洗浴裝置。
為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為包括光管接收 器和與之串通實現熱交換功能的儲能機構，儲能機構內設置有上、下端部 分別連接有上膨脹器、下膨脹器的換熱器，儲能機構中裝有會嫩將光會撫 換為熱能的活性儲能介質，上膨脹器、下膨脹器間設置有與冷凝器、氣液 分離器、壓縮機、換熱裝置相連通的輸導管，輸導管內灌裝有受熱能夠變 成高溫高壓氣態(tài)的介質，所述的輸導管上設置有第一換向四通閥和第二換 向四通閥，儲能機構內設置有一端為自來水進口、另一端為洗浴熱水出口 的換熱管，換熱裝置上設置有采暖入口和采暖出口，靠近冷凝器的輸導管
3上串聯有主毛細節(jié)流閥和單向閥、并聯有副毛細節(jié)流閥和儲液器，儲液器 兩端通過第一膨脹閥和第二膨脹閥與輸導管連接。
其附加技術特征為所述的換熱器為若干根豎向設置或盤型的熱交換 管構成；所述的換熱管為豎管或盤管；所述的換熱裝置為板式或管式；所 述的第一膨脹閥和第二膨脹閥為電子膨脹閥、壓力膨脹閥或溫度膨脹閥； 所述的光管接收器為真空玻璃管熱吸收接收器、悶曬超導盤管式熱吸收接 收器或悶曬式熱吸收接收器；所述的第一換向四通閥和第二換向四通閥為 雙向輸導或單項控制闊。
本實用新型太陽能熱泵采暖、洗浴裝置與現有技術相比，輸導管上設 置有第一換向四通閥和第二換向四通閥，儲能機構內設置有一端為自來水 進口、另一端為洗浴熱水出口的換熱管，換熱裝置上設置有采暖入口和采 暖出口。通過設置兩個換向四通閥，使得輸導管內灌裝的受熱能夠變成高 溫高壓氣態(tài)的化學介質能夠通過不同的流道，從而解決采暖、洗浴、除霜 等問題。而靠近冷凝器的輸導管上串聯有主毛細節(jié)流閥和單向閥、并聯有 副毛細節(jié)流閥和儲液器，儲液器兩端通過第一膨脹閥和第二膨脹閥與輸導 管連接。第一膨脹閥和第二膨脹閥的控制要求是保證在高溫工況時節(jié)流裝 置前不出現氣態(tài)制冷劑的原則下，系統的效率最高。具體方法是由傳感 器獲取過冷度、過熱度和室內、外溫度等參數，經神經網絡自適應控制器 驅動電子膨脹闊進行隨動控制。第一膨脹閥、第二膨脹閥既主管儲液量的 控制又兼管過冷度、過熱度控制。當充灌量過多或空調負荷增大時，對應 的冷凝溫度升高或蒸發(fā)溫度降低時，過冷度的增加，這時，順序打開第一 膨脹閥、第二膨脹閥，且要求第二膨脹閥的開度較第一膨脹閥小，第二膨 脹閥起節(jié)流閥的作用，使儲液器與高壓輸導管聯通，保證儲液器能收積高 壓液體。當過冷度下降接近下限時，順序關閉第一膨脹閥、第二膨脹閥， 使儲液器里的制冷劑不再參與系統循環(huán)。當過冷度低于下限時，表明冷凝 器中的積液量減少或系統需要的工質量增加，可能出現膨脹閥前制冷劑蒸 氣，此時順序打開第一膨脹閥、第二膨脹閥，且控制第一膨脹閥的開度小 于第二膨脹閥，第一膨脹閥起節(jié)流閥的作用。在滿足過熱度控制的前提下使儲存的制冷劑由低壓端逐漸放入系統。當過冷度回升到下限時，再順序 關閉第一膨脹閥、第二膨脹閥。當過冷度和過熱度都滿足要求時，第一膨 脹閥、第二膨脹閥全部關閉，使儲液器內的工質不再參與循環(huán)。這樣就可 以根據負荷與環(huán)境參數的變化實現循環(huán)工質量的動態(tài)控制，使系統的循環(huán) 性能接近工況最佳充灌量系統的水平，排除了因充灌量、太陽能熱量控制 不當造成系統性能下降的可能，從而達到預期的節(jié)能目的，解決化學介質 的有效利用問題。另外根據不同需求，換熱器可為若干根豎向設置的熱交 換管構成，換熱管可為豎管或盤型管狀，換熱裝置可為板式或管式，第一 膨脹閥和第二膨脹閥為電子膨脹閥、壓力膨脹閥或溫度膨脹閥，光管接收 器為真空玻璃管熱吸收接收器、悶曬超導盤管式熱吸收接收器或悶曬式熱 吸收接收器，第一換向四通閥和第二換向四通閥為雙向輸導或單項控制閥。


圖1為本實用新型太陽能熱泵采暖、洗浴裝置的原理結構示意圖； 圖2為太陽能熱泵采暖、洗浴裝置的洗浴原理結構示意圖； 圖3為太陽能熱泵采暖、洗浴裝置的采暖原理結構示意圖； 圖4為太陽能熱泵采暖、洗浴裝置的化霜原理結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型太陽能熱泵采暖、洗浴裝置的工作原理作 進一步的詳細說明。
如圖1所示，本實用新型太陽能熱泵采曖、洗浴裝置包括光管接收器1 和與之串通實現熱交換功能的儲能機構2，儲能機構2內設置有上、下端部 分別連接有上膨脹器3、下膨脹器4的換熱器5，儲能機構2中裝有能夠將 光能轉換為熱能的活性儲能介質，上膨脹器3、下膨脹器4間設置有與冷凝 器6、氣液分離器7、壓縮機8、換熱裝置9相連通的輸導管10，輸導管IO
內灌裝有受熱能夠變成高溫高壓氣態(tài)的化學介質，輸導管IO上設置有第一 換向四通閥11和第二換向四通閥12，儲能機構2內設置有一端為自來水進 口13、另一端為洗浴熱水出口 14的換熱管15，換熱裝置9上設置有采暖 入口 16和采暖出口 17，靠近冷凝器6的輸導管10上串聯有主毛細節(jié)流閥18和單向閥19、并聯有副毛細節(jié)流閥20和儲液器21，儲液器21兩端通過 第一膨脹閥22和第二膨脹閥23與輸導管10連接。
如圖2所示，太陽能熱泵采暖、洗浴裝置進行洗浴時，化學介質在壓 縮機8作用下溫度升高，經過輸導管10進入換熱裝置9進行冷水熱交換， 冷水加熱后從采暖出口 17導出，即可采暖，降溫后的化學介質再經過輸導 管10、第一換向四通閥、第二換向四通閥進入豎向管式換熱器5的下膨脹 器4中膨脹減壓，然后通過在儲能機構2中實現熱交換升溫變成高溫高壓 氣體，該高溫高壓氣體經過管式換熱器5的上膨脹器3、輸導管10、第一 換向四通閥、第二換向四通閥、第一膨脹閥22、儲液器21、第二膨脹閥23 和主毛細節(jié)流閥18、副毛細節(jié)流閥20、經由冷凝器6吸熱后經第二換向四 通閥、第一換向四通閥、氣液分離器7、回到壓縮機8再循環(huán)。同時自來水 由自來水進口 13進入換熱管15與儲能機構2中的活性儲能介質進行冷水 熱交換，由洗浴熱水出口 14流出即可洗浴。當太陽能積熱量不夠時，啟動 壓縮機8進行循環(huán)加熱，解決了太陽能陰雨天不能洗浴的弊端，發(fā)揮了太 陽能的最大利用率。
如圖3所示，太陽能熱泵采暖、洗浴裝置進行采暖時，化學介質在壓 縮機8作用下溫度升高，經過輸導管10進入換熱裝置9進行冷水熱交換， 冷水加熱后從采暖出口 17導出，即可采暖。降溫后的化學介質再經過輸導 管10進入第一換向四通閥、第二換向四通閥、第一膨脹閥22、儲液器21、 第二膨脹閥23和主毛細節(jié)流闊18、副毛細節(jié)流閥20，進入冷凝器6吸熱 后，再經過輸導管IO、第二換向四通閥進入豎向管式換熱器5的下膨脹器 4中膨脹減壓，然后通過在儲能機構2中實現熱交換升溫變成高溫高壓氣體， 該高溫高壓氣體經過管式換熱器5的上膨脹器3、輸導管IO、第一換向四 通閥、氣液分離器7回到壓縮機8再循環(huán)。促進太陽能低溫熱吸收，增加 太陽能的綜合利用率
如圖4所示，太陽能熱泵采暖、洗浴裝置進行化霜時，化學介質在壓 縮機8作用下溫度升高，經過輸導管10進入換熱裝置9進行冷水熱交換， 冷水加熱后從采暖出口 17導出，即可采暖。降溫后的化學介質再經過第一換向四通閥、第二換向四通閥進入豎向管式換熱器5的下膨脹器4中膨脹 減壓，然后通過在儲能機構2中實現熱交換升溫變成高溫高壓氣體，該高 溫高壓氣體經過管式換熱器5的上膨脹器3、輸導管10、第一換向四通閥、 第二換向四通閥進入冷凝器6、單向閥19、主毛細節(jié)流閥18、第一膨脹閥 22、第二膨脹閥23、儲液器21、第二換向四通閥、第一換向四通閥、氣液 分離器7后回到壓縮機8再循環(huán)。利用太陽能能量減少化霜時間，節(jié)約能 源。
采暖和洗浴時，根據光和溫度的變化，當需要的化學介質較少時，輸 導管10內的一部分化學介質通過第一膨脹閥22進入儲液器21儲存，此時 第二膨脹閥23關閉。當需要的化學介M較多時，第二膨脹閥23開啟，儲 液器21內儲存的化學介質流回輸導管IO，此時第一膨脹閥22關閉。通過 儲液器21對化學介質有序管理，解決化學介質有效利用太陽光熱、氣候變 化的有機結合問題。
權利要求1、太陽能熱泵采暖、洗浴裝置，包括光管接收器(1)和與之串通實現熱交換功能的儲能機構(2)，儲能機構(2)內設置有上、下端部分別連接有上膨脹器(3)、下膨脹器(4)的換熱器(5)，儲能機構(2)中裝有能夠將光能轉換為熱能的活性儲能介質，上膨脹器(3)、下膨脹器(4)間設置有與冷凝器(6)、氣液分離器(7)、壓縮機(8)、換熱裝置(9)相連通的輸導管(10)，輸導管(10)內灌裝有受熱能夠變成高溫高壓氣態(tài)的介質，其特征在于所述的輸導管(10)上設置有第一換向四通閥(11)和第二換向四通閥(12)，儲能機構(2)內設置有一端為自來水進口(13)、另一端為洗浴熱水出口(14)的換熱管(15)，換熱裝置(9)上設置有采暖入口(16)和采暖出口(17)，靠近冷凝器(6)的輸導管(10)上串聯有主毛細節(jié)流閥(18)和單向閥(19)、并聯有副毛細節(jié)流閥(20)和儲液器(21)，儲液器(21)兩端通過第一膨脹閥(22)和第二膨脹閥(23)與輸導管(10)連接。
2、 根據權利要求l所述的太陽能熱泵采暖、洗浴裝置，其特征在于所述的換熱器(5)為若干根豎向設置或盤型的熱交換管構成。
3、 根據權利要求l所述的太陽能熱泵采暖、洗浴裝置，其特征在于-所述的換熱管(15)為豎管或盤管。
4、 根據權利要求l所述的太陽能熱泵采暖、洗浴裝置，其特征在于所述的換熱裝置(9)為板式或管式。
5、 根據權利要求l所述的太陽能熱泵采暖、洗浴裝置，其特征在于所述的第一膨脹閥(22)和第二膨脹閥(23)為電子膨脹閥、壓力膨脹閥或溫度膨脹閥。
6、 根據權利要求l所述的太陽能熱泵采暖、洗浴裝置，其特征在于所述的光管接收器(l)為真空玻璃管熱吸收接收器、悶曬超導盤管式熱吸收接收器或悶曬式熱吸收接收器。
7、 根據權利要求l所述的太陽能熱泵采暖、洗浴裝置，其特征在于所述的第一換向四通閥(11)和第二換向四通閥(12)為雙向輸導或單項控制閥。
專利摘要本實用新型屬于冷暖設備技術領域，公開了一種太陽能熱泵采暖、洗浴裝置。其主要技術特征為包括光管接收器和設有上膨脹器、下膨脹器、換熱器的儲能機構，上膨脹器、下膨脹器間設置有與冷凝器、氣液分離器、壓縮機、換熱裝置相連通的輸導管，輸導管上設置有第一、第二換向四通閥、主毛細節(jié)流閥、單向閥、副毛細節(jié)流閥和儲液器，儲液器設有第一、第二膨脹閥。該太陽能熱泵采暖、洗浴裝置通過設置兩個換向四通閥，使得輸導管內灌裝的受熱能夠變成高溫高壓氣態(tài)的化學介質能夠通過不同的流道，從而解決采暖、洗浴、除霜等問題。而設置儲液器、第一、第二膨脹閥，解決了化學介質的有效利用問題。
文檔編號F25B41/06GK201434447SQ200920103130
公開日2010年3月31日 申請日期2009年6月5日 優(yōu)先權日2009年6月5日
發(fā)明者超 杜, 杜保澤 申請人:杜保澤