專利名稱：熱泵式太陽能熱源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種可再生能源供給系統(tǒng)，具體地說是一種熱泵式太陽能熱源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外空氣源熱泵熱水器的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，在合適條件下的空氣源熱泵熱水器的能效比遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)熱水器。但是該產(chǎn)品由于本身的工作原理和機(jī)械結(jié)構(gòu)，在o°c以下的低溫條件下工作效果會出現(xiàn)嚴(yán)重下降，在-10°c以下時空氣源熱泵熱水器甚至無法正常工作，并且蒸發(fā)器出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)霜現(xiàn)象而影響正常使用和破壞熱水器本身，因而在高寒地區(qū)空氣源熱泵熱水器無法滿足用戶一年四季的需求，極大地限制了空氣源熱泵熱水器的使用范圍。而普通太陽能熱水器由于重量和體積，無法在樓頂空間和承壓能力極為有限的高層建筑上使用，而分體壁掛式太陽能熱水器受限于安裝位置，容易受到的其他高層建筑的遮蔽，以及自身建筑朝向的限制，導(dǎo)致集熱板無法接受足夠的光照。同時使用水作為循環(huán)介質(zhì)的太陽能熱水器，也無法解決低溫條件下防止凍裂的問題。目前已經(jīng)有一系列將太陽能熱水器和空氣源熱泵并用的技術(shù)，這些技術(shù)都取得了一定成果，但是大部分都僅僅是將太陽能與空氣能簡單的相加或切換，不能將太陽能與空氣能有機(jī)地結(jié)合起來利用，難以充分發(fā)揮空氣能和太陽能的作用，未產(chǎn)生實質(zhì)性的突破。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型的目的是提供一種熱泵式太陽能熱源系統(tǒng)，本實用新型能夠解決傳統(tǒng)太陽能熱水器光照條件不充分情況下以及空氣源熱泵產(chǎn)品當(dāng)環(huán)境溫度過低時無法使用或加熱效率過低的問題，使用效果好，能源利用率高。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的—種熱泵式太陽能熱源系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括換氣換熱式集熱器、壓縮機(jī)和熱源供給裝置，所述換氣換熱式集熱器包括設(shè)置在固定架上的透光蓋板、蒸發(fā)集熱板和保溫板，透光蓋板設(shè)置在蒸發(fā)集熱板的外側(cè)，保溫板設(shè)置在蒸發(fā)集熱板的內(nèi)側(cè)；在蒸發(fā)集熱板上設(shè)有氣流通孔，在固定架上設(shè)有氣流進(jìn)口和氣流出口，且氣流進(jìn)口與透光蓋板和蒸發(fā)集熱板之間的通道連接，氣流出口與蒸發(fā)集熱板和保溫板之間的通道連接；在蒸發(fā)集熱板上設(shè)有蒸發(fā)器管道，在蒸發(fā)器管道內(nèi)設(shè)有換熱介質(zhì)；蒸發(fā)器管道的一端通過壓縮機(jī)與熱源供給裝置的一端連接，另一端與熱源供給裝置的另一端連接。本實用新型中，為了根據(jù)溫度決定換熱介質(zhì)(冷媒)供給頻率，蒸發(fā)器管道的另一端通過換熱介質(zhì)跟蹤配置裝置與熱源供給裝置的另一端連接。為了提高空氣換熱效果，本實用新型氣流進(jìn)口、氣流出口和氣流通孔可均為一組多個，氣流進(jìn)口和氣流出口設(shè)置在固定架的底部，氣流通孔設(shè)置在蒸發(fā)集熱板的上端。在氣流進(jìn)口或氣流出口處可以設(shè)有風(fēng)機(jī)，加快空氣流動。所述蒸發(fā)器管道為一組U型管道。
3[0010]本實用新型可以應(yīng)用在各種需要提供熱源的場所，所述熱源供給裝置可以是熱水器中的承壓水箱也可以是是地曖裝置。一種熱泵式太陽能熱源系統(tǒng)的應(yīng)用，該熱源系統(tǒng)用在熱水器中，利用熱源對熱水器中承壓水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱，滿足人們的需要。該熱源系統(tǒng)還可用于地曖供給中。本實用新型采用換氣換熱式集熱器，在有光照時，換氣換熱式集熱器內(nèi)的空氣溫度升高，將蒸發(fā)器管道內(nèi)的冷媒蒸發(fā)，提供高溫的冷媒供壓縮機(jī)壓縮；沒有光照或弱光照時，蒸發(fā)器管道的冷媒如普通的空氣源熱泵一般，在空氣溫度達(dá)到冷媒蒸發(fā)點時使冷媒蒸發(fā)供壓縮機(jī)壓縮加熱，同時由于冷媒蒸發(fā)降低了換氣換熱式集熱器內(nèi)空氣溫度，與換氣換熱式集熱器外部的空氣形成了溫差，根據(jù)熱力原理，換氣換熱式集熱器內(nèi)外的空氣進(jìn)行流通，為冷媒蒸發(fā)提供新的熱源。冷媒經(jīng)過壓縮之后進(jìn)入熱源供給裝置，提供熱源。經(jīng)過換熱過程后，冷媒進(jìn)入換熱介質(zhì)跟蹤配置裝置的儲液罐中，換熱介質(zhì)跟蹤配置裝置根據(jù)監(jiān)測的冷媒進(jìn)入壓縮機(jī)的溫度，調(diào)控向換氣換熱式集熱器重新提供冷媒的頻率。當(dāng)本實用新型在熱水器中應(yīng)用時，冷媒經(jīng)過壓縮之后進(jìn)入熱水器水箱內(nèi)部的換熱器，對水進(jìn)行加熱。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型與使用同樣功率壓縮機(jī)的空氣源熱泵熱水器相比， 在國家標(biāo)準(zhǔn)的測試條件下，如提供充足的光照，能將能效比提高309Γ50%以上；在空氣源熱泵無法使用或者能效比極低的低溫條件下，本實用新型的熱水系統(tǒng)能夠正常使用，并且因為無需使用傳統(tǒng)空氣源熱泵的風(fēng)機(jī)，避開了低溫條件下空氣源熱泵熱水器的除霜問題，大大擴(kuò)展了空氣源熱泵的使用范圍。本實用新型能夠在無法為普通太陽能提供足夠安裝空間和安裝條件的高層建筑上使用，同時克服普通平板式太陽能熱水器受限于安裝位置，受到的其他高層建筑的遮蔽以及自身建筑朝向的限制，難以吸收足夠的光照對熱水進(jìn)行加熱，無法保證熱水供應(yīng)的使用缺陷。同時克服使用水介質(zhì)傳導(dǎo)太陽能的太陽能熱水器在低溫條件下存在的凍裂現(xiàn)象。本實用新型適用于太陽能熱水器及地曖供給中。

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型中換氣蒸發(fā)集熱器側(cè)面示意圖；圖3是本實用新型中換氣蒸發(fā)集熱器底部示意圖；圖4是本實用新型中蒸發(fā)集熱板和U型蒸發(fā)器管道的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方案一種本實用新型所述的熱泵式太陽能熱源系統(tǒng)，見圖1和圖2，該系統(tǒng)包括換氣換熱式集熱器1、壓縮機(jī)2和熱源供給裝置3，換氣換熱式集熱器1包括設(shè)置在固定架11上的透光蓋板12、蒸發(fā)集熱板13和保溫板14，透光蓋板12設(shè)置在蒸發(fā)集熱板13的外側(cè)，保溫板14設(shè)置在蒸發(fā)集熱板13的內(nèi)側(cè)；在蒸發(fā)集熱板13上部設(shè)有一排三個氣流通孔131，在固定架11底部設(shè)有氣流進(jìn)口 111和氣流出口 112，且氣流進(jìn)口 111與透光蓋板12和蒸發(fā)集熱板13之間的通道連接，氣流出口 112與蒸發(fā)集熱板13和保溫板14之間的通道連接。在蒸發(fā)集熱板13上設(shè)有一組U型蒸發(fā)器管道4，在蒸發(fā)器管道4內(nèi)設(shè)有換熱介質(zhì)；蒸發(fā)器管道4的一端通過壓縮機(jī)2與熱源供給裝置3的一端連接，另一端通過換熱介質(zhì)跟蹤配置裝置5與熱源供給裝置3的另一端連接。熱泵式太陽能熱源系統(tǒng)應(yīng)用在熱水器中，熱源供給裝置與熱水器中的承壓水箱連接。換氣換熱式集熱器1中蒸發(fā)器管道4的冷媒出口連接壓縮機(jī)2，壓縮機(jī)2連接熱水器中承壓水箱的換熱器，換熱器的冷媒出口連接換熱介質(zhì)跟蹤配置裝置5中的儲液罐，換熱介質(zhì)跟蹤配置裝置5根據(jù)溫度決定冷媒供給頻率。本實用新型能夠解決傳統(tǒng)太陽能熱水器光照條件不充分情況下以及空氣源熱泵產(chǎn)品當(dāng)環(huán)境溫度過低時無法使用或加熱效率過低的問題，使用效果好，能源利用率高。
權(quán)利要求1.一種熱泵式太陽能熱源系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括換氣換熱式集熱器(1)、壓縮機(jī)(2)和熱源供給裝置(3)，所述換氣換熱式集熱器(1)包括設(shè)置在固定架(11)上的透光蓋板(12)、蒸發(fā)集熱板(13)和保溫板(14)，透光蓋板(12)設(shè)置在蒸發(fā)集熱板(13)的外側(cè)， 保溫板(14)設(shè)置在蒸發(fā)集熱板(13)的內(nèi)側(cè)；在蒸發(fā)集熱板(13)上設(shè)有氣流通孔(131)，在固定架(11)上設(shè)有氣流進(jìn)口( 111)和氣流出口(112)，且氣流進(jìn)口(111)與透光蓋板(12) 和蒸發(fā)集熱板(13)之間的通道連接，氣流出口(112)與蒸發(fā)集熱板(13)和保溫板(14)之間的通道連接；在蒸發(fā)集熱板(13)上設(shè)有蒸發(fā)器管道(4 )，在蒸發(fā)器管道(4 )內(nèi)設(shè)有換熱介質(zhì)；蒸發(fā)器管道(4)的一端通過壓縮機(jī)(2)與熱源供給裝置(3)的一端連接，另一端與熱源供給裝置(3)的另一端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵式太陽能熱源系統(tǒng)，其特征在于一組氣流進(jìn)口(111) 和一組氣流出口(112)設(shè)置在固定架(11)的底部，一組氣流通孔(131)設(shè)置在蒸發(fā)集熱板 (13)的上端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵式太陽能熱源系統(tǒng)，其特征在于所述蒸發(fā)器管道(4)為一組U型管道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵式太陽能熱源系統(tǒng)，其特征在于所述熱源供給裝置(3) 是熱水器中的承壓水箱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵式太陽能熱源系統(tǒng)，其特征在于所述熱源供給裝置(3) 是地曖裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵式太陽能熱源系統(tǒng)，其特征在于在氣流系統(tǒng)(111)、 (112)中可以設(shè)置風(fēng)機(jī)。
專利摘要本實用新型公開了一種熱泵式太陽能熱源系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括換氣換熱式集熱器、壓縮機(jī)和熱源供給裝置，換氣換熱式集熱器中的透光蓋板設(shè)置在蒸發(fā)集熱板的外側(cè)，保溫板設(shè)置在蒸發(fā)集熱板的內(nèi)側(cè)；在蒸發(fā)集熱板上設(shè)有氣流通孔，在固定架上設(shè)有氣流進(jìn)口和氣流出口；在蒸發(fā)集熱板上設(shè)有蒸發(fā)器管道，在蒸發(fā)器管道內(nèi)設(shè)有換熱介質(zhì)；蒸發(fā)器管道的一端通過壓縮機(jī)與熱源供給裝置的一端連接，另一端與熱源供給裝置的另一端連接。本實用新型能夠解決傳統(tǒng)太陽能熱水器光照條件不充分情況下以及空氣源熱泵產(chǎn)品當(dāng)環(huán)境溫度過低時無法使用或加熱效率過低的問題，使用效果好，能源利用率高。本實用新型適用于太陽能熱水器及地曖供給中。
文檔編號F25B30/06GK201945088SQ20112005831
公開日2011年8月24日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者楊立, 林威, 王國雄, 王斌, 趙世華 申請人:王斌