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一種太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器與翅片式蒸發(fā)器結(jié)合的熱泵的制作方法

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一種太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器與翅片式蒸發(fā)器結(jié)合的熱泵的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器與翅片式蒸發(fā)器結(jié)合的熱泵,屬于直膨式太陽(yáng)能熱泵與空氣能熱泵結(jié)合的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。



背景技術(shù):

直膨式太陽(yáng)能熱泵的集熱/蒸發(fā)器,上表面涂刷選擇性材料(太陽(yáng)能光譜吸收率為0.9),利用太陽(yáng)能作為蒸發(fā)器熱源的熱泵系統(tǒng),即制冷工質(zhì)直接在太陽(yáng)能集熱器中吸收太陽(yáng)輻射能而蒸發(fā),影響太陽(yáng)能熱泵性能的主要因素是室外太陽(yáng)輻射(影響集熱器表面吸熱)、室外環(huán)境溫度和室外風(fēng)速(影響太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器表面對(duì)流換熱和熱傳導(dǎo)),太陽(yáng)能熱泵的集熱/蒸發(fā)器的不足之處在于當(dāng)太陽(yáng)輻照較差時(shí),由于是非強(qiáng)制換熱且換熱面積較小,導(dǎo)致熱泵性能不理想;常規(guī)空氣源熱泵熱水器是采用翅片式蒸發(fā)器(強(qiáng)制換熱),是利用空氣能作為蒸發(fā)器熱源的熱泵系統(tǒng),影響空氣能熱泵性能的主要因素是室外環(huán)境溫度,翅片式蒸發(fā)器的不足之處在于當(dāng)太陽(yáng)輻照較好而室外溫度較低時(shí),熱泵性能較差。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中太陽(yáng)能熱泵和翅片式蒸發(fā)器存在的缺陷,提供一種太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器與翅片式蒸發(fā)器結(jié)合的熱泵,發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),克服其各自的不足。

為解決這一技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器與翅片式蒸發(fā)器結(jié)合的熱泵,包括太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9和翅片式蒸發(fā)器10,所述太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9安裝在可接受陽(yáng)光直射的地方,太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9與翅片式蒸發(fā)器10采用并聯(lián)的方式連接在熱泵管路上,太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9管路上設(shè)有8電磁閥一,翅片式蒸發(fā)器10管路上設(shè)有14電磁閥二,太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9的制冷劑進(jìn)出口銅管在熱泵內(nèi)部分別與熱泵管路上的四通閥11及電磁閥一8焊接,太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9與翅片式蒸發(fā)器10通過(guò)電磁閥調(diào)節(jié)制冷劑流向。

所述太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9與翅片式蒸發(fā)器10外鈑金通過(guò)六角法蘭帶十字槽自攻螺釘連接成整體。

所述太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9與翅片式蒸發(fā)器10分體式連接。

所述太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9的表面涂刷與建筑體同色的選擇性材料。

所述熱泵的種類包含常溫空氣源熱泵熱水機(jī)、低溫空氣源熱泵熱水機(jī)、常溫空氣源熱泵冷暖機(jī)、低溫空氣源熱泵冷暖機(jī)。

有益效果:本發(fā)明針對(duì)太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器與翅片式蒸發(fā)器性能均受到室外環(huán)境的影響、及各自存在的不足,在常規(guī)空氣源熱泵的基礎(chǔ)上利用太陽(yáng)能資源來(lái)輔助提高熱泵蒸發(fā)器側(cè)的溫度,充分利用太陽(yáng)能資源和空氣能資源,發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),最大限度的提高熱泵的熱能效比。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。

圖中:1壓縮機(jī)、2氣液分離器、3套管換熱器、4板式換熱器、5儲(chǔ)熱罐、6熱力膨脹閥一、7雙向銅過(guò)濾器、8電磁閥一、9太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器、10翅片式蒸發(fā)器、11四通閥、12液噴電磁閥、13銅過(guò)濾器、14電磁閥二、15電磁閥三、16熱力膨脹閥二。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做具體描述。

圖1所示為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明包括太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9和翅片式蒸發(fā)器10,所述太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9與翅片式蒸發(fā)器10外鈑金通過(guò)六角法蘭帶十字槽自攻螺釘連接成整體。

所述太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9安裝在可接受陽(yáng)光直射的地方。

圖2所示為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。

所述太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9與翅片式蒸發(fā)器10采用并聯(lián)的方式連接在熱泵管路上,太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9管路上設(shè)有電磁閥一8,翅片式蒸發(fā)器10管路上設(shè)有電磁閥二14,太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9的制冷劑進(jìn)出口銅管在熱泵內(nèi)部分別與熱泵管路上的四通閥11及電磁閥一8焊接,太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9與翅片式蒸發(fā)器10通過(guò)電磁閥調(diào)節(jié)制冷劑流向。

所述太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9與翅片式蒸發(fā)器10分體式連接。

所述太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9的表面涂刷與建筑體同色的選擇性材料。

所述熱泵的種類包含常溫空氣源熱泵熱水機(jī)、低溫空氣源熱泵熱水機(jī)、常溫空氣源熱泵冷暖機(jī)、低溫空氣源熱泵冷暖機(jī)。

本發(fā)明的工作原理:

制熱原理:氣體氟利昂被壓縮機(jī)1加壓,成為高溫高壓氣體,通過(guò)四通換向閥11進(jìn)入套管式換熱器3,冷凝液化放熱,便成為液體,同時(shí)會(huì)將水加熱。而液體氟利昂經(jīng)儲(chǔ)熱罐5、銅過(guò)濾器13、電磁閥三15、熱力膨脹閥一6后進(jìn)入板式換熱器4(當(dāng)排溫達(dá)到設(shè)定值時(shí)液噴電磁閥12通電,打開通向液噴膨脹閥之管路,向壓縮機(jī)1內(nèi)噴入液態(tài)冷媒,以降低排氣溫度和冷卻電機(jī)),低溫工況少量制冷劑通過(guò)板式換熱器4直接返回壓縮機(jī)1,大部分制冷劑經(jīng)過(guò)熱力膨脹閥二16和雙向銅過(guò)濾器7進(jìn)入蒸發(fā)器9或10,蒸發(fā)氣化吸熱,成為氣體,同時(shí)吸取室外空氣的熱量(或吸收太陽(yáng)能)。經(jīng)蒸發(fā)器出來(lái)的制冷劑氣體通過(guò)四通換向閥11進(jìn)入氣液分離器2,再次進(jìn)入壓縮機(jī)1開始下一個(gè)循環(huán)。

蒸發(fā)器切換原理:

本系統(tǒng)原理圖為低溫空氣源熱泵熱水機(jī)與太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器結(jié)合的熱泵原理圖,太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9與翅片式蒸發(fā)器10通過(guò)電磁閥調(diào)節(jié)制冷劑流向。當(dāng)太陽(yáng)輻照較好,太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9的溫度較高時(shí),太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器環(huán)路電磁閥一8打開,電磁閥二14關(guān)閉,制冷劑流經(jīng)太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器環(huán)路,制冷劑主要吸收太陽(yáng)熱能;當(dāng)太陽(yáng)輻照較差,太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9的溫度較低時(shí),翅片式蒸發(fā)器環(huán)路電磁閥二14打開,電磁閥一8關(guān)閉,制冷劑流經(jīng)翅片式蒸發(fā)器10,制冷劑吸收空氣熱能。

開機(jī)控制原理:

Tw:水箱熱水溫度

Twh:設(shè)定熱水最高溫度

Ta:環(huán)境溫度

Te:太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器表面溫度

壓縮機(jī)關(guān)機(jī)狀態(tài)下開始,判斷水箱熱水溫度Tw,若水箱熱水溫度Tw≥Twh,不啟動(dòng)壓縮機(jī)1,否則:

(1)若水箱熱水溫度Tw≤25℃:?jiǎn)?dòng)壓縮機(jī)1;

(2)若水箱熱水溫度25℃<Tw≤35℃:判斷環(huán)境溫度及太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9的溫度。

當(dāng)環(huán)境溫度Ta>0℃或太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9的溫度Te-Ta>10℃(表示環(huán)境溫度不太低或太陽(yáng)輻射較好),啟動(dòng)壓縮機(jī)1;

否則(表示環(huán)境溫度低且太陽(yáng)輻射很差)不啟動(dòng)壓縮機(jī)1;

(3)若環(huán)境溫度Ta>35℃:判斷環(huán)境溫度及太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9的溫度。

當(dāng)環(huán)境溫度Ta>15℃,啟動(dòng)壓縮機(jī)1;

當(dāng)環(huán)境溫度5℃≤Ta≤15℃,若太陽(yáng)能集熱/蒸發(fā)器9的溫度Te-Ta>10℃,啟動(dòng)壓縮機(jī)1,否則不啟動(dòng)壓縮機(jī)1;當(dāng)環(huán)境溫度Ta<5℃,不啟動(dòng)壓縮機(jī)1。

停機(jī)控制原理:

壓縮機(jī)運(yùn)行中開始,判斷水箱熱水溫度Tw,若水箱熱水溫度Tw≥Twh,停止壓縮機(jī)1,否則判斷環(huán)境溫度Ta:

(1)若環(huán)境溫度Ta≤10℃,設(shè)定恒溫溫度為35℃,當(dāng)水箱熱水溫度Tw≤35℃,壓縮機(jī)1繼續(xù)運(yùn)行;當(dāng)水箱熱水溫度Tw>35℃,判斷溫升速率,若溫升速率達(dá)到或超過(guò)3.5℃/h,壓縮機(jī)1繼續(xù)運(yùn)行,否則停止壓縮機(jī)1;

(2)若環(huán)境溫度10℃<Ta≤15℃,設(shè)定恒溫溫度為40℃,當(dāng)水箱熱水溫度Tw≤40℃,壓縮機(jī)1繼續(xù)運(yùn)行;當(dāng)水箱熱水溫度Tw>40℃,判斷溫升速率,若溫升速率達(dá)到或超過(guò)3.5℃/h,壓縮機(jī)1繼續(xù)運(yùn)行,否則停止壓縮機(jī)1;

(3)若環(huán)境溫度15℃<Ta≤20℃,設(shè)定恒溫溫度為47℃,當(dāng)水箱熱水溫度Tw≤47℃,壓縮機(jī)1繼續(xù)運(yùn)行;當(dāng)水箱熱水溫度Tw>47℃,判斷溫升速率,若溫升速率達(dá)到或超過(guò)5℃/h,壓縮機(jī)1繼續(xù)運(yùn)行,否則停止壓縮機(jī)1;

(4)若環(huán)境溫度Ta>20℃,壓縮機(jī)1繼續(xù)運(yùn)行直至水溫達(dá)到熱水最高溫度。

本發(fā)明在常規(guī)空氣源熱泵的基礎(chǔ)上利用太陽(yáng)能資源來(lái)輔助提高熱泵蒸發(fā)器側(cè)的溫度,充分利用太陽(yáng)能資源和空氣能資源,最大限度的提高熱泵的熱能效比。

本發(fā)明上述實(shí)施方案,只是舉例說(shuō)明,不是僅有的,所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包圍。

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