一種帶太陽能蓄熱的空氣源熱泵蒸發(fā)器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種帶太陽能蓄熱的空氣源熱栗蒸發(fā)器，屬于太陽能熱利用領域。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的空氣源熱栗存在的問題是在低溫寒冷地域、高濕度地區(qū)易結霜，使得熱栗蒸發(fā)器的換熱效率急劇下降，需要化霜后再運行，故耗能極大，這也是空氣源熱栗很難在寒冷地域大量使用的原因。目前解決空氣源熱栗蒸發(fā)器在某些地區(qū)易結霜的辦法主要是采用太陽能集熱等方式與空氣源熱栗蒸發(fā)器結合，提高熱栗蒸發(fā)器環(huán)境溫度，使其不低于換熱器表面空氣露點溫度，從而避免結霜。目前將太陽能集熱與空氣源熱栗結合的系統(tǒng)形式主要是在空氣源熱栗的蒸發(fā)器外面加裝換熱器，空氣通過該換熱器將太陽能熱水的熱量吸收預熱后再經(jīng)過蒸發(fā)器。申請?zhí)枮?01310693116.3、名稱為《太陽能空氣源熱栗空調系統(tǒng)》中的冬季供熱循環(huán)采用的就是這種模式，當太陽能集熱器中的熱水溫度小于40°C時，則將集熱器中熱水接入空氣源熱栗蒸發(fā)器，對吸入空氣進行預熱，此時太陽能作為輔助熱源對空氣源熱栗進行低溫補償，提高了進入蒸發(fā)器的空氣溫度，使其結霜的可能性降低，維持較高的換熱效率。但是，其缺點是采用液體作為集熱介質，增加了中間換熱器，且在冬季太陽能熱水器本身又有了換熱管內(nèi)水結冰的風險。本實用新型采用太陽能空氣集熱器與空氣源熱栗蒸發(fā)器配合，用空氣作為集熱介質，具有不需防結冰、不需防微小滲漏、重量輕承壓小、不需防腐等優(yōu)勢，可以有效減少系統(tǒng)部件的數(shù)量并且降低成本，提高安全系數(shù)。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種帶太陽能蓄熱的空氣源熱栗蒸發(fā)器。在有太陽光照射時，被太陽能集熱器加熱的空氣通過風機送入室內(nèi)滿足室內(nèi)熱量需求，此時空氣源熱栗根據(jù)室內(nèi)需求實際情況可以選擇開啟或者關閉。太陽能集熱器中的蓄熱材料在白天蓄積的富余熱量在夜間無太陽光照射、空氣溫度低時釋放，加熱進入空氣源熱栗蒸發(fā)器的空氣，增大蒸發(fā)器換熱量，提高熱栗能效，同時蓄熱材料釋放的熱量提高蒸發(fā)器環(huán)境溫度，有效解決空氣源熱栗蒸發(fā)器結霜的問題。
[0004]本實用新型公開了一種帶太陽能蓄熱的空氣源熱栗蒸發(fā)器。其主要特征是，主體包括一個長方體角鋼框架，框架內(nèi)襯支撐結構，框架上部設置透明玻璃蓋板，蓋板下為吸熱板，所述蓋板和吸熱板之間形成加熱層;吸熱板下設置蓄熱材料層，層內(nèi)填充蓄熱材料，所述吸熱板與蓄熱材料層之間形成蓄熱層;蓄熱材料層下設置有底板，所述蓄熱材料層和底板之間為換熱層，設置有翅片式蒸發(fā)器，如圖1所示。所述翅片式蒸發(fā)器包括一段水平安置、呈蛇形環(huán)繞的蒸發(fā)器換熱管，制冷劑從一頭流入，吸收空氣中熱量后從另一頭流出，如圖2所示;在換熱管上套有一定數(shù)量的翅片，翅片與換熱管相互垂直，緊密連接，翅片上部緊貼蓄熱材料，下部與底板留有適當間隙，如圖3所示。
[0005]本實用新型可通過以下技術方案實現(xiàn):
[0006]所述新型太陽能一空氣源熱栗蒸發(fā)器，外部形狀為長方體型，可根據(jù)需求制作為不同尺寸，推薦長邊和寬邊的尺寸為2m和lm，每層厚度:加熱層:6-10cm;蓄熱層:6-10cm;換熱層:6-12cm;此外，底板上所設置的保溫層，根據(jù)材料不同，厚度介于2-6cmο
[0007]所述框架為長方體框架，可以采用角鋼制作，連接方式為焊接；
[0008]所述透明蓋板可以采用鋼化玻璃蓋板，雙層玻璃蓋板，單層玻璃蓋板;除蓋板外，其余各面設置保溫材料以減少散熱；
[0009]所述吸熱板可以采用薄金屬板制作，為了使吸熱板可以最大限度地吸收太陽輻射能并將其轉換成熱能，在吸熱板上應覆蓋有深色的太陽能吸收涂層，黑鉻涂層的熱穩(wěn)定性和抗高溫性能很好，此外，黑鉻涂層還具有較好的耐候性和耐蝕性，因此，可以采用鍍有黑鉻涂層的薄金屬板制作吸熱板。
[0010]所述蓄熱材料可以采用相變蓄熱材料或鵝卵石;蓄熱材料填充厚度為2-4cm;
[0011]所述蒸發(fā)器蒸發(fā)盤管翅片上部緊貼蓄熱材料，使其導熱更加良好；下部與底板間留有3-5mm的間隙;翅片間距為4_6mm ；
[0012]所述保溫材料，可以是聚苯乙烯、巖棉、玻璃纖維棉等有機或無機類保溫材料，底板保溫層厚度前已述及，其余各面保溫材料厚度約為3_5cm，加工時將保溫材料嵌入到框架中；
[0013]優(yōu)選的，所述的太陽能一空氣源熱栗蒸發(fā)器的蓄熱材料層上設置有翅片，翅片中填充有蓄熱材料，以加強空氣和蓄熱材料的接觸和換熱，如圖4所示；
[0014]優(yōu)選的，所述蓄熱材料上的翅片，沿著氣流通道長邊方向垂直于蓄熱材料層交錯布置，起到導流作用，使流經(jīng)加熱層的空氣與蓄熱材料充分接觸以加強換熱，如圖5所示；
[0015]所述的太陽能一空氣源熱栗蒸發(fā)器，分為白天和夜間兩種工作模式。
[0016]白天(在有太陽光照射的條件下)工作模式:室外空氣從進風口(I)流入，經(jīng)過加熱層的加熱和蓄熱層的二次加熱，被加熱的空氣從出風口(7)流出，同時空氣流經(jīng)蓄熱層時蓄熱材料從空氣中吸熱，將熱量蓄積起來；白天工作條件下空氣源熱栗可根據(jù)室內(nèi)需求熱量和從出風口(7)供入室內(nèi)熱量的比較情況選擇開啟或者關閉；若供入室內(nèi)熱量不滿足室內(nèi)需求，則開啟空氣源熱栗，空氣從進風口(10)流入，經(jīng)過翅片和制冷劑管道的吸熱后從出風口(11)流出;整個過程中蓄熱層和換熱層之間的空氣流道開關板(6)處水平放置狀態(tài)；
[0017]夜間工作模式:空氣源熱栗開啟，進風口(10)關閉，開關板(6)豎直放置以打開空氣向下的流道同時封閉出風口(7)。此時蓄熱材料將白天蓄積的熱量釋放出來，空氣從進風口( I)流入，吸熱板對流入空氣進行一次預熱，隨后空氣流入蓄熱層被蓄熱材料向上放出的熱量進行加熱，之后空氣向下進入換熱層被蓄熱材料向下放出的熱量進行第二次加熱，被加熱的空氣經(jīng)過與蒸發(fā)器翅片和制冷劑管道的換熱后從出風口(11)流出；
[0018]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0019]本實用新型將傳統(tǒng)的平板型太陽能空氣集熱器和和空氣源熱栗的蒸發(fā)器集成到一個裝置中，與兩套裝置分別獨立安置相比節(jié)約了材料和安裝成本，減少了占地面積，相對的在有限空間中使可供太陽能集熱器集熱的面積增大，使整套系統(tǒng)的供熱潛力大大增加；
[0020]本實用新型通過在集熱器與蒸發(fā)器的交界面上設置蓄熱材料，使得太陽能集熱器在白天富余的熱量可以對夜間流經(jīng)蒸發(fā)器的空氣進行加熱，增大蒸發(fā)器換熱量，提高熱栗能效，同時蓄熱材料釋放的熱量提高蒸發(fā)器環(huán)境溫度，有效解決空氣源熱栗蒸發(fā)器結霜的問題。
[0021]本實用新型通過設置蓄熱層和換熱層之間的空氣流道開關板(6)，使得空氣的流向可以很方便的控制，開關板(6)豎直放置時，太陽能集熱器和熱栗蒸發(fā)器之間可以進行空氣流通，在夜間空氣流過蓄熱層和換熱層時，經(jīng)過蓄熱材料的兩次加熱，有效利用了蓄熱材料中的熱量，使得該裝置對太陽能的利用更為充分。
[0022]本實用新型中蒸發(fā)器的翅片與蓄熱材料下部緊密連接，通過導熱強化了蓄熱材料向蒸發(fā)器的熱量傳輸;蒸發(fā)器翅片與底板并非完全接觸，而是留有適當間隙，隔絕翅片與底板的接觸導熱，減少蒸發(fā)器向外界的散熱；同時，空氣流經(jīng)翅片與底板之間的間隙，形成泄露渦，加強了空氣的擾動，強化了空氣與翅片和制冷劑管道的對流換熱，提高蒸發(fā)器效率。本實用新型結構簡單，成本低、實用性強，可以推廣到供暖，干燥等多種應用領域，具有廣闊市場前景。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型的結構圖；
[0024]圖2是一種典型的空氣源熱栗蒸發(fā)器的結構示意圖；
[0025]圖3是蒸發(fā)器翅片與底板間留有間隙的結構示意圖；
[0026]圖4是本實用新型的一種蓄熱材料帶有翅片的優(yōu)選實施例的結構示意圖；
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