[發明專利]太陽能-空氣雙熱源型熱泵熱水器

無效

• 申請號: 201010296738.9
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN101929734A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 周光輝;劉寅;董秀潔
• 申請（專利權）人: 中原工學院
• 主分類號: F24H4/04
• 分類號: F24H4/04;F24J2/00
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 張紹琳;蘇宇鋒

技術領域

本發明涉及太陽利用裝置，特別涉及利用太陽能的熱泵裝置，具體是一種太陽能-空氣雙熱源型熱泵熱水器。

背景技術

當前，能源緊缺與環境污染已經成為制約全球可持續發展的兩個突出問題，引起世界各國越來越廣泛的關注。能源緊缺突出表現在兩個方面：一方面是全球能源系統的主體是“碳基能源”—石油與煤炭，這些不可再生能源已日漸枯竭；另一方面是全球能耗總量的迅速膨脹和能源浪費現象嚴重，進一步加劇了能源緊缺狀況。另外，隨著社會的發展和人民生活水平的提高，用于采暖、空調及制取生活用熱水方面的能耗占能源總量的比例越來越大。為此，大力開發和有效利用可再生能源已成為各國的優先發展戰略。空氣中的能源和太陽能作為擁有巨大應用前景和市場的可再生清潔能源，其開發和有效利用越來越受到廣泛的重視。

空氣源熱泵熱水器以空氣作為冷熱源，結構簡單，安裝使用方便，可以充分利用空氣中的能源，是一種高效、節能的熱水生產設備。但在冬季室外氣溫過低時，空氣源熱泵系統蒸發溫度過低，COP（性能系數）急劇下降，系統能耗升高，熱水供應量明顯不足，甚至不能正常啟動。

太陽能作為擁有巨大應用前景和市場的可再生清潔能源，其開發和有效利用越來越受到廣泛的重視。太陽能熱泵作為太陽能熱利用綜合技術，將太陽能集熱技術與熱泵技術有機集成，可同時提高太陽能集熱效率和熱泵系統性能。因此，創新與開發低成本、高效率的新型太陽能熱泵技術和產品，已成為太陽能熱泵技術的研究重點和發展方向。中國發明專利“太陽能-空氣熱泵熱水器”（申請日2003年8月28日，授權公告日2008年8月28日，授權公告號?CN?100398936C）公開了一種太陽能-空氣熱泵熱水器，由太陽能集熱板、空調風扇、通風口、殼體等部件組成，將太陽能集熱器和空氣換熱器以緊湊結構形式組合起來，該發明中需要獨立的太陽能集熱板，使得整個熱泵結構復雜。中國發明專利“可實現多模式運行的太陽能輔助空氣源熱泵”采取比較復雜的管路，以實現熱泵的多種模工作模式的切換，加上其中使用的太陽能集熱板及其管路，使得其結構復雜。

發明內容

本發明的目的在于提供一種太陽能-空氣雙熱源型熱泵熱水器，所述的這種太陽能-空氣雙熱源型熱泵熱水器要解決現有技術中太陽能-空氣熱源熱泵結構復雜、容易出故障的技術問題。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：包括壓縮機、換熱器、蓄熱水箱、節流閥、熱水換熱盤管和連接管路，所述換熱器是太陽能-空氣雙熱源換熱器，太陽能-空氣雙熱源換熱器的一個接口及熱水換熱盤管的一個接口通過壓縮機相連接，太陽能-空氣雙熱源換熱器的另一個接口及熱水換熱盤管的另一個接口通過節流閥相連接，熱水換熱盤管設于蓄熱水箱內，蓄熱水箱設有補水口和熱水供水口，該太陽能-空氣雙熱源換熱器包括換熱管，與換熱管外壁相結合的翅片，以及換熱管和翅片外表面上的太陽能輻射吸收性涂層，換熱管內為熱泵工質通道，翅片之間的間隙構成空氣熱源通道。

所述太陽能-空氣雙熱源換熱器為套片式結構，翅片呈長方形薄板，相鄰兩塊翅片之間設有間隙，翅片層疊構成該太陽能-空氣雙熱源換熱器的外形，換熱管呈S形彎曲穿設于翅片之間。

所述太陽能-空氣雙熱源換熱器為繞片式結構，其換熱管呈S形彎曲，翅片套設于換熱管外側。

在太陽能-空氣雙熱源換熱器上設有風機，風機位于太陽能-空氣雙熱源換熱器的一側。

太陽能輻射吸收性涂層采用電鍍方法設于換熱管和翅片外表面。

太陽能輻射吸收性涂層通過噴涂或涂刷方法設于換熱管和翅片外表面。

單個翅片呈圓環形薄片。

本發明和已有技術相比，其效果是積極和明顯的。本太陽能-空氣雙熱源型熱泵熱水器只使用一個太陽能—空氣雙熱源換熱器即可實現同時從太陽輻射和空氣中獲取熱量，在換熱管和翅片外表面涂太陽能輻射吸收性涂層，取代了傳統的太陽能集熱器，一方面簡化了換熱器結構，另一方面也簡化了管路結構，提高熱泵的可靠性，在進行熱泵循環制取熱水工作時，可以同時利用空氣源和太陽能輻射能作為熱泵熱源，實現可再生能源的綜合有效利用，在使熱泵熱水器的供熱性能系數COP和運行穩定性明顯提高的同時，使系統組成較單獨利用太陽能集熱器的太陽能熱泵系統更為簡化。當采用套片式結構時，由多個長方形薄板翅片以一定間隔層疊構成，這時，換熱管呈S形穿設于翅片中，這樣相鄰兩塊翅片之間的間隙構成空氣氣流通道。當采用繞片式結構時，采用尺寸較小的翅片，多個翅片套設于換熱管上，再隨換熱管彎曲呈S形，翅片之間的間隙形成上下空氣流通道。

附圖說明

圖1是本發明的工作原理圖。