[發明專利]應用太陽能及熱泵制熱的開水爐及其制熱方法

有效

• 申請號: 201210160450.8
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN102679566A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 孫海龍;文立寧;武洋;譚衛東;孫電明
• 申請（專利權）人: 江蘇樂普四方科技有限公司
• 主分類號: F24J2/00
• 分類號: F24J2/00;F24J2/24;F24J2/30;F24J2/40;F24J2/46
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.?一種應用太陽能及熱泵制熱的開水爐，包括機箱、集能系統和控制系統，所述機箱中設有開水箱、儲水箱，儲水箱的出口與開水箱的入口連接，開水箱設置有開水出水口，儲水箱設置有自來水進水口，其特征在于：所述集能系統包括：

1）太陽能制熱單元，包括太陽能集熱器、換熱箱以及在太陽能集熱器和換熱箱之間流動傳遞熱量的液態熱載體，所述太陽能集熱器和換熱箱通過太陽能供熱管、太陽能回流管構成循環回路，在所述循環回路中設有液泵；

2）低溫制熱單元，包括通風系統、低溫熱泵集熱器、低溫熱泵壓縮機、設置在換熱箱中的低溫熱泵冷凝器以及低溫熱泵節流裝置，所述低溫熱泵集熱器、低溫熱泵壓縮機、設置在換熱箱中的低溫熱泵冷凝器以及低溫熱泵節流裝置依次串聯連接并構成循環回路；

3）高溫制熱單元，包括設置在換熱箱中的高溫熱泵蒸發器、高溫熱泵壓縮機、開水箱加熱器、高溫熱泵節流裝置；所述高溫熱泵蒸發器、高溫熱泵壓縮機、開水箱加熱器、高溫熱泵節流裝置依次串聯連接并構成循環回路。

2.根據權利要求1所述的應用太陽能及熱泵制熱的開水爐，其特征在于：所述太陽能集熱器通過太陽能供熱管、太陽能回流管與換熱箱相連，低溫熱泵冷凝器、高溫熱泵蒸發器以及液態熱載體封裝于換熱箱內。

3.根據權利要求1或2所述的應用太陽能及熱泵制熱的開水爐，其特征在于：所述換熱箱內設有飲用水預熱盤管，所述儲水箱和開水箱通過所述飲用水預熱盤管連接。

4.根據權利要求3所述的應用太陽能及熱泵制熱的開水爐，其特征在于：所述控制系統包括設置在機箱內的控制單元、設置在機箱正面的控制面板、設置在太陽能集熱器上的太陽能溫度傳感器、設置在開水箱上的開水箱溫度傳感器，所述控制面板、太陽能溫度傳感器、開水箱溫度傳感器分別與控制單元連接，所述控制面板上設置有操作按鍵和工作狀態顯示裝置。

5.一種應用太陽能及熱泵制熱的開水爐的制熱方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）設置機箱內的開水箱、儲水箱：

儲水箱的進水口與自來水管連接，儲水箱的出水口通過管路連接至開水箱對開水箱進行補水，儲水箱設置有水位控制裝置；

2)集熱與低溫制熱：當天氣晴好時，由太陽能集熱器采集熱能，液泵推動攜帶熱能的液態熱載體經由換熱箱流過，將熱能傳遞給換熱箱；當陰天無陽光時，低溫熱泵單元啟動，由低溫熱泵集熱器從環境空氣中采集熱量并經低溫熱泵系統將溫度提升后傳送給換熱箱；換熱箱設置有高溫熱泵蒸發器，所述高溫熱泵蒸發器中的制熱工質吸收換熱箱中的熱能而蒸發，給高溫熱泵單元提供熱源；

3)高溫制熱：換熱箱內高溫熱泵蒸發器中的制熱工質吸收熱量后蒸發為蒸汽，這些蒸汽通過高溫熱泵壓縮機加壓升溫，加壓升溫后的制熱工質蒸汽在開水箱的加熱器內部流過，傳遞熱量給開水箱中的水并加熱至沸點，在開水箱加熱器中釋放熱量后由氣態轉換為液態的制熱工質，通過高溫熱泵節流裝置回流至換熱箱中的高溫熱泵蒸發器進行循環制熱。

6.根據權利要求5所述的應用太陽能及熱泵制熱的開水爐的制熱方法，其特征在于：儲水箱中的冷水經由飲用水預熱盤管從換熱箱中獲取熱量使其溫度得到一定提升，然后進入開水箱，由高溫熱泵進一步加熱。

7.根據權利要求5或6所述的應用太陽能及熱泵制熱的開水爐的制熱方法，其特征在于：控制系統由控制單元、控制面板、太陽能溫度傳感器、開水箱溫度傳感器組成，控制單元通過太陽能溫度傳感器、開水箱溫度傳感器采集數據，控制低溫熱泵單元、高溫熱泵單元、太陽能回流管中的液泵協調運行。