[實用新型]太陽能熱泵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220247221.5
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN202630500U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設計）人: 賀洪
• 申請（專利權）人: 賀洪
• 主分類號: F25B27/00
• 分類號: F25B27/00;F25B29/00;F25B41/04
• 代理公司: 北京雙收知識產(chǎn)權代理有限公司 11241
• 代理人: 李云鵬

技術領域

本實用新型涉及一種熱泵系統(tǒng)，特別是涉及一種利用太陽能和空氣中的能量的熱泵系統(tǒng)。

背景技術

熱泵是一種將低溫熱源的熱能轉移到高溫熱源的裝置，如圖1所示，其包括壓縮機23’、換向閥24’、第一換熱器21’（作為蒸發(fā)器或冷凝器）、膨脹閥25’和第二換熱器22’（作為冷凝器或蒸發(fā)器）等，由于熱泵的熱量是從低溫熱源取得的，如果不用熱泵裝置，就無法取得這一熱量，故用熱泵裝置可節(jié)省燃料，又可利用余熱。熱泵在工作時，它本身消耗一部分能量，熱泵可以把環(huán)境介質(zhì)中貯存的低品位能量加以挖掘，通過傳熱工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)提高溫度進行利用，而整個能量品味提供的過程中，熱泵裝置所消耗的電能僅為輸出功中的一小部分，因此，采用熱泵技術可以最大程度的利用低品位能量，節(jié)約大量通過燃燒化石材料用于供暖的高品位能。

水環(huán)熱泵是指小型的水/空氣熱泵機組的一種應用方式，即用水環(huán)路將小型的水/熱泵機組并聯(lián)在一起，形成一個封閉環(huán)路，構成一套回收建筑物內(nèi)部余熱作為其低位熱源的熱泵供暖、供冷的空調(diào)系統(tǒng)。典型的水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)由三部分組成：（1）室內(nèi)的小型水/空氣熱泵機組；（2）水循環(huán)環(huán)路；（3）輔助設備（如冷卻塔、加熱設備、蓄熱裝置等）。

太陽能具有間歇性和不穩(wěn)定性等特點，使得太陽能的大規(guī)模應用受到限制，而空氣源具有使用方便、靈活、高效節(jié)能等優(yōu)點，因此，可將太陽能和空氣源結合使用。

相變儲能是指相變蓄能材料在相變化過程中吸收或釋放能量，其原理是：相變材料在熱量的傳輸過程中將能量儲存起來。使用相變材料還有以下優(yōu)點：1、相變過程一般是等溫或近似等溫的過程，這種特性有利于把溫度變化維持在較小的范圍內(nèi)；其二，相變材料有很高的相變潛熱，少量的材料可以儲存大量的熱量，以冰-水相變的過程為例，當冰融解時，由冰到水的相變過程中所吸收的潛熱幾乎比相變溫度范圍外加熱過程的熱吸收高80多倍。除冰水之外，已知的天然和合成的相變材料超過50種。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、操作靈活的太陽能熱泵。

本實用新型太陽能熱泵，包括太陽能能量采集器板芯，熱泵系統(tǒng)，采暖地板，相變蓄能水箱和水環(huán)熱泵，太陽能能量采集器板芯包括太陽能面板，太陽能面板上表面涂覆有選擇性吸收涂層，太陽能面板固定連接有輸送管道，熱泵設備包括第一換熱器和第二換熱器，相變蓄能水箱為封閉容器，其中設置有一個或多個封閉的相變蓄能材料儲存容器，水環(huán)熱泵包括水循環(huán)環(huán)路通道，其中：輸送管道的出口和入口分別通過第一和第二管道與第二換熱器的循環(huán)流體入口和循環(huán)流體出口相連，第一換熱器的循環(huán)流體出口和循環(huán)流體入口分別通過第三和第四管道與相變蓄能水箱的第一入口和第一出口相連，相變蓄能水箱的第二出口和第二入口分別通過第五和第六管道與水環(huán)熱泵水循環(huán)環(huán)路通道入口和出口相連，第三和第四管道還分別通過第七和第八管道與采暖地板入口和出口相通，第一至第八管道上分別安裝有第一至第八閥門，第二管道位于第二閥門至第二換熱器循環(huán)流體出口之間的部分安裝有第一循環(huán)泵，第三管道位于第三閥門至第一換熱器循環(huán)流體出口之間的部分安裝有第二循環(huán)泵，第五管道位于第五閥門至相變蓄能水箱第二出口之間的部分安裝有第三循環(huán)泵，第三管道和第七管道、第四管道和第八管道的相連處分別為第五和第六節(jié)點，第五節(jié)點位于第三閥門和第二循環(huán)泵之間，第六節(jié)點位于第四閥門和第一換熱器循環(huán)流體入口之間。

本實用新型太陽能熱泵，其中所述第五和第六管道還分別通過第九和第十管道與第七和第八管道相通，第九和第十管道上分別安裝有第九和第十閥門，第五和第九管道相連處、第六和第十管道相連處、第十管道和第八管道相連處和第九管道和第七管道相連處分別為第一至第四節(jié)點，第一節(jié)點位于第五閥門和第三循環(huán)泵之間，第二節(jié)點位于第六閥門和相變蓄能水箱第二入口之間，第三節(jié)點位于第八閥門和采暖地板出口之間，第四節(jié)點位于第七閥門和采暖地板入口之間。

本實用新型太陽能熱熱泵的使用：

（1）冬季時，通過控制熱泵設備中的換向閥，將熱泵設備調(diào)節(jié)至采暖工況，經(jīng)過壓縮機的冷媒成為高溫冷媒蒸汽輸送至作為冷凝器的第一換熱器，在第一換熱器中高溫冷媒蒸汽通過相變將熱量傳遞至室內(nèi)，冷媒成為高溫冷媒液體，高溫冷媒液體經(jīng)過膨脹閥后成為低溫冷媒液體，低溫冷媒液體進入作為蒸發(fā)器的第二換熱器，在第二換熱器中低溫冷媒液體吸收來自室外的低品位熱量產(chǎn)生相變，成為低溫冷媒蒸汽，低溫冷媒蒸汽經(jīng)過壓縮機成為高溫冷媒蒸汽，進行下一輪循環(huán)，熱泵設備的該工作過程為現(xiàn)有技術，本實用新型中，在第一換熱器中高溫冷媒蒸汽放熱，使室內(nèi)溫度升高，可以通過以下方式實現(xiàn)的：