[實用新型]一種光熱綜合利用的空氣源熱泵熱水機組預熱系統

有效

• 申請號: 201520250793.2
• 申請日: 2015-04-23
• 公開（公告）號: CN204535090U
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發明（設計）人: 王勇;夏軍寶;姬莉莉;李婉清;吳偉;龔璞
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: F24H4/04
• 分類號: F24H4/04;F24H9/20;F24D17/00;F24D19/10
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 梁展湖;伍倫辰

技術領域

本實用新型涉及熱泵領域，特別的涉及一種光熱綜合利用的空氣源熱泵熱水機組預熱系統。

背景技術

空氣源熱泵熱水器目前被廣泛應用于學生公寓、工廠、酒店等公共建筑，且大部分設置在屋頂樓板處。熱泵機組在工作時需要產生大量的熱來制造生活熱水；而同時南方地區夏季酷熱，屋頂受陽光直射，太陽輻射強烈，致使空氣與樓板溫度都很高，但是現有的空氣源熱泵熱水系統，基本上都沒有考慮這些因素，充裕的光能和熱能不但沒有被機組充分利用而白白流失，更加造成了頂層房間冷負荷較大，故存在很大的改善空間。

中國專利文獻記載的“一種保護屋頂樓板并利用太陽熱能的屋頂水箱”，其公告號為CN101644070A，其利用水吸收屋頂熱能并保護樓板，但因結構復雜，需專門設置防漏層、隔熱層，導致施工困難、成本較高，不易實施；并且水箱布滿整個屋頂的做法則占據了屋面大片面積，影響其正常使用。此外，該發明未對加熱后的水給出明確的進一步利用方案，需要后續相關工程的支持。

實用新型內容

針對上述現有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種能夠成本較低，可行性較強，可以充分利用太陽能，提高空氣源熱泵熱水機組的性能系數的光熱綜合利用的空氣源熱泵熱水機組預熱系統。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用了如下的技術方案：

一種光熱綜合利用的空氣源熱泵熱水機組預熱系統，包括固定設置在屋頂樓板上的熱泵機組和蓄熱水箱，所述熱泵機組通過循環管道與所述蓄熱水箱相連，所述熱泵機組的進水口通過進水管道連接到市政自來水管網，所述進水管道靠近市政自來水管網的一端設置有一個止回閥，其特征在于，所述進水管道上靠近熱泵機組一側并聯設置有蛇形盤管與旁通管，所述蛇形盤管靠近進水方向的并聯連接端設置有一個第一閥門，所述旁通管靠近進水方向的并聯連接端設置有一個第二閥門。

工作時，打開第一閥門，關閉第二閥門，來自市政自來水管網的自來水進入蛇形盤管，最后進入通過進水管道進入熱泵機組。蛇形盤管水平鋪設在屋頂樓板上，可以充分吸收太陽輻射能和建筑頂層房間樓板傳來的建筑預熱，使得經過蛇形盤管的自來水預熱，預熱的自來水進入熱泵機組再進行加熱，使得熱泵機組在相同的能耗情況下的到溫度更高的熱水，提高了空氣源熱泵熱水機組的性能系數。當太陽輻射較弱、氣溫較低時，打開第二閥門，關閉第一閥門，來自市政管網的自來水經過旁通管直接進入熱泵機組，以避免蛇型管道帶來的壓頭損失。采用蛇形盤管對屋頂的防漏要求不高，屋頂的使用未受到限制，無需對屋頂進行專門改造，可行性較強，實現成本較低。

作為優化，所述熱泵機組的進氣口處設置有一個空氣源預熱系統，所述空氣源預熱系統包含有機玻璃風道，所述有機玻璃風道通過固定支架設置在樓頂上，所述有機玻璃風道的頂部橫向設置有一個呈喇叭狀的出氣口，所述出氣口正對所述熱泵機組的進氣口。

工作時，太陽直接照射到有機玻璃風道上，在溫室效應的作用下，使得有機玻璃風道內的空氣被加熱；在熱泵機組內部的吸氣風機的作用下，熱泵機組的進氣口處形成負壓，使得有機玻璃風道內被加熱的空氣經過有機玻璃風道頂部的出氣口進入熱泵機組。這樣，加熱的空氣源能夠給熱泵機組提供更多的熱量，使熱泵機組內部的水更快的被加熱，進一步提高空氣源熱泵熱水機組的性能系數和制熱量。

作為優化，所述止回閥連接到市政自來水管網的管路上設置有一個水泵。這樣，當市政自來水管網的壓力不足時，可以采用水泵進行加壓，使熱泵機組工作在最佳負荷狀態下。

作為優化，所述蛇形盤管靠近所述熱泵機組的并聯連接端設置有一個第三閥門，所述旁通管靠近所述熱泵機組的并聯連接端設置有一個第四閥門。當旁通管5或蛇形盤管8需要維修時，只需關閉蛇形盤管兩端的第一閥門和第三閥門或旁通管兩端的第二閥門和第四閥門，這樣，可以保證熱泵機組的正常工作。

作為進一步優化，所述蛇形盤管底部沿蛇形盤管對應設置有開口向上的V型反光板，所述蛇形盤管的管道位于所述V型反光板的中間。這樣，可以將太陽光反射到位于V型反光板中間的管道上，使管道的能夠吸收太陽輻射能，提高蛇形盤管的預熱效果。

作為優化，所述蛇形盤管由橫截面為橢圓狀的金屬管道制成，所述蛇形盤管的橫截面橢圓的長軸平行于屋頂樓板設置。金屬管道的導熱性能優于PPR塑料管道，可以更加有效的吸收太陽輻射；采用橢圓形的管道，可以增加管道與頂層樓板之間的接觸面積，吸收更多樓板上的熱量，減小頂層房間夏季冷負荷。

作為優化，所述蛇形盤管的表面為黑色。黑色能夠更好的吸收太陽輻射能，使蛇形盤管的吸熱效率更高。