[發明專利]一種相變儲能式太陽能熱水系統

在審

• 申請號: 201810804427.5
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN108917195A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 黃金;唐軍;陳曉斌;王婷玉;陳文鑒;謝全君;戴家杰;陳永貴
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: F24S10/70
• 分類號: F24S10/70;F24S20/40;F24S50/40;F24S60/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明涉及太陽能熱利用的技術領域，更具體地，涉及一種相變儲能式太陽能熱水系統，包括順次連接的風機、太陽能集熱器、空氣?水熱交換器以及熱泵蒸發器，空氣?水熱交換器連接有相變儲能罐，制冷劑流經熱泵蒸發器吸收熱量后經壓縮機壓縮進入冷凝器與水進行熱量交換，冷凝器安裝在儲熱水箱中。本發明通過將太陽能集熱器、相變儲能罐、熱泵的組合，將白天富余的太陽能儲存起來到晚上使用，熱泵作為補充和備用熱源，在太陽能和相變儲能罐不足以將水加熱到設定溫度時開啟，解決單純依靠太陽能會造成熱水器工作不穩定、熱水供需不協調等問題，提高太陽能的熱利用率，使熱水器能在不同的天氣情況下實現全天候不間斷、穩定、連續的產生熱水。

技術領域

本發明涉及太陽能熱利用的技術領域，更具體地，涉及一種相變儲能式太陽能熱水系統。

背景技術

隨著世界能源短缺問題的日益突出，太陽能利用變得越來越廣泛，太陽能熱水器在生產生活中越來越重要，在節能減排、環保等方面產生了良好的經濟效益。常用生活熱水供應溫度標準為45～55℃之間，但由于太陽能受晝夜、季節、時間等自然因素的限制以及陰、晴、云、雨等隨機因素的影響，使其工作時具有間歇性和隨機性的特點。在寒冷地區，以水作為流動工質的太陽能熱水器在夜間易出現水凍結，嚴重時會發生脹管事故，使熱水器不能正常工作。另外，在太陽輻射良好的時候通常是熱水消耗需求最少的時間段，而傍晚和晚上沒有太陽時卻是熱水使用的高峰期，存在著明顯地供需不協調問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種相變儲能式太陽能熱水系統，采用太陽能加熱為主，相變儲能罐加熱為輔，熱泵作為備用和補充熱源的方法，實現熱水器在不同的天氣情況下全天候不間斷、穩定、連續的產生熱水。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

提供一種相變儲能式太陽能熱水系統，包括由控制器控制通斷的第一加熱管路、第二加熱管路、第三加熱管路以及第四加熱管路：

所述第一加熱管路包括通過管道順次連接的風機、太陽能集熱器、空氣-水熱交換器以及熱泵蒸發器，所述空氣-水熱交換器設有空氣入口、出水口和空氣出口，所述出水口連接有儲熱水箱，所述空氣出口與熱泵蒸發器連接，所述熱泵蒸發器通過管道與風機連接，所述儲熱水箱與空氣-水熱交換器通過管道連接；

所述第二加熱管路包括通過管道順次連接的風機、太陽能集熱器、空氣-水熱交換器以及熱泵蒸發器，所述空氣-水熱交換器的空氣入口連接有相變儲能罐，所述出水口與儲熱水箱連接，空氣出口與熱泵蒸發器連接，熱泵蒸發器與風機通過管道連接，所述儲熱水箱與空氣-水熱交換器通過管道連接；

所述第三加熱管路包括通過管道順次連接的風機、相變儲能罐、空氣-水熱交換器以及熱泵蒸發器，所述出水口與儲熱水箱連接，所述空氣出口與熱泵蒸發器連接，熱泵蒸發器與風機通過管道連接，所述儲熱水箱與空氣-水熱交換器通過管道連接；

所述第四加熱管路包括由熱泵蒸發器、壓縮機、冷凝器、膨脹閥順次連接組成的熱泵，所述熱泵蒸發器連接于空氣-水熱交換器的空氣出口，所述冷凝器安裝在儲熱水箱中。