[發明專利]一種防凍液工質集熱器

在審

• 申請號: 202010031648.0
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111238064A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 魏毅立;吳振奎;張繼紅;楊培宏;張自雷
• 申請（專利權）人: 包頭市愛能控制工程有限責任公司
• 主分類號: F24S20/40
• 分類號: F24S20/40;F24S10/40;F24D15/02;F24D15/04;F25B41/00;F25B41/06;F25B43/02
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本發明涉及一種防凍液工質集熱器，包括集熱器本體、集熱器工質，其特征是：所述集熱器本體設有入口和出口，集熱器工質為防凍液，用于熱泵供熱系統中，為熱泵供熱系統供熱集熱。優點是：能夠在零下30~40℃的極低溫度下工作，并能夠同時吸收太陽能、空氣能、環境能甚至風能，集熱效率高；用防凍液工質集熱器、循環泵、換熱器、壓縮機、冷凝器、膨脹閥構成的熱泵供熱系統，把循環泵、換熱器、壓縮機、冷凝器、膨脹閥置于熱泵機組內，熱泵工質路徑短、壓縮機回油容易，延長了壓縮機使用壽命；熱泵機組與防凍液工質集熱器通過防凍液管道連接，降低了熱泵供熱系統安裝調試難度。

技術領域

本發明涉及一種防凍液工質集熱器，屬于可再生能源熱利用技術領域。

背景技術

目前在寒冷和嚴寒地區清潔能源供熱，大量采用太陽能真空玻璃管熱水器供熱、空氣源熱泵供熱。雖然太陽能儲量巨大而又清潔，但是太陽能熱泵供熱由于諸多技術問題亟待解決，幾乎沒有應用。

直膨式太陽能熱泵供熱，由于太陽能單位面積功率低，集熱器面積較大，集熱器直接做為熱泵蒸發器，熱泵工質路徑長，使得壓縮機回油變的困難，壓縮機缺油使得壓縮機壽命減少。另外，直膨式太陽能熱泵供熱，工質充注量大，現場施工難度大、專業性較強。

非直膨式太陽能熱泵供熱，集熱器工質為水，工作溫度不能低于攝氏零度 ，在寒冷和嚴寒地區應用需要有透光措施和保溫措施，設置有透光措施和保溫措施的集熱器就不能同時吸收空氣能，且集熱效率下降、成本提高，用戶不好接受。

太陽能真空玻璃管熱水器不能同時吸收空氣能，空氣源熱泵不能吸收太陽能。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有太陽能熱泵供熱技術的不足，提供一種工作溫度范圍寬、可以同時吸收太陽能、空氣能、環境能，集熱效率高的防凍液工質集熱器。

本發明的技術方案如下：

一種防凍液工質集熱器，包括集熱器本體、集熱器工質，其特征是：所述集熱器本體設有入口和出口，集熱器工質為防凍液，用于熱泵供熱系統中，為熱泵供熱系統供熱集熱。

所述防凍液是乙二醇溶液、導熱油或其它能夠作為防凍液的化學溶液。

所述集熱器本體由采用鋁排管、其它金屬材料管或非金屬材料管制作。

所述防凍液工質集熱器安裝在封閉的、需要制冷的環境中。

所述熱泵供熱系統由防凍液工質集熱器、循環泵、換熱器、壓縮機、冷凝器、膨脹閥構成，換熱器是熱泵供熱系統的蒸發器。

所述循環泵使集熱器工質從防凍液工質集熱器入口進、出口出，從而把防凍液工質集熱器吸收的熱能通過集熱器工質帶出防凍液工質集熱器；同時循環泵使集熱器工質在換熱器中流動，從而把傳遞到集熱器工質的防凍液工質集熱器吸收之熱能再傳遞到熱泵工質。

防凍液工質集熱器工作溫度通常低于氣溫（大氣環境溫度），在寒冷和嚴寒地區，工作溫度可以達到零下30℃以下，甚至達到零下40℃以下，防凍液工質集熱器安裝在戶外，集熱器本體外部不封閉，防凍液工質集熱器可以同時吸收太陽能、空氣能、環境能甚至風能。依據防凍液工質最低工作溫度，防凍液可以是不同濃度的乙二醇溶液、導熱油或其它能夠作為防凍液的化學溶液。

本發明的優點是：能夠在零下30~40℃的極低溫度下工作，并能夠同時吸收太陽能、空氣能、環境能甚至風能，集熱效率高；用防凍液工質集熱器、循環泵、換熱器、壓縮機、冷凝器、膨脹閥構成的熱泵供熱系統，把循環泵、換熱器、壓縮機、冷凝器、膨脹閥置于熱泵機組內，熱泵工質路徑短、壓縮機回油容易，延長了壓縮機使用壽命；熱泵機組與防凍液工質集熱器通過防凍液管道連接，降低了熱泵供熱系統安裝調試難度。

附圖說明

圖1為用防凍液工質集熱器組成的太陽能熱泵熱水供熱系統示意圖。