一種太陽(yáng)能熱泵集熱系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)實(shí)施例提供一種太陽(yáng)能熱泵集熱系統(tǒng)，包括水箱和集熱器，所述集熱器包括一集熱板，所述集熱板中設(shè)有第一工作介質(zhì)流通通道和第二工作介質(zhì)流通通道；在所述水箱中設(shè)置有冷凝器和第一工作介質(zhì)熱交換器；還包括設(shè)置在水箱外部的壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)通過(guò)管路與水箱中的冷凝器和集熱板中的第二工作介質(zhì)流通通道相通，組成熱泵循環(huán)回路；還包括設(shè)置在水箱外部的水泵，所述水泵通過(guò)管路與水箱中的第一工作介質(zhì)熱交換器和集熱板板中的第一工作介質(zhì)流通通道相連通，組成太陽(yáng)能熱交換循環(huán)回路。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種太陽(yáng)能熱泵集熱系統(tǒng)
本專利技術(shù)屬于太陽(yáng)能
，尤其涉及太陽(yáng)能熱泵集熱系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
因?yàn)楣?jié)能和環(huán)保，太陽(yáng)能技術(shù)在日常生活中得到了廣泛應(yīng)用。例如將太陽(yáng)能技術(shù) 應(yīng)用在熱水器領(lǐng)域中就形成了太陽(yáng)能熱水器。常見(jiàn)的太陽(yáng)能熱水器包括集熱器和水箱，集熱器內(nèi)集熱板接收太陽(yáng)能，溫度升高， 并加熱在集熱板內(nèi)流通的工作介質(zhì)，溫度升高后的工作介質(zhì)通過(guò)管路流過(guò)水箱，與水箱中 的水進(jìn)行熱交換，在熱交換的過(guò)程中，水箱中的水的溫度升高，工作介質(zhì)的溫度降低；溫度 降低后的工作介質(zhì)再通過(guò)管路流回集熱器中繼續(xù)被加熱；以此循環(huán)。但是上面現(xiàn)有技術(shù)中的太陽(yáng)能熱水器能夠正常工作的前提條件是集熱板的溫度 要比室內(nèi)水箱中水的溫度高出一定程度。如果集熱板的溫度與室內(nèi)水箱中水的溫度已經(jīng)差 不多，或者更嚴(yán)重集熱板的溫度低于室內(nèi)水箱中水的溫度，則上面描述的太陽(yáng)能熱水器將 無(wú)法正常工作，因?yàn)榧療岚逯械墓ぷ鹘橘|(zhì)已經(jīng)不能將集熱板吸收的內(nèi)能再轉(zhuǎn)移給水箱里的 水了。而這種情況通常在光照條件不是特別好的時(shí)段經(jīng)常發(fā)生，例如傍晚或者陰天的時(shí)候， 而通常這個(gè)時(shí)候集熱板仍然在吸收太陽(yáng)能，但是卻無(wú)法將這部分內(nèi)能傳遞給水箱中的水， 致使整個(gè)太陽(yáng)能熱水器的太陽(yáng)能利用率不是很高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種太陽(yáng)能熱泵集熱系統(tǒng)，能夠提高太陽(yáng)能的 利用效率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例提供一種太陽(yáng)能熱泵集熱系統(tǒng)，包括水箱 和集熱器，所述集熱器包括一集熱板，所述集熱板中設(shè)有第一工作介質(zhì)流通通道和第二工 作介質(zhì)流通通道；在所述水箱中設(shè)置有冷凝器和第一工作介質(zhì)熱交換器；還包括設(shè)置在水箱外部的壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)通過(guò)管路與水箱中的冷凝器和集熱 板中的第二工作介質(zhì)流通通道相通，組成熱泵循環(huán)回路；還包括設(shè)置在水箱外部的水泵，所述水泵通過(guò)管路與水箱中的第一工作介質(zhì)熱交 換器和集熱板板中的第一工作介質(zhì)流通通道相連通，組成太陽(yáng)能熱交換循環(huán)回路。本專利技術(shù)實(shí)施例提供的太陽(yáng)能熱泵集熱系統(tǒng)將太陽(yáng)能和熱泵兩種對(duì)水箱內(nèi)的水進(jìn) 行加熱的方式整合在了一起，同時(shí)在集熱板內(nèi)又為這兩種熱循環(huán)的方式同時(shí)設(shè)置了兩種工 作介質(zhì)的流通通道。但光照條件不是太好但是集熱板仍然能夠吸收太陽(yáng)能時(shí)，雖然集熱板 的溫度相對(duì)于水箱中水的溫度不是太高，但是可以通過(guò)熱板的強(qiáng)制循環(huán)，將集熱板上內(nèi)能 強(qiáng)制搬運(yùn)至水箱中，進(jìn)而提高集熱板吸收的太陽(yáng)能的利用效率，因此在本專利技術(shù)中，熱泵的熱 循環(huán)和太陽(yáng)能的熱循環(huán)達(dá)到了有機(jī)的配合。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本專利技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本專利技術(shù) 的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù) 這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術(shù)提供的太陽(yáng)能熱泵集熱系統(tǒng)的剖視圖2是本專利技術(shù)中的太陽(yáng)能熱泵集熱器中的集熱板另一個(gè)實(shí)施例的軸測(cè)圖3是圖2中的集熱板的主視圖4是圖2中的集熱板的左視圖5是圖2中的集熱板的右視圖6是一個(gè)集熱板單元的軸測(cè)圖7是圖6中的集熱板單元的左視圖8是利用本專利技術(shù)實(shí)施例中的集熱器組成的太陽(yáng)能熱泵集熱系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例 的示意圖。具體實(shí)施方式為使本專利技術(shù)實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本專利技術(shù)實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本專利技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本專利技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦＠夹g(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。圖1是本專利技術(shù)提供的太陽(yáng)能熱泵集熱系統(tǒng)的剖視圖，如圖1所示，該系統(tǒng)總體上包 括水箱2和集熱器I。集熱器I中包括集熱板，集熱板中設(shè)有第一工作介質(zhì)流通通道和第二 工作介質(zhì)流通通道。在水箱2中設(shè)置有冷凝器6和第一工作介質(zhì)熱交換器5。在水箱2外部設(shè)置壓縮機(jī)3,該壓縮機(jī)3通過(guò)管路41、44、45和46與水箱2中的冷 凝器6和集熱板中設(shè)置的第二工作介質(zhì)流通通道相同，組成熱泵循環(huán)回路。該熱泵循環(huán)回 路用于通過(guò)熱泵的方式，將外部集熱板的熱量搬運(yùn)至水箱2中。在水箱外部還設(shè)置水泵9，水泵通過(guò)管路47、42和43與水箱中的第一工作介質(zhì)熱 交換器5和集熱板中的第一工作介質(zhì)流通通道相連通，組成太陽(yáng)能熱交換循環(huán)回路。該太 陽(yáng)能熱交換循環(huán)回路用于將集熱板吸收的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能，并搬運(yùn)至水箱2內(nèi)。在本專利技術(shù)中，第二工作介質(zhì)可以為氟利昂，第一工作介質(zhì)可以為太陽(yáng)能熱水器中 常用的熱交換循環(huán)介質(zhì)。由此可見(jiàn)，本專利技術(shù)實(shí)施例提供的太陽(yáng)能熱泵集熱系統(tǒng)將太陽(yáng)能和熱泵兩種對(duì)水箱 內(nèi)的水進(jìn)行加熱的方式整合在了一起，同時(shí)在集熱板內(nèi)又為這兩種熱循環(huán)的方式同時(shí)設(shè)置 了兩種工作介質(zhì)的流通通通。但光照條件不是太好但是集熱板仍然能夠吸收太陽(yáng)能時(shí)，雖 然集熱板的溫度相對(duì)于水箱中水的溫度不是太高，但是可以通過(guò)熱板的強(qiáng)制循環(huán)，將集熱 板上內(nèi)能強(qiáng)制搬運(yùn)至水箱中，進(jìn)而提高集熱板吸收的太陽(yáng)能的利用效率，因此在本專利技術(shù)中， 熱泵的熱循環(huán)和太陽(yáng)能的熱循環(huán)達(dá)到了有機(jī)的配合。以下對(duì)本專利技術(shù)的具體結(jié)構(gòu)做詳細(xì)說(shuō)明。為了提高熱交換的效率，在水箱2中的冷凝器6可以為螺線管形狀的結(jié)構(gòu)，并且螺 線管的兩端通過(guò)管路45和46與壓縮機(jī)相通。第一工作介質(zhì)熱交換器5也可以設(shè)置為螺線 管形狀的結(jié)構(gòu)。其中，第一工作介質(zhì)熱交換器5可以套在冷凝器6的外部，這樣可以進(jìn)一步 提高整個(gè)水箱內(nèi)的熱交換效率。壓縮機(jī)3可以設(shè)置在水箱2的頂部，同時(shí)為了安裝和運(yùn)輸方便，以及外觀美觀，將 水箱2和壓縮機(jī)3以及必要的管路設(shè)置在一個(gè)外殼7中。太陽(yáng)能循環(huán)回路結(jié)構(gòu)是這樣的集熱板上的第一工作介質(zhì)流通通道的兩端分別為 第一工作介質(zhì)進(jìn)口 1-2和第一工作介質(zhì)出口 1-3。集熱板的第一工作介質(zhì)出口 1-3通過(guò)管 路43與水箱2中的第一工作介質(zhì)熱交換器5的一端相連通，該第一工作介質(zhì)熱交換器5的 另一端通過(guò)管路42、47和水泵9與集熱板的第一工作介質(zhì)進(jìn)口 1-2相連通。熱泵循環(huán)回路結(jié)構(gòu)是這樣的集熱板上的第二工作介質(zhì)流通通道的兩端分別為第 二工作介質(zhì)進(jìn)口 1-1和第二工作介質(zhì)出口 1-4。集熱板的第二工作介質(zhì)出口 1-1通過(guò)管路 41與水箱2中的壓縮機(jī)3的進(jìn)口相連通，壓縮機(jī)3的出口通過(guò)管路44與集熱板的第二工作 介質(zhì)進(jìn)口 1-4相連通。在壓縮機(jī)3的進(jìn)口和出口之間還有一段通路就是管路45、46和冷凝 器6組成的通路。此外，水箱2內(nèi)還設(shè)置了熱水器常用的熱水出管9和冷水進(jìn)管8。由于在水箱2 內(nèi)，冷水通常在上部，熱水在下部，因此冷水進(jìn)管8插入水箱2內(nèi)的管口靠近水箱2的下部， 熱水出管9插入水箱2內(nèi)的管口靠近水箱2的上部。以下詳細(xì)說(shuō)明集熱板的幾種結(jié)構(gòu)。圖2示出了一種結(jié)構(gòu)的集熱板，該集熱板與實(shí)施例一中的集熱板的不同在于集 熱板是由多個(gè)集熱板單元通過(guò)扣接的方式拼接在一起的。這種結(jié)構(gòu)的集熱板可以方便加 工，形成模塊化加工，并且運(yùn)輸和安裝方便。具體地，圖2為該集熱板的軸測(cè)圖，圖3為圖2中的集熱板的主視圖，圖4為圖2 中的集熱板的左視圖，圖5為圖2中的集熱板的右視圖。請(qǐng)同時(shí)參見(jiàn)圖2至圖5，該集熱板 中的第一工作介質(zhì)流通通道仍然由設(shè)置在集熱板內(nèi)的多條平行的第一通道111以及連接 相鄰兩條第一通道的第一彎管113組成，第二工作介質(zhì)流通通道仍然由多條平行的第二通 道112和連接相鄰兩條第二通道的第二彎本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種太陽(yáng)能熱泵集熱系統(tǒng)，其特征在于，包括水箱和集熱器，所述集熱器包括一集熱板，所述集熱板中設(shè)有第一工作介質(zhì)流通通道和第二工作介質(zhì)流通通道；在所述水箱中設(shè)置有冷凝器和第一工作介質(zhì)熱交換器；還包括設(shè)置在水箱外部的壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)通過(guò)管路與水箱中的冷凝器和集熱板中的第二工作介質(zhì)流通通道相通，組成熱泵循環(huán)回路；還包括設(shè)置在水箱外部的水泵，所述水泵通過(guò)管路與水箱中的第一工作介質(zhì)熱交換器和集熱板板中的第一工作介質(zhì)流通通道相連通，組成太陽(yáng)能熱交換循環(huán)回路。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種太陽(yáng)能熱泵集熱系統(tǒng)，其特征在于，包括水箱和集熱器，所述集熱器包括一集熱板，所述集熱板中設(shè)有第一工作介質(zhì)流通通道和第二工作介質(zhì)流通通道； 在所述水箱中設(shè)置有冷凝器和第一工作介質(zhì)熱交換器； 還包括設(shè)置在水箱外部的壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)通過(guò)管路與水箱中的冷凝器和集熱板中的第二工作介質(zhì)流通通道相通，組成熱泵循環(huán)回路； 還包括設(shè)置在水箱外部的水泵，所述水泵通過(guò)管路與水箱中的第一工作介質(zhì)熱交換器和集熱板板中的第一工作介質(zhì)流通通道相連通，組成太陽(yáng)能熱交換循環(huán)回路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝器為螺旋管形狀的結(jié)構(gòu)，并且螺旋管的兩端通過(guò)管路與壓縮機(jī)相通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一工作介質(zhì)熱交換器為螺旋管形狀的結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一工作介質(zhì)熱交換器的螺旋...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：范雪峰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：慈溪市貝瑞軟件有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：