專利名稱：一種太陽(yáng)能熱泵集熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及太陽(yáng)能熱泵集熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
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。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型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，本實(shí)用新型的一個(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。本實(shí)用新型實(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，因此在本實(shí)用新型中，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。
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(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實(shí)用新型的一些實(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I是本實(shí)用新型提供的太陽(yáng)能熱泵集熱系統(tǒng)的剖視圖；圖2是本實(shí)用新型中的太陽(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；圖3是圖2中的集熱板的主視圖；圖4是圖2中的集熱板的左視圖；圖5是圖2中的集熱板的右視圖；圖6是一個(gè)集熱板單元的軸測(cè)圖；圖7是圖6中的集熱板單元的左視圖；圖8是利用本實(shí)用新型實(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
為使本實(shí)用新型實(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)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(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)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(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，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。圖I是本實(shí)用新型提供的太陽(yáng)能熱泵集熱系統(tǒng)的剖視圖，如圖I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)。在本實(shí)用新型中，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)，本實(shí)用新型實(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，因此在本實(shí)用新型中，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。[0027]以下對(duì)本實(shí)用新型的具體結(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?！0031]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管114組成。同時(shí)，在圖2至圖5中，第一通道111和第二通道112在集熱板內(nèi)是交替排列的。連接第一通道111的彎管113和連接第二通道112的彎管114均設(shè)置在集熱板的外部。此外，本實(shí)施例中的集熱板是由多個(gè)沿第一通道111和第二通道112排列方向劃分的集熱板單元Ila拼接而成，為了方便加工，每個(gè)集熱板單元Ila的結(jié)構(gòu)可以完全相同，例如尺寸相同，其上分布的第一通道111和第二通道112的個(gè)數(shù)和位置相同。在圖2至圖5中，熱別地，以每個(gè)集熱板單元Ila上設(shè)置一條第一通道111和一條第二通道為例，圖6特別示出了一個(gè)集熱板單元的基本結(jié)構(gòu)軸測(cè)圖，圖7為圖6中的集熱板單元的左視圖。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求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I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)熱交換器的螺旋管結(jié)構(gòu)的盤(pán)繞直徑大于冷凝器的螺旋管結(jié)構(gòu)的盤(pán)繞直徑；第一工作介質(zhì)熱交換器套在冷凝器的外部。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述壓縮機(jī)設(shè)置在所述水箱的頂部，所述水箱和壓縮機(jī)置于以外殼中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述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)口和第一工作介質(zhì)出口，所述集熱板的第一工作介質(zhì)出口通過(guò)管路與所述水箱中的第一工作介質(zhì)熱交換器的一端相連通，所述水箱中的第一工作介質(zhì)熱交換器的另一端通過(guò)管路與所述集熱板的第一工作介質(zhì)進(jìn)口相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述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)口和第二工作介質(zhì)出口，所述第二工作介質(zhì)出口通過(guò)管路與壓縮機(jī)的進(jìn)口相連通，所述壓縮機(jī)的出口通過(guò)管路與集熱板的第二工作介質(zhì)進(jìn)口相連通。
專利摘要本實(shí)用新型實(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。
文檔編號(hào)F24J2/24GK202734269SQ201220405459
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者范雪峰 申請(qǐng)人:慈溪市貝瑞軟件有限公司