專利名稱：一種彎折型太陽能熱泵集熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于太陽能技術領域，尤其涉及彎折型太陽能熱泵集熱器。
背景技術：
因為節(jié)能和環(huán)保，太陽能技術在日常生活中得到了廣泛應用。例如將太陽能技術應用在熱水器領域中就形成了太陽能熱水器。常見的太陽能熱水器包括集熱器和水箱，集熱器內集熱板接收太陽能，溫度升高，并加熱在集熱板內流通的工作介質，溫度升高后的工作介質通過管路流過水箱，與水箱中的水進行熱交換，在熱交換的過程中，水箱中的水的溫度升高，工作介質的溫度降低；溫度降低后的工作介質再通過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)有技術中的太陽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水箱中水的溫度高出一定程度。如果集熱板的溫度與室內水箱中水的溫度已經差不多，或者更嚴重集熱板的溫度低于室內水箱中水的溫度，則上面描述的太陽能熱水器將無法正常工作，因為集熱板中的工作介質已經不能將集熱板吸收的內能再轉移給水箱里的水了。而這種情況通常在光照條件不是特別好的時段經常發(fā)生，例如傍晚或者陰天的時候，而通常這個時候集熱板仍然在吸收太陽能，但是卻無法將這部分內能傳遞給水箱中的水，致使整個太陽能熱水器的太陽能利用率不是很高。

實用新型內容有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種彎折型太陽能熱泵集熱器，能夠提高集熱板吸收的太陽能的利用效率。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的一個實施例提供一種彎折型太陽能熱泵集熱器，包括ー集熱板，所述集熱板內部設置有第一工作介質流通通道和第二工作介質流通通道；所述第一工作介質流通通道的一端形成第一工作介質進ロ，另一端形成第一工作介質出口 ；所述第二工作介質流通通道的一端形成第二工作介質進ロ，另一端形成第二工作介質出口 ；所述第一工作介質流通通道用于通過管路與水箱中的第一工作介質熱交換器相連通，組成太陽能熱交換循環(huán)回路，所述第二工作介質流通通道用于通過管路與水箱中的冷凝器以及水箱外部的壓縮機相連通，組成熱泵循環(huán)回路；所述集熱板沿著第一通道和第二通道排列方向的截面呈鋸齒狀。本實用新型實施例提供的太陽能熱泵集集熱器將太陽能和熱泵兩種對水箱內的水進行加熱的方式整合在了一起，同時在集熱板內又為這兩種熱循環(huán)的方式同時設置了兩種工作介質的流通通道。當光照條件不是太好但是集熱板仍然能夠吸收太陽能吋，雖然集熱板的溫度相對于水箱中水的溫度不是太高，但是可以通過集熱板的強制循環(huán)，將集熱板上內能強制搬運至水箱中，進而提高集熱板吸收的太陽能的利用效率。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實用新型中的太陽能熱泵集熱器中的集熱板ー個實施例的軸測圖；圖2是本實用新型中的太陽能熱泵集熱器中的集熱板另一個實施例的軸測圖；圖3是圖2中的集熱板的左視圖；圖4是圖2中的集熱板的右視圖；圖5是ー個集熱板單元的軸測圖；圖6是圖5中的集熱板單元的左視圖；圖7是利用本實用新型實施例中的集熱器組成的太陽能熱泵集熱系統(tǒng)的ー個實施例的示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。本實用新型提供一種彎折型太陽能熱泵集熱器，該太陽能熱泵集熱器的示意圖，該集熱器包括一彎折型的集熱板，該集熱板沿著第一通道和第二通道排列方向的截面呈鋸齒狀，集熱板內設置有第一工作介質流通通道和第二工作介質流通通道。第一工作介質流通通道的一端形成第一工作介質進ロ，另一端形成第一工作介質出ロ。第二工作介質流通通道的一端形成第二工作介質進ロ，另一端形成第二工作介質出ロ。第一工作介質流通通道用于通過管路與水箱中的第一工作介質熱交換器相連通，組成太陽能熱交換循環(huán)回路，第二工作介質流通通道用于通過管路與水箱中的冷凝器以及水箱外部的壓縮機相連通，組成熱泵循環(huán)回路。本實用新型實施例提供的太陽能熱泵集集熱器將太陽能和熱泵兩種對水箱內的水進行加熱的方式整合在了一起，同時在集熱板內又為這兩種熱循環(huán)的方式同時設置了兩種工作介質的流通通道。當光照條件不是太好但是集熱板仍然能夠吸收太陽能吋，雖然集熱板的溫度相對于水箱中水的溫度不是太高，但是可以通過集熱板的強制循環(huán)，將集熱板上內能強制搬運至水箱中，進而提高集熱板吸收的太陽能的利用效率，因此在本實用新型中，熱泵的熱循環(huán)和太陽能的熱循環(huán)達到了有機的配合。此外，集熱板設計成鋸齒狀，可以最大程度地提高朝陽面的光照效率，因為通常陽光都是斜著入射豎直平面的，而將集熱板本身設計成鋸齒狀，可以使得朝向上傾斜的一面受到陽光的垂直入射。根據實際的需要，上述太陽能熱泵集熱器中的流通通道的排列方式可以有很多種，以下以幾個典型的例子詳細說明。[0025]實施例一圖1示出了本實用新型中的太陽能熱泵集熱器中的集熱板ー個實施例的軸測圖，請參見圖1，該實施例中的集熱板中的第一工作介質流通通道由設置在集熱板內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，第二工作介質流通通道由設置在集熱板內的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。本實施例中的集熱板為一個整體的板狀結構，并且沿著第一通道和第二通道排列方向的截面呈鋸齒狀。本領域技術人員應該能夠理解，滿足上述條件的第一通道和第二通道可以整體上在集熱板上分成兩個區(qū)域。例如ー個區(qū)域內排列的都是第一通道，該區(qū)域實際上就是形成第一工作介質流通通道的區(qū)域；另ー個區(qū)域裴烈的都是第二通道，該區(qū)域實際上就是形成第二工作介質流通通道的區(qū)域。但是為了使得第一工作介質流通通道和第二工作介質流通通道都能夠充分并且平均的利用整個集熱板的各個區(qū)域吸收的太陽能，圖1中示出的集熱板中，第一通道111和第二通道112在集熱板內是交替排列的。這樣，當太陽能熱交換循環(huán)回路因為光照條件有限而無法正常工作時，與第一通道111相鄰的第二通道112可以很容易地從附近將集熱板上的內能搬運至水箱中。由于集熱板上的第一通道111和第二通道112是交替排列的，那么在集熱板內部實現(xiàn)連接相鄰第一通道111的彎管113以及實現(xiàn)連接相鄰第二通道的112的彎管114就很困難，因為這樣很容易使得第一工作介質流通通道和第二工作介質流通通道之間產生交叉。因為為了客服這種問題，優(yōu)選地，用于連接第一通道111的彎管113和連接第二通道112的彎管114均設置在集熱板的外部。參見圖1可知，當彎管113和彎管114為設置在集熱板外部的獨立彎管時，可以通過合理的設計，避免彎管113和114交叉。實施例ニ本實施例提供另ー種結構的集熱板，該集熱板與實施例一中的集熱板的不同在干:集熱板是由多個集熱板単元通過扣接的方式拼接在一起的，這種方式可以方便集熱板的加工，形成模塊化加工，并且運輸和安裝方便。具體地，圖2示出了該集熱板的軸測圖，圖3為圖2中的集熱板的左視圖，圖4為圖2中的集熱板的右視圖。請同時參見圖2至圖4，該集熱板中的第一工作介質流通通道仍然由設置在集熱板內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，其中圖3和圖4中示出的左視圖和右視圖，省略了第一彎管和第二彎管的結構。同時，在圖2至圖4中，第一通道111和第二通道112在集熱板內是交替排列的。連接第一通道111的彎管113和連接第二通道112的彎管114均設置在集熱板的外部。此外，本實施例中的集熱板是由多個沿第一通道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，每個集熱板單元Ila的結構可以完全相同，例如尺寸相同，其上分布的第一通道111和第二通道112的個數和位置相同。在圖2至圖4中，熱別地，以每個集熱板單元Ila上設置一條第一通道111和一條第二通道為例，圖5特別示出了一個集熱板単元的基本結構軸測圖，圖6為圖5中的集熱板單元的左視圖。[0035]以下詳細說明本實用新型實施例提供的太陽能熱泵集熱器的使用方法。圖7是利用本實用新型中的集熱器組成的太陽能熱泵集熱系統(tǒng)的剖視圖，如圖7所示，該系統(tǒng)總體上包括水箱2和集熱器I。集熱器I中包括上述實施例中的集熱板，集熱板中設有第一工作介質流通通道和第二工作介質流通通道。在水箱2中設置有冷凝器6和第一工作介質熱交換器5。在水箱2外部設置壓縮機3,該壓縮機3通過管路41、44、45和46與水箱2中的冷凝器6和集熱板中設置的第二工作介質流通通道相同，組成熱泵循環(huán)回路。該熱泵循環(huán)回路用于通過熱泵的方式，將外部集熱板的熱量搬運至水箱2中。在水箱外部還設置水泵9，水泵通過管路47、42和43與水箱中的第一工作介質熱交換器5和集熱板中的第一工作介質流通通道相連通，組成太陽能熱交換循環(huán)回路。該太陽能熱交換循環(huán)回路用于將集熱板吸收的太陽能轉換成熱能，并搬運至水箱2內。在本實用新型中，第二工作介質可以為氟利昂，第一工作介質的材料可以為太陽能熱水器中常用的熱交換循環(huán)介質。由此可見，本實用新型實施例提供的太陽能熱泵集熱系統(tǒng)將太陽能和熱泵兩種對水箱內的水進行加熱的方式整合在了一起，同時在集熱板內又為這兩種熱循環(huán)的方式同時設置了兩種工作介質的流通通道。但光照條件不是太好但是集熱板仍然能夠吸收太陽能時，雖然集熱板的溫度相對于水箱中水的溫度不是太高，但是可以通過熱板的強制循環(huán)，將集熱板上內能強制搬運至水箱中，進而提高集熱板吸收的太陽能的利用效率，因此在本實用新型中，熱泵的熱循環(huán)和太陽能的熱循環(huán)達到了有機的配合。以下對本實用新型的具體結構做詳細說明。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構，并且螺線管的兩端通過管路45和46與壓縮機相通。第一工作介質熱交換器5也可以設置為螺線管形狀的結構。其中，第一工作介質熱交換器5可以套在冷凝器6的外部，這樣可以進一歩提高整個水箱內的熱交換效率。壓縮機3可以設置在水箱2的頂部，同時為了安裝和運輸方便，以及外觀美觀，將水箱2和壓縮機3以及必要的管路設置在一個外殼7中。太陽能循環(huán)回路結構是這樣的:集熱板上的第一工作介質流通通道的兩端分別為第一工作介質進ロ 1-2和第一工作介質出口 1-3。集熱板的第一工作介質出口 1-3通過管路43與水箱2中的第一工作介質熱交換器5的一端相連通，該第一工作介質熱交換器5的另一端通過管路42、47和水泵9與集熱板的第一工作介質進ロ 1-2相連通。熱泵循環(huán)回路結構是這樣的:集熱板上的第二工作介質流通通道的兩端分別為第ニ工作介質進ロ 1-1和第二工作介質出口 1-4。集熱板的第二工作介質出口 1-1通過管路41與水箱2中的壓縮機3的進ロ相連通，壓縮機3的出ロ通過管路44與集熱板的第二工作介質進ロ 1-4相連通。在壓縮機3的進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。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種彎折型太陽能熱泵集熱器，包括ー集熱板，其特征在于，所述集熱板內部設置有第一工作介質流通通道和第二工作介質流通通道； 所述第一工作介質流通通道的一端形成第一工作介質進ロ，另一端形成第一工作介質出口 ； 所述第二工作介質流通通道的一端形成第二工作介質進ロ，另一端形成第二工作介質出口 ； 所述第一工作介質流通通道用于通過管路與水箱中的第一工作介質熱交換器相連通，組成太陽能熱交換循環(huán)回路，所述第二工作介質流通通道用于通過管路與水箱中的冷凝器以及水箱外部的壓縮機相連通，組成熱泵循環(huán)回路； 所述集熱板沿著第一通道和第二通道排列方向的截面呈鋸齒狀。
2.根據權利要求1所述的太陽能熱泵集熱器，其特征在于，所述第一工作介質流通通道由設置在集熱板內的多條平行的第一通道以及連接相鄰兩條通道的第一彎管組成；所述第二工作介質流通通道由設置在集熱板內的多條平行的第二通道以及連接相鄰兩條通道的第二彎管組成。
3.根據權利要求2所述的太陽能熱泵集熱器，其特征在于，所述第一通道和第二通道在集熱板內交替排列。
4.根據權利要求3所述的太陽能熱泵集熱器，其特征在于，所述第一彎管和第二外管均為設置在集熱板外部的彎管。
5.根據權利要求1至4任意一項所述的太陽能熱泵集熱器，其特征在于，所述集熱板為一個整體的板狀結構。
6.根據權利要求3或4所述的太陽能熱泵集熱器，其特征在于，所述集熱板由沿第一通道和第二通道排列方向劃分的多個集熱板單元組成，所述集熱板単元之間通過扣接的方式拼接。
7.根據權利要求6所述的太陽能熱泵集熱器，其特征在于，每個集熱板單元中設置ー條第一通道和一條第二通道。
專利摘要本實用新型實施例提供一種彎折型太陽能熱泵集熱器，包括一集熱板，所述集熱板內部設置有第一工作介質流通通道和第二工作介質流通通道；所述第一工作介質流通通道的一端形成第一工作介質進口，另一端形成第一工作介質出口；所述第二工作介質流通通道的一端形成第二工作介質進口，另一端形成第二工作介質出口；所述第一工作介質流通通道用于通過管路與水箱中的第一工作介質熱交換器相連通，組成太陽能熱交換循環(huán)回路，所述第二工作介質流通通道用于通過管路與水箱中的冷凝器以及水箱外部的壓縮機相連通，組成熱泵循環(huán)回路；所述集熱板沿著第一通道和第二通道排列方向的截面呈鋸齒狀。
文檔編號F24J2/20GK202947333SQ20122040549
公開日2013年5月22日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權日2012年8月15日
發(fā)明者范雪峰 申請人:慈溪市貝瑞軟件有限公司