CN103335453A - 大型环保整合热泵系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种大型环保整合热泵系统，包括热泵主体，该热泵主体上设有入水口和出水口，热泵主体外侧设有冷端蒸发翅，该冷端蒸发翅与热泵主体之间设有多片半导体制冷片，该多片半导体制冷片具有冷端和热端，该热端紧贴于热泵主体，该冷端紧贴于冷端蒸发翅。该半导体制冷片能够快速加热常温水，其加热功率是普通电热水器的几分之一，节约电能，效率高；并且，热泵系统中除了半导体制冷片没有其它附加能源消耗，节能低耗、运行成本低。

Description

大型环保整合热泵系统

技术领域

本发明涉及热泵领域技术，尤其是指一种大型环保整合热泵系统。

背景技术

现有热泵的能量转换，是利用其压缩机的作用，通过消耗一定的电能，在压缩机和换热系统内循环的制冷剂的共同作用下，由环境热源(如水、空气)中吸取较低温热能，然后转换为较高温热能释放至循环介质(如水、空气)中成为高温热源输出。

在此因压缩机的运转做工而消耗了电能，压缩机的运转使不断循环的制冷剂在不同的系统中产生的不同的变化状态和不同的效果(即蒸发吸热和冷凝放热)从而达到了回收低温热源制取高温热源的作用和目的。

由此可知，现有的热泵是用压缩机和换热系统内循环的制冷剂共同作用实现制热效果，这种热泵系统存在组件多，耗能部件多，功率大，工作不安全、易出现故障等诸多不足，导致目前市场认可度不高，使用场合和范围相当局限，限制了热泵技术在节能减排中应当发挥的积极作用。

发明内容

本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种安全、低耗、高效、无污染、不间断的大型环保整合热泵系统。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种大型环保整合热泵系统，包括热泵主体，该热泵主体上设有入水口和出水口，热泵主体外侧设有冷端蒸发翅，该冷端蒸发翅与热泵主体之间设有多片半导体制冷片，该半导体制冷片具有冷端和热端，该热端紧贴于热泵主体，该冷端紧贴于冷端蒸发翅；所述半导体制冷片连接有控制电路，控制电路包括电源供应端、温度控制器和电磁开关，该温度控制器的输入端电性连接电源供应端，温度控制器的输出端电性连接电磁开关，电磁开关分别与各半导体制冷片并联；电源供应端包括有太阳能供电电路、交流电供电电路和后备蓄电池供电电路；该太阳能供电电路包括有太阳能电池组、单片机、光照度检测电路、LED显示器和继电器，该太阳能电池组通过前述继电器连接单片机，该LED显示器和光照度检测电路均连接于单片机，当光照度检测电路检测到太阳光能达到足够强度时，将光强信号送到单片机，单片机依据光照度检测电路的检测信号控制继电器的开闭；该交流电供电电路和后备蓄电池供电电路设有电磁断路开关，前述太阳能供电电路的单片机通过另一继电器连接于该电磁断路开关；当太阳能供电电路失效时，由电磁断路开关切换至交流电供电电路供电，当交流电供电电路故障时，由电磁断路开关切换至后备蓄电池供电电路进行供电；所述交流电供电电路包括市交流电输入接口、电源变压器和整流器，该市交流电输入接口依次连接电源变压器和整流器，整流器的输出端电性连接于温度控制器；由市交流电输入接口输入220V交流电，经电源变压器将220V交流电降压为低压交流电，再经整流器将交流电转换为12V直流电；所述后备蓄电池供电电路包括后备蓄电池组、二级管和充电回路，该二级管和充电回路并联，二级管和充电回路的电路节点3连接后备蓄电池组，电路节点4连接温度控制器；当电磁断路开关闭合于后备蓄电池供电电路时，二级管导通，后备蓄电池组供电。

作为一种优选方案，所述半导体制冷片为四片，该四片半导体制冷片分别分布于热泵主体之上下侧的左右两端。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是将半导体制冷片应用于大型环整合热泵系统，能够快速加热常温水，其加热功率是普通电热水器的几分之一，节约电能，效率高；并且，热泵系统中除了半导体制冷片没有其它附加能源消耗，节能低耗、运行成本低；再者，该大型环整合热泵系统没有运动部件，无振动，噪音低，免维修，使用寿命长。

并且，该半导体制冷片只需要低压供电，安全可靠、环保无污染。

还有，本热泵系统为半导体制冷片配置了交流电供电电路、后备蓄电池供电电路和太阳能供电电路，其主要设计使用太阳能光电转换系统（太阳能供电电路）对设备进行供电，在光照度理想的情况下，光电转换系统起作用，提供整套设备所需电源。在阴雨天气或者光照度不够的情况下，在市电供应正常时，可以通过交流电供电电路供电。在市电供应和太阳能供电均不正常时，电磁断路开关自动闭合后备蓄电池供电电路，由后备蓄电池组为半导体制冷片供电。依需要选择，藉此，增加了设备的供电保障，使热泵系统可以在特殊情况下正常运行。

此外，该热泵系统上设置了温度控制器和电磁开关，二者配合可以依据设定的温度值而控制供电电路的闭合/断开，实现自动控制，节约电能。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明：

附图说明

图1是本发明之实施例的截面示意图。

图2是本发明之实施例中半导体制冷片的控制电路图。

附图标识说明：

10、热泵主体          11、入水口

12、出水口            20、冷端蒸发翅

30、半导体制冷片

40、控制电路          41、电源供应端

42、温度控制器        43、电磁开关

44、电磁断路开关      45电源变压器

46、整流器            47、后备蓄电池组

48、二级管            49、充电回路

50、太阳能供电电路    51、单片机

52、光照度检测电路    53、LED显示器

54、继电器            55、继电器

56、太阳能电池组

具体实施方式

请参照图1所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，该大型环保整合热泵系统包括热泵主体10，该热泵主体10外侧设有冷端蒸发翅20，该冷端蒸发翅20与热泵主体10之间设有多片半导体制冷片30。

其中，所述热泵主体10是一种缓冲加热贮水桶，其卧式设置，并且可以附着在贮水保温桶上。热泵主体10上设有入水口11和出水口12，入水口11设于热泵主体10右侧，出水口12设于热泵主体10左侧，且出水口12所在高度低于入水口11所在高度。其出、入水口与贮水保温桶连接，通过热泵的循环，以达到贮水保温桶所需温度。

所述冷端蒸发翅20设于热泵主体10的外侧，冷端蒸发翅20紧贴于半导体制冷片30的冷端。本实施例中，该冷端蒸发翅20是设于热泵主体10的上、下侧。

所述半导体制冷片30用于将外部环境的热量传递到热泵主体10内，给热泵主体10内的液体加热。该半导体制冷片30具有冷端和热端，该热端紧贴于热泵主体10，该冷端紧贴于冷端蒸发翅20。本实施例中，半导体制冷片30有四片，该四片半导体制冷片30分布于热泵主体10之上、下侧的左右两端。当然，半导体制冷片30的数量并不局限于四片，其可以根据需要设置更多或更少片数。

承上，如图2所示，该半导体制冷片30连接有控制电路40，该控制电路40包括电源供应端41、温度控制器42和电磁开关43，该温度控制器42的输入端电性连接电源供应端41，温度控制器42的输出端电性连接电磁开关43，电磁开关43通过导线分别与各半导体制冷片30并联，由温度控制器42控制电磁开关43的通/断，实现半导体制冷片30是否工作。

所述电源供应端41包括交流电供电电路、后备蓄电池供电电路和设于该交流电供电电路和后备蓄电池供电电路上的电磁断路开关44。本实施例中，该电磁断路开关44设于电路节点1、2之间，当交流电供电电路故障时，由电磁断路开关44切换至后备蓄电池供电电路进行供电。

所述交流电供电电路包括市交流电输入接口、电源变压器45和整流器46，该市交流电输入接口依次连接电源变压器45和整流器46，整流器46的输出端电性连接于温度控制器42；由市交流电输入接口输入220V交流电，经电源变压器45将220V交流电降压为低压交流电，再经整流器46将交流电转换为12V直流电。

所述后备蓄电池供电电路包括后备蓄电池组47、二级管48和充电回路49，该二级管48和充电回路49并联，二级管48和充电回路49的电路节点3连接后备蓄电池组47，电路节点4连接温度控制器42；当电磁断路开关44闭合于后备蓄电池供电电路时，二级管48导通，后备蓄电池组47供电。

此外，所述电源供应端还包括有太阳能供电电路（太阳能采热单元），使其除了接收市电和前述充电电池供电之外，还可接收来自大自然的太阳能源，达到节能环保的功效。当然，其最好的供电方式是，优选采用太阳能供电电路进行供电，当太阳能电源不能使用时，才启动市电供电或后备电池供电，以获得最佳的节能效果。

该太阳能供电电路50包括单片机51、光照度检测电路52、LED显示器53、继电器54、继电器55、太阳能电池组56。该太阳能电池组56通过继电器54连接单片机51和前述半电体制冷片30的供电回路，LED显示器53和光照度检测电路52均连接于单片机51，单片机51通过继电器55连接于前述电磁断路开关44。当光照度检测电路52检测到太阳光能达到足够强度时，将光强信号送到单片机，由单片机51输出控制指令，使继电器54或/和继电器55闭合动作，使电磁断路开关44闭合，一方面可以为半导体制冷片30供电，另一方面还可以将电能通过继电器55后存储于太阳能电池组56备用；当太阳光强度未达到足够强时，由单片机发出控制指令，使继电器1断开、继电器2闭合动作，由太阳能电池组为半导体制冷片30供电。

详述本实施例的工作原理如下：

当市电供电正常时，由连接于市电的交流电供电电路给半导体制冷片30供电。当市电供电不正常时，电磁断路开关44自动闭合后备蓄电池供电电路，由由后备蓄电池组47为半导体制冷片30供电。控制电路40中的温度控制器42可以检测到热泵主体10内的水温，当水温值达到预设值时，电磁开关43处于断开状态，电路不工作；当水温值低于预设值时，电磁开关43闭合，电路工作，半导体制冷片30源源不断地将外界空气中的热量搬运到热泵主体10内，直到温度控制器42探测到热泵主体10内部的水温达到预设值，电磁开关43自动断开。

本发明的设计重点在于，其主要是将半导体制冷片30应用于大型环整合热泵系统，能够快速加热常温水，其加热功率是普通电热水器的几分之一，节约电能，效率高；并且，热泵系统中除了半导体制冷片30没有其它附加能源消耗，节能低耗、运行成本低；再者，该大型环整合热泵系统没有运动部件，无振动，噪音低，免维修，使用寿命长。

并且，该半导体制冷片30只需要低压供电，安全可靠、环保无污染。

还有，本热泵系统为半导体制冷片30配置了交流电供电电路、后备蓄电池供电电路和太阳能供电电路，其主要设计使用太阳能光电转换系统对设备进行供电，在光照度理想的情况下，光电转换系统起作用，提供整套设备所需电源。在阴雨天气或者光照度不够的情况下，在市电供应正常时，可以通过交流电供电电路供电。在市电供应和太阳能供电均不正常时，电磁断路开关44自动闭合后备蓄电池供电电路，由后备蓄电池组47为半导体制冷片30供电；可依需要选择，藉此，增加了设备的供电保障，使热泵系统可以在特殊情况下正常运行。

此处，该热泵系统上设置了温度控制器42和电磁开关43，二者配合可以依据预设的温度值而控制供电电路的闭合/断开，实现自动控制，节约电能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种大型环保整合热泵系统，包括热泵主体，该热泵主体上设有入水口和出水口，其特征在于：热泵主体外侧设有冷端蒸发翅，该冷端蒸发翅与热泵主体之间设有多片半导体制冷片，该半导体制冷片具有冷端和热端，该热端紧贴于热泵主体，该冷端紧贴于冷端蒸发翅；所述半导体制冷片连接有控制电路，控制电路包括电源供应端、温度控制器和电磁开关，该温度控制器的输入端电性连接电源供应端，温度控制器的输出端电性连接电磁开关，电磁开关分别与各半导体制冷片并联；电源供应端包括有太阳能供电电路、交流电供电电路和后备蓄电池供电电路；该太阳能供电电路包括有太阳能电池组、单片机、光照度检测电路、LED显示器和继电器，该太阳能电池组通过前述继电器连接单片机，该LED显示器和光照度检测电路均连接于单片机，当光照度检测电路检测到太阳光能达到足够强度时，将光强信号送到单片机，单片机依据光照度检测电路的检测信号控制继电器的开闭；该交流电供电电路和后备蓄电池供电电路设有电磁断路开关，前述太阳能供电电路的单片机通过另一继电器连接于该电磁断路开关；当太阳能供电电路失效时，由电磁断路开关切换至交流电供电电路供电，当交流电供电电路故障时，由电磁断路开关切换至后备蓄电池供电电路进行供电；所述交流电供电电路包括市交流电输入接口、电源变压器和整流器，该市交流电输入接口依次连接电源变压器和整流器，整流器的输出端电性连接于温度控制器；由市交流电输入接口输入220V交流电，经电源变压器将220V交流电降压为低压交流电，再经整流器将交流电转换为12V直流电；所述后备蓄电池供电电路包括后备蓄电池组、二级管和充电回路，该二级管和充电回路并联，二级管和充电回路的电路节点3连接后备蓄电池组，电路节点4连接温度控制器；当电磁断路开关闭合于后备蓄电池供电电路时，二级管导通，后备蓄电池组供电。

2.根据权利要求1所述的大型环保整合热泵系统，其特征在于：所述半导体制冷片为四片，该四片半导体制冷片分别分布于热泵主体之上下侧的左右两端。

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