CN103673311B - 太阳能热泵两用热水器及制热方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能热泵两用热水器及制热方法，包括水箱、第一换热器、第一转换系统、第二转换系统和太阳能集热装置，太阳能集热装置中设有第二换热器和风机系统，第一换热器、第二换热器分别与第一转换系统、第二转换系统连接构成循环系统，第一转换系统包括第一单向阀和压缩机，第一单向阀与压缩机并联连接，第二转换系统包括第二单向阀和节流装置，第二单向阀与节流装置并联连接，第一换热器设于水箱之中，水箱上设有入水口和出水口。它根据太阳能集热原理、热泵原理以及热管原理，将两种模式集成到同一个体系中，能够根据实际环境而自动调节太阳能供热或热泵供热的工作模式，以最合适的工作方式达到合理利用资源高效节能的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能热泵两用热水器及制热方法。
背景技术
目前的热泵热水器，一般都是从空气中吸收低品位热能，通过热泵提升温度后供用户使用，在温和的环境下，是节能效果显著的热利用方式。但是，在阳光辐照很好的情况下，它的节能效率就大大不如太阳能热水器了。可是太阳能热水器也有其缺点，在太阳光照较好时，太阳能热水器装置是最节能的热水器，但是在夜间和阴雨天它基本上没有加热能力，这时它又是不如空气源热泵热水器的，为了结合两者的优点，目前的做法是并联两套装置，共同完成加热目的，但是这样造价很高，不利于市场的推广。
发明内容
基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种太阳能热泵两用热水器及制热方法，该太阳能热泵两用热水器根据太阳能集热原理、热泵原理以及热管原理，将两种模式集成到同一个体系中，能够根据实际环境而自动调节太阳能供热或热泵供热的工作模式，以最合适的工作方式达到合理利用资源高效节能的目的。
其技术方案如下：
一种太阳能热泵两用热水器，包括水箱、第一换热器、第一转换系统、第二转换系统和太阳能集热装置，太阳能集热装置中设有第二换热器和风机系统，第一换热器、第二换热器分别与第一转换系统、第二转换系统连接构成循环系统，第一转换系统包括第一单向阀和压缩机，第一单向阀与压缩机并联连接，第二转换系统包括第二单向阀和节流装置，第二单向阀与节流装置并联连接，第一换热器设于水箱之中，水箱上设有入水口和出水口。
下面对进一步技术方案进行说明：
所述第一单向阀为汽侧重力单向阀。
所述第二单向阀为液侧重力单向阀。
所述第二换热器为管翅式换热器。
所述风机系统包括风机电机和风机滚轮。
其中，太阳能集热装置上还设有通风道。
太阳能热泵两用热水器制热方法，太阳能集热装置接收到阳光时，内部温度会得以提升，从而提升第二换热器内的气压，使得第一转换系统中的第一单向阀和第二转换系统中的第二单向阀处于开通状态，压缩机和节流装置则处于关闭状态，风机系统处于关闭状态，此时，第一换热器、第二换热器与第一单向阀、第二单向阀构成循环系统为水箱中的水加热，当太阳能集热装置接收不到太阳光时，则不能激活第一单向阀和第二单向阀，风机系统开启，同时压缩机和节流装置开启，并与第一换热器、第二换热器连接构成循环系统为水箱中的水加热，水箱通过入水口补充水源，通过出水口向外供应热水。
下面对前述技术方案的原理、效果等进行说明：
1、创造性地将太阳能集热模式和热泵模式集成到同一个体系中，根据太阳能集热装置对环境的感应，通过第一转换系统和第二转换系统进行合理的转换工作模式，从而实现太阳能热泵两用的目的，即避免了市场上并联两套装置导致的高造价问题，又达到合理利用资源高效节能的效果。
2、太阳能集热装置的合理设计有效地将太阳能集热原理和热泵原理进行了集成，将风机系统集成于集热器箱体中，当太阳能工作模式时，风机系统关闭，通风道关闭，当热泵工作模式时，风机系统系统，通风道打开，与太阳能集热装置的有效结合既保证工作效果又降低了造价成本。
附图说明
图1是本发明实施例所述太阳能热泵两用热水器的结构原理图；
附图标记说明：
10、水箱，11、冷凝器，12、入水口，13、出水口，20、第一转换系统，21、汽侧重力单向阀，22、压缩机，30、太阳能集热装置，31、集热器箱体，32、管翅式换热器，33、风机电机，34、风机滚轮，35、通风道，36、玻璃盖板，40、第二转换系统，41、液侧重力单向阀，42、节流装置，
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明：
如图1所示，一种太阳能热泵两用热水器，包括水箱10、冷凝器11、第一转换系统20、第二转换系统40和太阳能集热装置30，太阳能集热装置30包括集热器箱体31、管翅式换热器32和风机系统，风机系统包括风机电机33、通风道35和风机滚轮34，冷凝器11、管翅式换热器32分别与第一转换系统20、第二转换系统40连接构成循环系统，第一转换系统20包括汽侧重力单向阀21和压缩机22，汽侧重力单向阀21与压缩机22并联连接，第二转换系统40包括液侧重力单向阀41和节流装置42，液侧重力单向阀41与节流装置42并联连接，冷凝器11设于水箱10之中，水箱10上设有入水口12和出水口13，集热器箱体31上还设有玻璃盖板36和通风道35。
太阳能热泵两用热水器制热方法，太阳能集热装置30接收到阳光时，内部温度会得以提升，从而提升管翅式换热器32内的气压，使得第一转换系统20中的汽侧重力单向阀21和第二转换系统40中的液侧重力单向阀41处于开通状态，压缩机22和节流装置42则处于关闭状态，风机系统处于关闭状态，此时，冷凝器11、管翅式换热器32与汽侧重力单向阀21、液侧重力单向阀41构成循环系统为水箱中的水加热，当太阳能集热装置30接收不到太阳光时，则不能激活汽侧重力单向阀21和液侧重力单向阀41，风机系统开启，通风道35打开，风从通风道35处进入，从风机滚轮34位置排出，同时压缩机22和节流装置42开启，并与冷凝器11、管翅式换热器32连接构成循环系统为水箱10中的水加热，水箱10通过入水口12补充水源，通过出水口13向外供应热水。
本实施例具有如下优点：
1、创造性地将太阳能集热模式和热泵模式集成到同一个体系中，根据太阳能集热装置30对环境的感应，通过第一转换系统20和第二转换系统40进行合理的转换工作模式，从而实现太阳能热泵两用的目的，即避免了市场上并联两套装置导致的高造价问题，又达到合理利用资源高效节能的效果。
2、太阳能集热装置30的合理设计有效地将太阳能集热原理和热泵原理进行了集成，将风机系统集成于集热器箱体31中，当太阳能工作模式时，风机系统关闭，通风道35关闭，当热泵工作模式时，风机系统系统，通风道35打开，与太阳能集热装置30的有效结合既保证工作效果又降低了造价成本。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种太阳能热泵两用热水器，其特征在于，包括水箱、第一换热器、第一转换系统、第二转换系统和太阳能集热装置，太阳能集热装置中设有第二换热器和风机系统，第一换热器、第二换热器分别与第一转换系统、第二转换系统连接构成循环系统，第一转换系统包括第一单向阀和压缩机，第一单向阀与压缩机并联连接，第二转换系统包括第二单向阀和节流装置，第二单向阀与节流装置并联连接，第一换热器设于水箱之中，水箱上设有入水口和出水口；所述第一单向阀为汽侧重力单向阀；所述第二单向阀为液侧重力单向阀。
2.根据权利要求1所述太阳能热泵两用热水器，其特征在于，所述第二换热器为管翅式换热器。
3.根据权利要求2所述太阳能热泵两用热水器，其特征在于，所述风机系统包括风机电机和风机滚轮。
4.根据权利要求3所述太阳能热泵两用热水器，其特征在于，太阳能集热装置上还设有通风道。
5.一种太阳能热泵两用热水器制热方法，其特征在于，太阳能集热装置接收到阳光时，内部温度会得以提升，从而提升第二换热器内的气压，使得第一转换系统中的第一单向阀和第二转换系统中的第二单向阀处于开通状态，压缩机和节流装置则处于关闭状态，风机系统处于关闭状态，此时，第一换热器、第二换热器与第一单向阀、第二单向阀构成循环系统为水箱中的水加热，当太阳能集热装置接收不到太阳光时，则不能激活第一单向阀和第二单向阀，风机系统开启，同时压缩机和节流装置开启，并与第一换热器、第二换热器连接构成循环系统为水箱中的水加热，水箱通过入水口补充水源，通过出水口向外供应热水。
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