CN105318594A - 二次吸热式的光能热泵 - Google Patents

Abstract

二次吸热式的光能热泵，四通阀的第一端口和四通阀的第二端口均与压缩机相连，四通阀的第三端口连接有冷凝盘管水箱的进液口，冷凝盘管水箱的出液口连接具有节流作用的节流装置，节流装置连接蒸发器的入口，蒸发器的出口与光能集热器相接，光能集热器的另一端连接气液分离器，气液分离器的出口与四通阀的第四端口相连从而使得整套系统形成回路的形式。四通阀的第一端口为进气管口，四通阀的第二端口为回气管口。本发明一方面将太阳能作为热泵的能源供应，节约了大量的不可再生资源，并且绿色环保。采用太阳能及空气能作为供能系统，进一步达到高效率制热的目的。

Description

二次吸热式的光能热泵

技术领域

本发明涉及一种光能热泵系统，具体涉及一种二次吸热式光能热泵。

背景技术

住宅建筑的采暖和热水供应是我国能源消耗的一个重要方面，化石能源的大量消耗，使我国能源供应面临巨大的挑战，而且造成了严重的环境污染，因此节约能源、开发利用清洁的可再生资源、减少传统能源的应用，成为一项十分紧迫的任务。而太阳能资源在我国的分布广，且太阳能资源是永不枯竭的清洁能源，量大、资源丰富、绿色环保。热泵技术作为一种新型的节能的供热技术，长期以来主要应用于建筑物的采暖空调领域。因为热泵制热在节能降耗及环保方面的良好表现，卫生热水供应系统也越来越多的采用热泵作为热源。基于以上的原因，很多国内外的专家提出了采用太阳能作为能量源给热泵系统供热的想法，并在这一方面进行了量的研究。

现有的光能热泵的太阳能集热效果还不是很好，对于光能的吸收还达不到理想的效果，尤其是在阴雨天难以满足对于热泵供能。因此，需设计出一个不仅能将太阳能作为能量源供热的热泵系统，而且也要解决光能在难以满足供能效果时能有效解决供能问题的热泵系统。

因此，上述问题是在对用于光能热泵的设计和使用过程中应当予以考虑并解决的问题。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供二次吸热式光能热泵。

本发明的技术解决方案是：二次吸热式的光能热泵，包括压缩机、四通阀、冷凝盘管水箱、节流装置、蒸发器、光能集热器、汽液分离器，所述四通阀的第一端口和所述四通阀的第二端口均与所述压缩机相连，所述四通阀的第三端口连接有所述冷凝盘管水箱的进液口，所述冷凝盘管水箱的出液口连接具有节流作用的节流装置，所述节流装置连接蒸发器的入口，所述蒸发器的出口与所述光能集热器相接，所述光能集热器的另一端连接所述气液分离器，所述气液分离器的出口与所述四通阀的第四端口相连从而使得整套系统形成回路的形式。所述四通阀的第一端口为进气管口，所述四通阀的第二端口为回气管口。

本发明的进一步改进在于：所述光能集热器和所述蒸发器的内部均采用真空管进行热能量交换。

本发明的进一步改进在于：所述冷凝盘管水箱为在内部设置有冷凝盘管的水箱，所述节流装置可选用毛细管起到节流作用。

本发明的进一步改进在于：所述光能集热器内部采用铜管作为换热设备，并在铜管的两侧设置有铜管进液口和铜管出气口。

本发明二次吸热式光能热泵，空气对压缩机供能，冷媒经由压缩机转化为高温高压的冷媒气体，经压缩机的排气管进入四通阀的进气管中，再进入冷凝盘管水箱中的冷凝盘管，冷媒气体冷凝为高压中温液体，再经节流装置节流成低温低压液体，在蒸发器中蒸发为低温低压气体，进入光能集热器中再次吸收能量，在这一过程中光能集热器能使制冷剂二次蒸发。之后，冷媒进入气液分离器中进行气液分离，再进入四通阀的回气管，冷媒进入压缩机中不断循环。通过此系统实现对水箱中的水进行供热的效果。

本发明的有益效果是：本发明一方面将太阳能作为热泵的能源供应，无须耗费电能或燃气能等便可使得热泵进行工作，并且由于太阳能取之不尽的特点使得具有光能作为能源的热泵能节约大量的不可再生资源，并且由于光能是永不枯竭的清洁能源，量大、资源丰富、绿色环保，使得在此热泵的使用过程中不会污染环境。在汽液分离器和蒸发器之间设置光能集热器，制冷剂二次蒸发，有效增强了制热效果，并防止压缩机液击。光能和空气能两者相辅相成，大大增强系统制热量，提高系统COP。本系统综合利用太阳能及空气能作为供能系统，从而达到高效率制热的目的。相比于传统的太阳能热泵系统，不管是在有太阳天气还是阴雨天气，都能整体提升系统制热量，从而提高制热效率;特别是在环境气温较低时，其制热效果提升更明显。

附图说明

图1是本发明的二次吸热式光能热泵的结构示意图。

其中，1—压缩机，2—四通阀，3—冷凝盘管水箱，4—节流装置，5—蒸发器，6—光能集热器，7—汽液分离器。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

如图1所示，本实施例提供二次吸热式光能热泵，包括压缩机1、四通阀2、冷凝盘管水箱3、节流装置4、蒸发器5、光能集热器6、汽液分离器，所述四通阀2的第一端口和所述四通阀2的第二端口均与所述压缩机1相连，所述四通阀2的第三端口连接有所述冷凝盘管水箱3的进液口，所述冷凝盘管水箱3的出液口连接具有节流作用的节流装置4，所述节流装置4连接蒸发器5的入口，所述蒸发器5的出口与所述光能集热器6相接，所述光能集热器6的另一端连接所述气液分离器7，所述气液分离器7的出口与所述四通阀2的第四端口相连从而使得整套系统形成回路的形式。所述四通阀2的第一端口为进气管口，所述四通阀2的第二端口为回气管口。所述光能集热器6和所述蒸发器5的内部均采用真空管进行热能量交换。所述冷凝盘管水箱3为在内部设置有冷凝盘管的水箱，所述节流装置4可选用毛细管起到节流作用。所述光能集热器6内部采用铜管作为换热设备，并在铜管的两侧设置有铜管进液口和铜管出气口。

本实施例二次吸热式光能热泵，空气对压缩机1供能，冷媒经由压缩机1转化为高温高压的冷媒气体，经压缩机1的排气管进入四通阀2的进气管中，再进入冷凝盘管水箱3中的冷凝盘管，冷媒气体冷凝为高压中温液体，再经节流装置4节流成低温低压液体，在蒸发器5中蒸发为低温低压气体，进入光能集热器6中再次吸收能量，在这一过程中光能集热器6能使制冷剂二次蒸发。之后，冷媒进入气液分离器7中进行气液分离，再进入四通阀2的回气管，冷媒进入压缩机1中不断循环。通过此系统实现对水箱中的水进行供热的效果。

本实施例的有益效果是：本发明一方面将太阳能作为热泵的能源供应，无须耗费电能或燃气能等便可使得热泵进行工作，并且由于太阳能取之不尽的特点使得具有光能作为能源的热泵能节约大量的不可再生资源，并且由于光能是永不枯竭的清洁能源，量大、资源丰富、绿色环保，使得在此热泵的使用过程中不会污染环境。在汽液分离器和蒸发器之间设置光能集热器，制冷剂二次蒸发，有效增强了制热效果，并防止压缩机液击。光能和空气能两者相辅相成，大大增强系统制热量，提高系统COP。本系统综合利用太阳能及空气能作为供能系统，从而达到高效率制热的目的。相比于传统的太阳能热泵系统，不管是在有太阳天气还是阴雨天气，都能整体提升系统制热量，从而提高制热效率;特别是在环境气温较低时，其制热效果提升更明显。

Claims (4)

1.二次吸热式的光能热泵，包括压缩机（1）、四通阀（2）、冷凝盘管水箱（3）、节流装置（4）、蒸发器（5）、光能集热器（6）、汽液分离器，其特征在于：所述四通阀（2）的第一端口和所述四通阀（2）的第二端口均与所述压缩机（1）相连，所述四通阀（2）的第三端口连接有所述冷凝盘管水箱（3）的进液口，所述冷凝盘管水箱（3）的出液口连接具有节流作用的节流装置（4），所述节流装置（4）连接蒸发器（5）的入口，所述蒸发器（5）的出口与所述光能集热器（6）相接，所述光能集热器（6）的另一端连接所述气液分离器（7），所述气液分离器（7）的出口与所述四通阀（2）的第四端口相连从而使得整套系统形成回路的形式，所述四通阀（2）的第一端口为进气管口，所述四通阀（2）的第二端口为回气管口。

2.根据权利要求1所述的二次吸热式光能热泵，其特征在于：所述光能集热器（6）和所述蒸发器（5）的内部均采用真空管进行热能量交换。

3.根据权利要求1所述的一种二次吸热式光能热泵，其特征在于：所述光能集热器（6）内部采用铜管作为换热设备，并在铜管的两侧设置有铜管进液口和铜管出气口。

4.根据权利要求1所述的一种二次吸热式光能热泵，其特征在于：所述冷凝盘管水箱（3）为在内部设置有冷凝盘管的水箱，所述节流装置（4）可选用毛细管起到节流作用。