CN105605648A - 全天候吸收太阳能的空气能热泵机组 - Google Patents

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陈承辉
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Abstract

本发明公开了一种全天候吸收太阳能的空气能热泵机组，包括依次连接的低温换热器、压缩机、高温换热器和膨胀阀，低温换热器的热源侧设置有空气能吸收装置和太阳能电池板；空气能吸收装置包括壳体和设于壳体内的空气能换热管，壳体上设有进气口和出气口，空气能换热管位于进气口与出气口之间的空气流经路径上；太阳能电池板上设有太阳能换热管；低温换热器的热源出口连接至空气能换热管的进口，空气能换热管的出口连接至太阳能换热管的进口，太阳能换热管的出口连接至低温换热器的热源进口。本发明有效地结合了空气能和太阳能的利用，利用了空气能和太阳能两种自然资源，不用再使用不可再生资源，大大降低了运行成本，降低了对环境的污染。

Description

全天候吸收太阳能的空气能热泵机组
技术领域
本发明涉及一种全天候吸收太阳能的空气能热泵机组。
背景技术
太阳能和空气能都是自然界自然存在的、取之不尽、用之不竭的自然资源。目前，人们在利用太阳能和空气能方面已经卓有成效。例如太阳能热水器和空气能热泵，太阳能热水器利用太阳能来加热水，以供人们的生活热水使用；空气能热泵是一种能从自然界的空气中获取低品位热能，经过电力做功，提供可被人们所用的高品位热能的装置。但是这两种能源获取装置都存在一定的缺陷，太阳能热水器虽然吸热能力强，产水量大，保温性能好，但受天气影响大，只能在有太阳光的白天使用，夜晚、阴雨天等没有太阳光的时候就不能吸收太阳光产生热水，因此，不易保证使用者24小时热水供应。而空气能热泵机组虽然能从空气中获取大量的能源，且能效比较高，但是空气能是低品位能源，使得从空气中获取能源的速度较慢，现有技术中，空气能和太阳能都是单独利用，不能结合在一起同时利用，不易于克服各自的使用缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能有效利用太阳能和空气能的全天候吸收太阳能的空气能热泵机组。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种全天候吸收太阳能的空气能热泵机组，
包括依次连接的低温换热器、压缩机、高温换热器和膨胀阀，所述低温换热器的热源侧设置有空气能吸收装置和太阳能电池板；
所述空气能吸收装置包括壳体和设于所述壳体内的空气能换热管，所述壳体上设有进气口和出气口，所述空气能换热管位于所述进气口与所述出气口之间的空气流经路径上；所述太阳能电池板上设有太阳能换热管；
所述低温换热器的热源出口连接至所述空气能换热管的进口，所述空气能换热管的出口连接至所述太阳能换热管的进口，所述太阳能换热管的出口连接至所述低温换热器的热源进口。
优选的，所述空气能换热管包括分别设于两侧的侧管，两侧的侧管形成V形结构，两侧的侧管的下端部和上端部分别连接有连接管。
优选的，所述侧管的外侧表面上设有翅片。
优选的，所述空气能吸收装置的壳体上位于所述进气口处设有静电除尘器。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
本发明的全天候吸收太阳能的空气能热泵机组，同时吸收太阳能和空气能能量的热源液体进入低温换热器，其所带的太阳能和空气能的能量被制冷剂吸收，经压缩机压缩成高温高压气体进入高温换热器加热回水，生产出高温热水供采暖用，以替代燃煤、燃油、燃气锅炉。本发明的全天候吸收太阳能的空气能热泵机组，有效地结合了空气能和太阳能的利用，实现了空气能与太阳能无缝有机结合，全天候吸收太阳能，充分利用了空气能和太阳能两种自然资源，取之不尽，用之不竭，不用再使用不可再生资源，大大降低了运行成本，经济效益更加突出。且使用空气能和太阳能两种绿色环保产品替代燃煤、燃油、燃气锅炉，减少CO2尘埃排放，降低了对环境的污染。
本发明中，空气能吸收装置的壳体上位于所述进气口处设有静电除尘器，能够对进入空气能吸收装置的壳体内的空气预先进行净化。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的全天候吸收太阳能的空气能热泵机组的结构示意图；
图中：1、空气能吸收装置；11、壳体；12、静电除尘器；13、空气能换热管；14、进气口；15、出气口；2、太阳能电池板；3、循环泵；4、低温换热器；41、热源进口；42、热源出口；5、压缩机；6、高温换热器；61、水源进管；62、热水出管；7、膨胀阀；8、热水泵。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，本发明的全天候吸收太阳能的空气能热泵机组，包括依次连接的低温换热器4、压缩机5、高温换热器6和膨胀阀7，低温换热器4的热源侧设置有空气能吸收装置1和太阳能电池板2。
空气能吸收装置1包括壳体11和设于壳体11内的空气能换热管13，壳体11上设有进气口14和出气口15，壳体11内靠近出气口15处设有抽风机，空气能换热管13位于进气口14与出气口15之间的空气流经路径上；太阳能电池板2上设有太阳能换热管(图中未示出)。
低温换热器4的热源出口42连接至空气能换热管13的进口，空气能换热管13的出口连接至太阳能换热管的进口，太阳能换热管的出口连接至低温换热器4的热源进口41。其中，低温换热器4的热源出口42连接至空气能换热管13的进口的管道上设有循环泵3。
空气能换热管13包括分别设于两侧的侧管，两侧的侧管形成V形结构，两侧的侧管的下端部和上端部分别连接有连接管。低温换热器4的热源出口42连接至侧管下端的连接管，侧管上端的连接管连接至太阳能换热管的进口。侧管的外侧表面上均匀布设有翅片，以加强侧管的换热能力。
空气能吸收装置1的壳体11上位于进气口14处设有静电除尘器12，能够对进入空气能吸收装置1的壳体11内的空气预先进行净化，有效地防止壳体11内空气能换热管13表面结垢，保证了空气能换热管13的换热效率。
低温换热器4的第一换热通道、压缩机5、高温换热器6的第一换热通道和膨胀阀7之间形成制冷剂循环通路，高温换热器6的第二换热通道进口连接水源进管61，高温换热器6的第二换热通道出口连接热水出管62，水源进管61或者热水出管62上设有热水泵8。
本发明的全天候吸收太阳能的空气能热泵机组，低温的热源液体在循环泵3的抽送下，进入空气能吸收装置1的空气能换热管13，吸收空气中的热能，然后进入太阳能电池板2的太阳能换热管中，吸收太阳能进一步加热，温度升高的热源液体作为热源经过低温换热器4的热源进口41进入低温换热器4的第二换热通道，用于加热低温换热器4的第一换热通道中的制冷剂，使制冷剂汽化成气体，进入压缩机5，制冷剂气体经压缩机5压缩成高温高压的气体，进入高温换热器6，在高温换热器6中加热水源进水，生产出高温热水供采暖等生活使用，以替代燃煤、燃油、燃气锅炉。
本发明中，低温的热源液体流经空气能吸收装置1和太阳能电池板2的温度，始终低于空气和太阳能电池板的温度，即全天候低于空气和太阳能电池板2的温度，存在温差，低温的热源液体就全天候同时将空气里所存储的太阳辐射能量和太阳能电池板2里所吸收的太阳能的能量吸收带走，做到太阳能电池板2里所存储的太阳能多就吸收的多，太阳能电池板2里所存储的太阳能少就吸收的少，温度升高的热源液体进入低温换热器4，其所带的能量被制冷剂吸收，使全天候吸收太阳能的空气能热泵机组进行后续的换热循环。
本发明中，当太阳能电池板2的温度降到环境空气温度时，低温的热源液体的温度仍然低于太阳能电池板2的温度，存在温差，低温的热源液体也能吸收太阳能电池板2所存储的能量。
当太阳能电池板2能量被低温的热源液体吸收，温度降到低于环境空气温度时，太阳能电池板2与空气间存在温差，太阳能电池板2就吸收空气的能量，此时的太阳能电池板2，成空气能吸收装置。此时，低温的热源液体与太阳能电池板2仍然存在温差，低温的热源液体仍然吸收太阳能电池板2的能量。实现低温的热源液体在晴天、阴天或夜晚，全天候吸收太阳能电池板2的能量，有效地结合利用空气能和太阳能。
本发明的全天候吸收太阳能的空气能热泵机组，同时吸收太阳能和空气能能量的热源液体进入低温换热器4，其所带的太阳能和空气能的能量被制冷剂吸收，使制冷剂汽化成气体，进入压缩机5，制冷剂气体经压缩机5压缩成高温高压气体进入高温换热器6加热回水，生产出高温热水供采暖用，以替代燃煤、燃油、燃气锅炉。通过上述结构的设置，本发明的全天候吸收太阳能的空气能热泵机组有效地结合了空气能和太阳能的利用，实现了空气能与太阳能无缝有机结合，全天候吸收太阳能。充分利用了空气能和太阳能两种自然资源，取之不尽，用之不竭，不用再使用不可再生资源，大大降低了运行成本，经济效益更加突出。且使用空气能和太阳能两种绿色环保产品替代燃煤、燃油、燃气锅炉，减少CO2尘埃排放，降低了对环境的污染。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.全天候吸收太阳能的空气能热泵机组，其特征在于：包括依次连接的低温换热器、压缩机、高温换热器和膨胀阀，所述低温换热器的热源侧设置有空气能吸收装置和太阳能电池板；
所述空气能吸收装置包括壳体和设于所述壳体内的空气能换热管，所述壳体上设有进气口和出气口，所述空气能换热管位于所述进气口与所述出气口之间的空气流经路径上；所述太阳能电池板上设有太阳能换热管；
所述低温换热器的热源出口连接至所述空气能换热管的进口，所述空气能换热管的出口连接至所述太阳能换热管的进口，所述太阳能换热管的出口连接至所述低温换热器的热源进口。
2.根据权利要求1所述的全天候吸收太阳能的空气能热泵机组，其特征在于：所述空气能换热管包括分别设于两侧的侧管，两侧的侧管形成V形结构，两侧的侧管的下端部和上端部分别连接有连接管。
3.根据权利要求2所述的全天候吸收太阳能的空气能热泵机组，其特征在于：所述侧管的外侧表面上设有翅片。
4.根据权利要求1至3任一项所述的全天候吸收太阳能的空气能热泵机组，其特征在于：所述空气能吸收装置的壳体上位于所述进气口处设有静电除尘器。
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