CN106403380A - 一种空气源热泵机组的太阳能蒸发装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气源热泵机组的太阳能蒸发装置，包括框架、换热蒸发器、吸热层、相变蓄热管、真空层以及发泡层。本发明在换热蒸发器外侧设置了太阳能吸热材料，在晴天可吸收太阳能吸收的热量直接与换热蒸发器制冷剂发生热交换，在太阳充裕换热蒸发器制冷剂吸收不了的前提下，可将富余的太阳能储蓄到相变蓄热管内，在阴天或者晚上，相变蓄热管内的太阳能释放给翅片换热器进行低温热补偿制冷剂吸收能量，提高能效，降低压缩机提供电能的运行时间，节约了电能。本装置空气源热泵机组热水获得能量为空气热能、太阳能和电器能的总和，在获取同样热水量时，效率更高，并且在不同环境中可灵活选择获取能量集成的方式，更加节能环保。

Description

一种空气源热泵机组的太阳能蒸发装置
技术领域
本发明属于节能环保技术领域，具体涉及一种空气源热泵机组的太阳能蒸发装置。
背景技术
现有的空气源热泵机组通过蒸发器制冷剂相变获取空气能和通过压缩机获取的电能为热泵机组的总能量，蒸发器主要是制冷剂与空气进行热交换获取能量，在外界环境温度较低时，空气与制冷剂热交换获取的能量较少，此时需要增加压缩机的功率或加长机组运行时间，以获得足够的能量对水进行加热，产生所需温度的热水，传统的蒸发器能量获取方式单一，低温环境下吸收的空气能少，且无法储能，能效低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构合理、可利用太阳能进行低温热补偿、提高能效的空气源热泵机组的太阳能蒸发装置。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种空气源热泵机组的太阳能蒸发装置，包括框架、设置在框架内的换热蒸发器、设置在框架内侧壁上的吸热层、设置在换热蒸发器内的相变蓄热管、设置在换热蒸发器一侧与吸热层之间的真空层以及设置在换热蒸发器另一侧与吸热层之间的发泡层。
作为本发明的进一步改进，所述换热蒸发器包括与相变蓄热管间隔设置的制冷管、设置在制冷管与相变蓄热管之间的翅片管道、设置在制冷管一端的制冷剂进口以及设置在制冷管另一端的制冷剂出口。
作为本发明的进一步改进，所述换热蒸发器还包括与制冷剂进口相通的制冷剂第一横管以及连接在制冷剂第一横管与制冷管之间的第一支管。
作为本发明的进一步改进，所述换热蒸发器还包括与制冷剂出口相通的制冷剂第二横管以及连接在制冷剂第二横管与制冷管之间的第二支管。
作为本发明的进一步改进，所述吸热层为太阳能吸热材料。
作为本发明的进一步改进，所述制冷管为内螺纹铜管或亲水铝箔波纹状翅管。
作为本发明的进一步改进，所述发泡层为聚氨酯保温层。
本发明取得的有益技术效果如下：
本发明在换热蒸发器外侧设置了太阳能吸热材料，在晴天可吸收太阳能吸收的热量直接与换热蒸发器制冷剂发生热交换，在太阳充裕换热蒸发器制冷剂吸收不了的前提下，可将富余的太阳能储蓄到相变蓄热管内，在阴天或者晚上，相变蓄热管内的太阳能释放给翅片换热器进行低温热补偿制冷剂吸收能量，提高热量和能效，降低压缩机提供电能的比例，节约了电能；真空层起到隔绝热传递的作用，使相变蓄热管储热不易流失，储热时间更久；发泡层为蒸发装置的保温层，避免与外界空气发生热传递而造成能量流失。原有的空气源热泵机组热水获得能量为空气热能与电器能的总和，本装置热水获得能量为空气热能、太阳能和电器能的总和，在获取同样热水量时，效率更高，并且在不同环境中可灵活选择获取能量的方式，更加节能环保。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为本发明换热蒸发器的结构示意图。
在附图中：
1框架、2制冷剂出口、3制冷剂进口、4相变蓄热管、5吸热层、6真空层、7发泡层、8换热蒸发器、9翅片管道、10制冷剂第一横管、11制冷剂第二横管、12第一支管、13第二支管、14制冷管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行进一步详细的叙述。
如附图1和2所示，一种空气源热泵机组的太阳能蒸发装置，包括框架1、设置在框架1内的换热蒸发器8、设置在框架1内侧壁上的吸热层5、设置在换热蒸发器8内的相变蓄热管4、设置在换热蒸发器8一侧与吸热层5之间的真空层6以及设置在换热蒸发器8另一侧与吸热层5之间的发泡层7。所述框架1为本装置的结构固定架，端部均设置镀锌板，防腐蚀氧化，结构稳定。相变蓄热管4是在高效换热铜管内加入相变蓄热材料，相变蓄热材料是利用物质在相变过程发生的相变热来进行热量的储存和利用。与显热蓄热材料相比 ,相变蓄热材料蓄热密度高,能够通过相变在恒温下放出大量热量。潜热蓄热材料可采用六水氯化钙、三水醋酸钠、有机醇等。所述换热蒸发器8包括与相变蓄热管4间隔设置的制冷管14、设置在制冷管14与相变蓄热管4之间的翅片管道9、设置在制冷管14一端的制冷剂进口3以及设置在制冷管14另一端的制冷剂出口2。相变蓄热管4与制冷管14间隔设置，空气管道9设置在制冷管14与相变蓄热管4之间，换热面积大均匀，能够快速的换热。所述换热蒸发器8还包括与制冷剂进口3相通的制冷剂第一横管10以及连接在制冷剂第一横管10与制冷管14之间的第一支管12。制冷剂进入制冷剂第一横管10后均匀分配进入制冷管14，保证分配均匀，避免温度不均产生内消耗。所述换热蒸发器8还包括与制冷剂出口2相通的制冷剂第二横管11以及连接在制冷剂第二横管11与制冷管14之间的第二支管13，制冷剂第二横管11将多根制冷管14排出的制冷剂汇集到一起，便于收集再循环。所述吸热层5为太阳能吸热材料，可采用太阳能吸收涂层，电化学表面转化涂层或电镀涂层均可。所述制冷管14为内螺纹铜管或亲水铝箔波纹状翅管。所述发泡层7为聚氨酯保温层，采用无氟聚氨酯，导热低又能环保。
本发明在换热蒸发器8外侧设置了太阳能吸热材料，在晴天可吸收太阳能通过翅片管道9传递给蒸发器制冷管制冷剂来获取热能，在太阳充裕换热蒸发器制冷剂吸收不了的前提下可将富余的太阳能储蓄到相变蓄热管4内，在阴天或者晚上，相变蓄热管4内的太阳能释放进行低温热补偿制冷剂热交换，提高热量和能效，降低压缩机提供电能的比例，节约了电能；真空层6起到隔绝热传递的作用，使相变蓄热管4储热不易流失，储热时间更久；发泡层7为蒸发装置的保温层，避免与外界空气发生热传递而造成能量流失。原有的空气源热泵机组热水获得能量为空气热能与电器能的总和，本装置热水获得能量为空气热能、太阳能和电器能的总和，在获取同样热水量时，效率更高，并且在不同环境中可灵活选择获取能量的方式，更加节能环保。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种空气源热泵机组的太阳能蒸发装置，其特征在于：其包括框架（1）、设置在框架（1）内的换热蒸发器（8）、设置在框架（1）内侧壁上的吸热层（5）、设置在换热蒸发器（8）内的相变蓄热管（4）、设置在换热蒸发器（8）一侧与吸热层（5）之间的真空层（6）以及设置在换热蒸发器（8）另一侧与吸热层（5）之间的发泡层（7）。
2.根据权利要求1所述的一种空气源热泵机组的太阳能蒸发装置，其特征在于：所述换热蒸发器（8）包括与相变蓄热管（4）间隔设置的制冷管（14）、设置在制冷管（14）与相变蓄热管（4）之间的翅片管道（9）、设置在制冷管（14）一端的制冷剂进口（3）以及设置在制冷管（14）另一端的制冷剂出口（2）。
3.根据权利要求2所述的一种空气源热泵机组的太阳能蒸发装置，其特征在于：所述换热蒸发器（8）还包括与制冷剂进口（3）相通的制冷剂第一横管（10）以及连接在制冷剂第一横管（10）与制冷管（14）之间的第一支管（12）。
4.根据权利要求3所述的一种空气源热泵机组的太阳能蒸发装置，其特征在于：所述换热蒸发器（8）还包括与制冷剂出口（2）相通的制冷剂第二横管（11）以及连接在制冷剂第二横管（11）与制冷管（14）之间的第二支管（13）。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种空气源热泵机组的太阳能蒸发装置，其特征在于：所述吸热层（5）为太阳能吸热材料。
6.根据权利要求2所述的一种空气源热泵机组的太阳能蒸发装置，其特征在于：所述制冷管（14）为内螺纹铜管或亲水铝箔波纹状翅管。
7.根据权利要求5所述的一种空气源热泵机组的太阳能蒸发装置，其特征在于：所述发泡层（7）为聚氨酯保温层。
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