CN114506894A - 一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，包括有保温水箱、太阳能蒸馏器、太阳能集热器以及空气源热泵机组，所述太阳能集热器用于对太阳能蒸馏器进行加热，在所述保温水箱内设有换热盘管，所述换热盘管的一端连接有延伸至保温水箱外的出水管，所述换热盘管的另一端与蒸馏水流出管相连通，所述空气源热泵机组的高温加热部分连接设置在蒸馏室内并对蒸馏室内的水源进行加热，所述空气源热泵机组的中低温加热部分连接设置在保温水箱内并对保温水箱内的水源进行加热；此装置产生的蒸馏水基本不受水源水质的限制，应用更广泛，除大型单位，如学校、医院、部队、监狱可以使用外，在海岛、轮船等特殊场合更是有明显优势。
Description
技术领域
本发明涉及加热技术领域，尤其涉及一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置。
背景技术
在日常生活中，采用RO反渗透技术为代表的各类水过滤产品已被大量使用。但是，当水源水质恶劣时，如高盐、高碱的水质(工业水、海水等)，一般的饮用水设备基本上都难于解决，特别是在耐用性方面，这是饮用水行业的困境；而且现有的蒸馏水发生装置的产水效率较低。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，来解决上述背景技术中的一个问题以上。
为了达到上述目的，本发明采用以下方案：一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，包括有保温水箱、太阳能蒸馏器、太阳能集热器以及空气源热泵机组，所述太阳能集热器用于对太阳能蒸馏器进行加热，所述太阳能蒸馏器包括有蒸馏室、沸腾挡板、蒸汽收集室以及冷凝管，在所述蒸馏室与保温水箱之间连通有取水管，在所述冷凝管上设有蒸馏水流出管，在所述保温水箱内设有换热盘管，所述换热盘管的一端连接有延伸至保温水箱外的出水管，所述换热盘管的另一端与蒸馏水流出管相连通，所述空气源热泵机组的高温加热部分连接设置在蒸馏室内并对蒸馏室内的水源进行加热，所述空气源热泵机组的中低温加热部分连接设置在保温水箱内并对保温水箱内的水源进行加热。
如上述的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，所述空气源热泵机组包括有压缩机、四通阀、膨胀阀、蒸发器、三通阀、风机、中低温部换热器以及高温部换热器，所述中低温部换热器通过管道与保温水箱连通，所述高温部换热器设置在所述蒸馏室内。
如上述的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，在所述保温水箱内设有浮球水位控制器，用于保障保温水箱内的水位要低于蒸馏室内沸腾挡板的位置。
如上述的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，所述保温水箱内的水位控制在沸腾挡板15cm以下。
如上述的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，所述太阳能集热器为热管式真空管太阳能集热器。
如上述的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，所述保温水箱的进水管口延伸至保温水箱的下部，所述取水管连接在保温水箱的中间部位置处。
如上述的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，所述沸腾挡板表面密布设有若干个通孔。
如上述的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，所述太阳能蒸馏器的材质可以为不锈钢、搪瓷或钛质材料中的一种。
如上述的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，在所述蒸馏室的下端设有排污管道。
如上述的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，在所述蒸汽收集室上端设有补气阀。
综合上述，本发明的有益效果是：
1、将高温型空气源热泵机组与太阳能集热器的结合，从而使蒸馏水发生装置可以利用太阳能和空气能单独或共同工作进行制造蒸馏水，实现全天候工作，大大提升蒸馏水发生装置的产水能力；
2、利用高温型空气源热泵机组的高温加热部分可以提供105℃以上的热源特性，从而将高温加热部分与蒸馏室连接并对其进行加热制造蒸馏水；另外，高温型空气源热泵机组的中低温加热部分用于对保温水箱内的水源进行加热，从而一方面满足高温型空气源热泵机组的使用需求，另一方面也可以提高水源的基础温度，以提高系统的产水能力；
3、利用太阳能集热器加热制造蒸馏水时，太阳能集热器对蒸馏室进行加热产生水蒸汽，水蒸气进入冷凝管，然后通过冷凝管和蒸馏室内的水源进行换热使蒸汽冷凝，最后经过换热盘管与保温水箱内的水源进行换热，一方面可以对蒸馏水进行冷却，另一方面能对保温水箱内的水源进行加热，从而提高进入蒸馏室的水的基础稳定，从而提升产水能力；
4、采用热管式真空管太阳能集热器，一方面可以利用太阳能集热器产生100℃以上的热源，另一方面也可以避免水质恶劣的水源进入太阳能集热器内，使太阳能集热器可以经久耐用；
5、此装置产生的蒸馏水基本不受水源水质的限制，应用更广泛，除大型单位，如学校、医院、部队、监狱可以使用外，在海岛、轮船等特殊场合更是有明显优势。
附图说明
图1为本发明蒸馏水发生装置的结构示意图。
图2为本发明沸腾挡板的结构示意图。
具体实施方式
以下具体实施内容提供用于实施本发明的多种不同实施例或实例。当然，这些仅为实施例或实例且不希望具限制性。另外，在不同实施例中可能使用重复标号标示，如重复的数字及/或字母。这些重复是为了简单清楚的描述本发明，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。
下面图说明和具体实施方式对本发明作进一步描述：如图1至图2所示的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，包括有保温水箱1、太阳能蒸馏器2、太阳能集热器3以及空气源热泵机组12，所述太阳能集热器3用于对太阳能蒸馏器2进行加热，所述太阳能蒸馏器2包括有蒸馏室4、沸腾挡板5、蒸汽收集室6以及冷凝管7，在所述蒸馏室4与保温水箱1之间连通有取水管8，在所述冷凝管7上设有蒸馏水流出管9，在所述保温水箱1内设有换热盘管10，所述换热盘管10的一端连接有延伸至保温水箱1外的出水管11，所述换热盘管10的另一端与蒸馏水流出管9相连通，所述空气源热泵机组12的高温加热部分连接设置在蒸馏室4内并对蒸馏室4内的水源进行加热，所述空气源热泵机组12的中低温加热部分连接设置在保温水箱1内并对保温水箱1内的水源进行加热。
利用空气源热泵机组12单独进行工作时的工作原理如下：
首先高温型空气源热泵机组的高温加热部分为盘管式冷凝器，将盘管式冷凝器直接植入在蒸馏室4内，将中低温加热部分与保温水箱1连接；高温型空气源热泵机组开始工作，通过高温加热部分直接对蒸馏室4内的水源进行加热，产生水蒸汽并进入冷凝管7，然后通过冷凝管7和蒸馏室4内的水源进行换热使蒸汽冷凝从而形成蒸馏水；另外，高温型空气源热泵机组的中低温加热部分直接用于对保温水箱1内的水源进行加热，从而一方面满足高温型空气源热泵机组的使用需求，另一方面也可以提高水源的基础温度，以提高系统的产水能力。
利用太阳能集热器3单独进行工作时的工作原理如下：
保温水箱1内的水通过取水管8进入蒸馏室4内，太阳能集热器3对蒸馏室4进行加热，产生水蒸气并通过沸腾挡板5进入蒸汽收集室6，然后进入冷凝管7，并通过冷凝管7和蒸馏室4内的水源进行换热使蒸汽冷凝形成蒸馏水，再后通过蒸馏水流出管9流出，最后经过换热盘管10与保温水箱1内的水源进行换热，一方面可以对蒸馏水进行冷却，另一方面能对保温水箱1内的水源进行加热，从而提高进入蒸馏室4的水的基础稳定，从而提升产水能力。
同时，空气源热泵机组12和空气源热泵机组12也可以是同时联合工作，可实现全天候工作，大大提升蒸馏水发生装置的产水能力。
进一步地，所述空气源热泵机组12包括有压缩机22、四通阀29、膨胀阀23、蒸发器24、三通阀25、风机26、中低温部换热器27以及高温部换热器28，所述中低温部换热器27通过管道与保温水箱1连通，所述高温部换热器28设置在所述蒸馏室4内，该空气源热泵机组12为高温型空气源热泵机组，是现有技术中的常规技术，在此不再一一赘述。
进一步地，在所述保温水箱1内设有浮球水位控制器21，用于保障保温水箱1内的水位要低于蒸馏室4内沸腾挡板5的位置，且所述保温水箱1内的水位控制在沸腾挡板5，15cm以下。
所述太阳能集热器3为热管式真空管太阳能集热器，采用热管式真空管太阳能集热器，一方面可以利用太阳能集热器产生100℃以上的热源，另一方面也可以避免水质恶劣的水源进入太阳能集热器内，使太阳能集热器可以经久耐用。
进一步地，所述保温水箱1的进水管口延伸至保温水箱1的下部，所述取水管8连接在保温水箱1的中间部位置处，水源直接进入到保温水箱1的下部，而取水管8连接在保温水箱1的中间部位置处，这样可以利用水温高的水，具有密度小，往上浮的特性，使较高温度的中上部的水先进入蒸馏室4内，从而提高进入蒸馏室4的水的基础稳定，从而提升产水能力。
具体地，所述沸腾挡板5表面密布设有若干个通孔61，可以让蒸汽进入蒸汽收集室6的同时，防止沸腾的水直接进入冷凝器7。
进一步地，所述太阳能蒸馏器2的材质可以为不锈钢、搪瓷或钛质材料中的一种，从而可根据不同的水源水质来选择不同材质的太阳能蒸馏器2，能耐得住水源水质的腐蚀即可。
进一步地，在所述蒸馏室4的下端设有排污管道81，可通过排污管道81将蒸馏室4内的废水排出。
进一步地，在所述蒸汽收集室6上端设有补气阀91。
结合以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，其特征在于：包括有保温水箱(1)、太阳能蒸馏器(2)、太阳能集热器(3)以及空气源热泵机组(12)，所述太阳能集热器(3)用于对太阳能蒸馏器(2)进行加热，所述太阳能蒸馏器(2)包括有蒸馏室(4)、沸腾挡板(5)、蒸汽收集室(6)以及冷凝管(7)，在所述蒸馏室(4)与保温水箱(1)之间连通有取水管(8)，在所述冷凝管(7)上设有蒸馏水流出管(9)，在所述保温水箱(1)内设有换热盘管(10)，所述换热盘管(10)的一端连接有延伸至保温水箱(1)外的出水管(11)，所述换热盘管(10)的另一端与蒸馏水流出管(9)相连通，所述空气源热泵机组(12)的高温加热部分连接设置在蒸馏室(4)内并对蒸馏室(4)内的水源进行加热，所述空气源热泵机组(12)的中低温加热部分连接设置在保温水箱(1)内并对保温水箱(1)内的水源进行加热。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，其特征在于：所述空气源热泵机组(12)包括有压缩机(22)、四通阀(29)、膨胀阀(23)、蒸发器(24)、三通阀(25)、风机(26)、中低温部换热器(27)以及高温部换热器(28)，所述中低温部换热器(27)通过管道与保温水箱(1)连通，所述高温部换热器(28)设置在所述蒸馏室(4)内。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，其特征在于：在所述保温水箱(1)内设有浮球水位控制器(21)，用于保障保温水箱(1)内的水位要低于蒸馏室(4)内沸腾挡板(5)的位置。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，其特征在于：所述保温水箱(1)内的水位控制在沸腾挡板(5)15cm以下。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，其特征在于：所述太阳能集热器(3)为热管式真空管太阳能集热器。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，其特征在于：所述保温水箱(1)的进水管口延伸至保温水箱(1)的下部，所述取水管(8)连接在保温水箱(1)的中间部位置处。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，其特征在于：所述沸腾挡板(5)表面密布设有若干个通孔(61)。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，其特征在于：所述太阳能蒸馏器(2)的材质可以为不锈钢、搪瓷或钛质材料中的一种。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，其特征在于：在所述蒸馏室(4)的下端设有排污管道(81)。
10.根据权利要求1所述的一种太阳能和空气源热泵联合加热的蒸馏水发生装置，其特征在于：在所述蒸汽收集室(6)上端设有补气阀(91)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220517 |