CN201242220Y - 一种空气源热泵型太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种空气源热泵型太阳能热水器，尤其涉及铝制板翅式换热冷凝器空气源热泵型太阳能热水器。目前热水器中常用的冷凝器多为铜制绕管式换热冷凝器，铜消耗量大，传热效率低，本实用新型中的冷凝器为铝制板翅式热交换冷凝器，制造成本低，热端温差小于2－3℃，工作稳定，复热损失也较铜制绕管式冷凝器减少50－60％，节能效果十分明显，经济效益十分可观，且能全天候提供充足的热水。本实用新型高效节能，性能稳定，产热水量大。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种空气源热泵型太阳能热水器，尤其涉及一种铝制板翅式换热冷凝器空气源热泵型太阳能热水器。
背景技术
消费者挑选太阳能热水器或者空气源热泵热水器经常要考虑该热水器的热能利用率，而热水器的换热能力最主要跟换热冷凝器有关，目前由于焊接上的技术问题，换热冷凝器一般都为铜制的，由于铜的价格高，热水器生产厂家为了降低生产成本，减少铜的消耗量，一般都把换热冷凝器制作成绕管式的，如专利号为200620101358.4、200310121162.2、200520134123.0、200620064371.7、200720047516.7、200720048983.1中的热水器，其冷凝器均为绕管式的，由于绕管式冷凝器的有效换热面积较小，进行的热量交换不充分，热交换效率低，整个热水器的热能损失较大，能量浪费较严重。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，热交换效率高，生产成本低的空气源热泵型太阳能热水器。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种空气源热泵型太阳能热水器，包括太阳能集热器、储热水箱、换热冷凝器、空气源热泵、铜铝接头、循环系统和控制系统，其中循环系统由集热器进管、集热器出管和循环泵组成，控制系统由上液位控制器、下液位控制器、温度传感器、进水控制器和出水控制器组成，上液位控制器、下液位控制器和温度传感器安装在储热水箱内，铜铝接头安装在储热水箱上，换热冷凝器位于储热水箱内，换热冷凝器两端有封头，封头上有封头管，冷凝器进管的一端连接在换热冷凝器的封头管上，另一端连接在铜铝接头上，冷凝器出管的一端连接在换热冷凝器的封头管上，另一端连接在铜铝接头上，空气源热泵通过热泵进管和热泵出管与铜铝接头相连，太阳能集热器通过集热器进管和集热器出管与储热水箱相连，集热器进管上安装有循环泵，进水管与储热水箱连接，进水管上安装有进水控制器，出水管与储热水箱连接，出水管上安装有出水控制器，其特点在于：所述的换热冷凝器为铝制板翅式换热冷凝器，其包括铝翅片和铝板，该铝翅片和铝板通过钎焊固定，所述铝制板翅式换热冷凝器的横截面形状中有网格状。
本实用新型所述的铝制板翅式换热冷凝器通过铝翅片和铝板围成一个以上的水流通道单元和气流通道单元。
本实用新型所述的铜铝接头由铜端和铝端组成，该铜端和铝端通过摩擦焊接成一体。
本实用新型所述的水流通道单元和气流通道单元交替间隔排列。
本实用新型所述的气流通道单元与封头相连接，且与封头上的封头管相联通。
本实用新型所述的水流通道单元的两端各自裸露在封头上而与外界相通。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构设计合理，既安装有太阳能集热器，又安装有空气源热泵，光电两用，在阳光充足的时候，用太阳能集热器来吸收能量，加热水箱中的水，当遇到阴雨天时，就通过空气源热泵来加热水箱中的水，能够确保在各种天气情况下提供充足的热水。本实用新型的换热冷凝器选择了铝做为原材料，以铝代铜是我国的一项长期国策，铝及铝合金具有一系列优良的物理、化学性能，我国铝资源极为丰富，价格也较铜低廉的多，这就大大降低了生产成本，板翅式换热冷凝器的有效换热面积要比绕管式换热冷凝器大的多，这就提高了热交换效率，提高了热能利用率，增加了热水的产量。原材料的消耗只有铜制绕管式冷凝器的50％左右，热端温差小于2-3℃，工作稳定，复热损失也较铜制绕管式冷凝器减少50-60％，节能效果十分明显，经济效益十分可观。本实用新型高效节能，性能稳定，产热水量大，市场前景广阔。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的冷凝器放大后的结构示意图。
图3是本实用新型的冷凝器放大后的A-A面剖视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步说明。
参见图1-图3，一种空气源热泵型太阳能热水器包括太阳能集热器1、储热水箱2、铝制板翅式换热冷凝器3、空气源热泵4、铜铝接头、循环系统和控制系统，其中循环系统由集热器进管11、集热器出管12和循环泵17组成，控制系统由上液位控制器6、下液位控制器7、温度传感器8、进水控制器9和出水控制器10组成，上液位控制器6和下液位控制器7安装在储热水箱2的内壁上，温度传感器8安装在储热水箱2的内底面上，上液位控制器6、下液位控制器7用来控制储热水箱2中液位，确保储热水箱2中的水位在设定范围之内，温度传感器8用来控制储热水箱2中的水温，确保水温在设定范围之内，铜铝接头套接在储热水箱2的壁上，该铜铝接头由铜端和铝端组成，且铜端和铝端通过摩擦焊接成一体，其铝端裸露在储热水箱2的内壁上，铜端裸露在储热水箱2的外壁上，铝制板翅式换热冷凝器3位于储热水箱2内，铝制板翅式换热冷凝器3包括上封头30-1、下封头30-2、铝翅片18和铝板19，其中上封头30-1上有上封头管31-1，下封头30-2上有下封头管31-2，铝翅片18和铝板19通过真空钎焊固定，通过铝翅片18和铝板19围成若干个水流通道单元22和气流通道单元23，且水流通道单元22和气流通道单元23交替间隔排列，气流通道单元23与封头相连接，且与封头上的封头管相联通，即若从上封头管31-1进入的流体必将通过气流通道单元23并从下封头管31-2流出，而水流通道单元22的两端各自裸露在封头上而与外界相通，即当铝制板翅式换热冷凝器3浸没在水中时，水流可以直接从水流通道单元22的一端进入且从另一端流出，铝制板翅式换热冷凝器3的横截面形状为网格状，冷凝器出管20为铝制的，其一端焊接在铝制板翅式换热冷凝器3的下封头管31-2上，另一端焊接在铜铝接头5-1的铝端上，冷凝器进管21为铝制的，其一端焊接在铝制板翅式换热冷凝器3的上封头管31-1上，另一端焊接在铜铝接头5-2的铝端上，热泵进管13为铜制的，其一端通过螺丝连接在空气源热泵4上，另一端焊接在铜铝接头5-1的铜端上，热泵出管14为铜制的，其一端通过螺丝连接在空气源热泵4上，另一端焊接在铜铝接头5-2的铜端上，集热器进管11的一端套接在储热水箱2的底部，另一端通过螺丝连接在太阳能集热器1上，集热器进管11上安装有循环泵17，集热器出管12的一端套接在储热水箱2的壁上，另一端通过螺丝连接在太阳能集热器1上，进水管15的一端套接在储热水箱2的壁上，另一端与外部自来水管相连接，进水控制器9安装在进水管15上，出水管16的一端套接在储热水箱2的底部，另一端与用户的用水设备相连接，出水控制器10安装在出水管16上。
空气源热泵型太阳能热水器工作时，当储热水箱2中的液位低于上液位控制器6时，外部自来水管网中的自来水通过进水管15和进水控制器9而补充到储热水箱2中，当储热水箱2中的液位到达上液位控制器6时，进水控制器9会切断进水管15中进入储热水箱2的自来水。当白天有阳光的时候，太阳能集热器1吸收光能后，把光能转变成热能，并与循环系统管路内的水进行热量交换，储热水箱2中的水，在循环泵17的作用力下，经过集热器进管11，在太阳能集热器1中进行热交换后，温度升高并通过集热器出管12而回流到储热水箱2中，储热水箱2中的水在循环泵17的作用下而不断的循环，水温就逐渐升高了。当遇到阴雨天或者晚上用热水量较多的时候，开启空气源热泵4，空气源热泵4中的空气获得能量后，依次经过热泵出管14、铜铝接头5-2、冷凝器进管21和铝制板翅式换热冷凝器3的上封头管31-1而进入铝制板翅式换热冷凝器3中的气流通道单元23，如23-1、23-2、23-3、23-4等。与此同时，储热水箱2中不同液位处的水的温度不同，导致不同液位处的水的比重不同，这就使储热水箱2中的水形成自然对流，温度高的水由于比重小而向上升，温度低的水由于比重大而向下降，温度低的水在下降时，就进入铝制板翅式换热冷凝器3的水流通道单元22内，如22-1、22-2、22-3、22-4等。由于水流通道单元22和气流通道单元23交替间隔排列，而在铝制板翅式换热冷凝器3的水流通道单元22中的水的温度低，而在铝制板翅式换热冷凝器3的气流通道单元23中的导热液的温度高，这就使气流通道单元23中的气体通过铝翅片18和铝板19而把热量传递给相邻的水流通道单元22中的水，气体在铝制板翅式换热冷凝器3中经过热传导后，温度降低，沿下封头管31-2、冷凝器出管20、铜铝接头5-1和热泵进管13而回流到空气源热泵4中；而水在铝制板翅式换热冷凝器3的水流通道单元22中经过热传导后，向下流出水流通道单元22，该水的温度升高，比重减小，通过自然对流而向上升，而温度低的水又会通过自然对流而进入铝制板翅式换热冷凝器3的水流通道单元22，如此循环，使得储热水箱2中的水温不断升高，当储热水箱2中的水温升高到设定值后，温度传感器8传出相应的数据，空气源热泵4就停止工作，加热过程结束。热水通过出水管16和出水控制器10而到达用户的终端用水设备。
Claims (6)
1、一种空气源热泵型太阳能热水器，包括太阳能集热器、储热水箱、换热冷凝器、空气源热泵、铜铝接头、循环系统和控制系统，其中循环系统由集热器进管、集热器出管和循环泵组成，控制系统由上液位控制器、下液位控制器、温度传感器、进水控制器和出水控制器组成，上液位控制器、下液位控制器和温度传感器安装在储热水箱内，铜铝接头安装在储热水箱上，换热冷凝器位于储热水箱内，换热冷凝器两端有封头，封头上有封头管，冷凝器进管的一端连接在换热冷凝器的封头管上，另一端连接在铜铝接头上，冷凝器出管的一端连接在换热冷凝器的封头管上，另一端连接在铜铝接头上，空气源热泵通过热泵进管和热泵出管与铜铝接头相连，太阳能集热器通过集热器进管和集热器出管与储热水箱相连，集热器进管上安装有循环泵，进水管与储热水箱连接，进水管上安装有进水控制器，出水管与储热水箱连接，出水管上安装有出水控制器，其特征在于：所述的换热冷凝器为铝制板翅式换热冷凝器，其包括铝翅片和铝板，该铝翅片和铝板通过钎焊固定，所述铝制板翅式换热冷凝器的横截面形状中有网格状。
2、根据权利要求1所述的空气源热泵型太阳能热水器，其特征在于：所述的铝制板翅式换热冷凝器通过铝翅片和铝板围成一个以上的水流通道单元和气流通道单元。
3、根据权利要求1所述的空气源热泵型太阳能热水器，其特征在于：所述的铜铝接头由铜端和铝端组成，该铜端和铝端通过摩擦焊接成一体。
4、根据权利要求2所述的空气源热泵型太阳能热水器，其特征在于：所述的水流通道单元和气流通道单元交替间隔排列。
5、根据权利要求2所述的空气源热泵型太阳能热水器，其特征在于：所述的气流通道单元与封头相连接，且与封头上的封头管相联通。
6、根据权利要求2所述的空气源热泵型太阳能热水器，其特征在于：所述的水流通道单元的两端各自裸露在封头上而与外界相通。
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Assignee: Zhejiang Modern New Energy Co., Ltd. Assignor: Sheng Linjun Contract record no.: 2011330000462 Denomination of utility model: Air source heat pump type solar water heater Granted publication date: 20090520 License type: Exclusive License Record date: 20110510 |
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