CN201242293Y - 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，尤其涉及一种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，传热效果差，本实用新型中的冷凝器为铝制板翅式热交换冷凝器，其包括铝翅片和铝板，铝翅片和铝板通过钎焊而成，用铜铝接头把该冷凝器和外部管路连接起来，该冷凝器的有效换热面积大，传热效果好，本实用新型光电两用，能全天候提供充足的热水，热能利用率高，节能效果明显，制造成本低。

Description

空气源热泵型太阳能热水器
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
性能优良的热水器，耗能少，产热水量大，且工作稳定，这就跟热水器中的换热器冷凝器紧密相关了，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200620100859.0、200310121162.2、200720047516.7、200720048983.1、200620064371.7、200620118153.7中的热水器，其冷凝器均为绕管式的，绕管式冷凝器的有效换热面积较小，传热效果差，热能利用率低，要想提高能量利用率，必需寻求更好的换热器，才能改善目前热水器中的传热能力。
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：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、一号循环泵、冷凝器进管、冷凝器出管和二号循环泵组成，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，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，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一号循环泵，冷凝器两端有封头，封头上有水流封头管和气流封头管，该封头管均与铜铝接头相连接，冷凝器进管的一端与储热水箱相连，另一端与铜铝接头相连，冷凝器进管上安装有二号循环泵，冷凝器出管的一端与储热水箱相连，另一端与铜铝接头相连，热泵进管的一端与空气源热泵相连，另一端与铜铝接头相连，热泵出管的一端与空气源热泵相连，另一端与铜铝接头相连，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。
本实用新型所述的水流通道单元与水流封头管相联通，所述的气流通道单元与气流封头管相联通。
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，能全天候提供充足的热水。本实用新型的换热冷凝器选择了铝做为原材料，通过铜铝接头来连接冷凝器和其他管路，该铜铝接头通过摩擦焊接而成的，解决了焊接上的技术难题。以铝代铜是我国的一项长期国策，铝具有优良的物理、化学性能，我国铝资源极为丰富，价格低廉。而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，热交换效率高，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％。本实用新型高效节能，运行稳定，制造成本低。
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，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、空气源热泵3、铝制板翅式换热冷凝器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17、集热器出管18、一号循环泵20、冷凝器进管13、冷凝器出管14和二号循环泵19组成，控制系统由上液位控制器8、下液位控制器7、温度传感器9、进水控制器11和出水控制器10组成，上液位控制器8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9安装在储热水箱2的内底面上，上液位控制器8和下液位控制器7用来控制储热水箱2中的液位，确保该液位在设定范围之内，温度传感器8用来测定和控制储热水箱2中的水温，确保该水温在设定范围之内，集热器进水管17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，一号循环泵20通过螺丝连接在集热器进管17上，集热器出水管18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31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11安装在进水管31上，出水管30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30上。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，铝制板翅式换热冷凝器3位于储热水箱2的外面，铝制板翅式换热冷凝器3包括封头、铝翅片24和铝板25，该铝翅片24和铝板25通过真空钎焊固定，通过铝翅片24和铝板25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，封头上有水流封头管6-1、水流封头管6-1、气流封头管6-3、气流封头管6-4，铝制板翅式换热冷凝器3的横截面形状为网格状，所有的水流通道单元22的两端分别与封头32-1、封头32-2相连，且水流通道单元22与水流封头管6-1、水流封头管6-2相联通，所有的气流通道单元23的两端分别与封头32-1、封头32-2相连，气流通道单元23与气流封头管6-3、气流封头管6-4相联通，铜铝接头的铝端焊接在封头管上，冷凝器进管13的一端套接在储热水箱2的底部，另一端焊接在铜铝接头5-2的铜端上，二号循环泵19安装在冷凝器进管13上，冷凝器出管14的一端套接在储热水箱2的壁上，另一端焊接在铜铝接头5-1的铜端上，热泵进管15的一端焊接在铜铝接头5-4的铜端上，另一端通过螺丝连接在空气源热泵3上，热泵出管16的一端焊接在铜铝接头5-3的铜端上，另一端通过螺丝连接在空气源热泵3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8时，外部自来水管网中的自来水通过进水管31和进水控制器11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8时，进水控制器11会切断进水管31中进入储热水箱2的自来水。储热水箱2中的水通过一号循环泵20的作用而在集热器进管17、太阳能集热器1和集热器出管18中循环流动，当白天有阳光的时候，太阳能集热器1吸收光能并把光能转变成热能，该热能就可以及时传递给处于循环状态中的水，从而使储热水箱2中的水温升高。当遇到阴雨天或者晚上使用热水较多的时候，开启空气源热泵3，空气源热泵3中的空气获得能量后，沿热泵出管16而流经气流封头管6-3，从而进入铝制板翅式换热冷凝器3的气流通道单元23中，如23-1、23-2、23-3、23-4等，与此同时，储热水箱2中的水在二号循环泵19的作用下，沿冷凝器进管13而流经水流封头管6-2，从而进入铝制板翅式换热冷凝器3的水流通道单元22，如22-1、22-2、22-3、22-4等，在铝制板翅式换热冷凝器3的水流通道单元22中的水的温度较低，而在铝制板翅式换热冷凝器3的气流通道单元23中的气体的温度较高，从而使得在气流通道单元23中的气体把热量传递给相邻的水流通道单元22中的水，经过热交换后，气流通道单元23中的气体的温度下降，水流通道单元22中的水的温度升高，低温气体经气流封头管6-4和热泵进管15而回流到空气源热泵3中，重新获取能量，再去循环并加热铝制板翅式换热冷凝器3中的水，温度较高的水经水流封头管6-1和冷凝器出管14而回流到储热水箱2内，储热水箱2内的水经过不断循环，温度就逐渐上升，当储热水箱2中的水温升高到设定值后，温度传感器9传出数据和信号并使空气源热泵3停止工作，整个加热过程结束。热水通过出水管30和出水控制器10而到达用户的终端用水设备，提供给用户使用。

Claims (5)

1、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、一号循环泵、冷凝器进管、冷凝器出管和二号循环泵组成，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，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，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一号循环泵，冷凝器两端有封头，封头上有水流封头管和气流封头管，该封头管均与铜铝接头相连接，冷凝器进管的一端与储热水箱相连，另一端与铜铝接头相连，冷凝器进管上安装有二号循环泵，冷凝器出管的一端与储热水箱相连，另一端与铜铝接头相连，热泵进管的一端与空气源热泵相连，另一端与铜铝接头相连，热泵出管的一端与空气源热泵相连，另一端与铜铝接头相连，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：所述的水流通道单元与水流封头管相联通，所述的气流通道单元与气流封头管相联通。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104697181A (zh) * 2013-12-10 2015-06-10 任丘市永基建筑安装工程有限公司 太阳能平板集热器与空气源热泵共作用
CN104807208A (zh) * 2015-05-07 2015-07-29 江苏昂彼特堡散热器有限公司 高效多联式热水器
CN108834685A (zh) * 2018-06-13 2018-11-20 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 一种日光温室通风回热系统及装有该系统的日光温室

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Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

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

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090520

Termination date: 20120708