CN201463309U - 电热辅助超导热管传热式太阳能热泵热水一体机 - Google Patents

电热辅助超导热管传热式太阳能热泵热水一体机 Download PDF

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Abstract

一种电热辅助超导热管传热式太阳能热泵热水一体机，包括太阳能热水器、热泵热水机组(1)、冷凝器(15)和控制电路(2)，热交换铜管(6)外缠并紧贴于冷凝器内胆(19)外壁上，水箱(8)中安装有温度传感器(4)、水位传感器和排气管(7)，冷凝器(15)内腔水体中插有电热管(20)，冷凝器安装于水箱(8)近下方，两者有超导热管和上水管(14、16)相连。下方冷凝器内胆的热水与上方水箱的冷水依靠超导液相变进行热量交换。本机专用于住宅及其他场所的热水供应，供热水不受地域、季节与天气变化的影响，传热快、热效高，在-10℃寒区制冷剂相变受阻时，可由电热管供热，使用寿命长、地域广。

Description

电热辅助超导热管传热式太阳能热泵热水一体机
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能供热的住宅及其它场所的采暖系统，是对水加热的有电热辅助装置的太阳能热泵热水一体式加热机。
背景技术
本申请人在本申请十天前申请专利的“冷凝器外置式太阳能热泵热水一体机”、“超导热管传热式太阳能热泵热水一体机”，这两种一体机，都是将铜管安装在冷凝器内胆腔内，铜管受压缩机振动波及，接头部分易磨损、松脱、断裂，易积垢影响热传导，易受水中化学物质腐蚀降低使用寿命。另一方面，热交换铜管内的制冷剂在严冬低于-10℃时相变受阻无法利用其相变传热的特性，寒带和寒温带的地域在冬天无法应用。
实用新型内容
针对上述不足，本实用新型要解决的问题是提供一种铜管外置缠于冷凝器内胆外壁，受发泡材料保温层包囊，接头不易松脱或断裂，不积垢、不受蚀，且用电热辅助克服寒冬制冷剂相变受阻无法实现热交换的不足，因而推广应用地域更广的电热辅助超导热管传热式太阳能热泵热水一体机。
解决上述问题的技术方案是：本电热辅助热对流式太阳能热泵热水一体机，包括太阳能热水器、热泵热水机组、冷凝器和控制电路，冷凝器的热交换铜管外缠并紧贴于冷凝器内胆外壁上，该冷凝器两端分别与热泵热水机组中的压缩机出口和贮液桶进口连接，水箱中安装有温度传感器和排气管，所述的冷凝器安装在水箱近下方，冷凝器的腔体中贮有水，水体中插有电热管，自来水由进水管经冷凝器内胆和上水管到水箱内胆腔内，水箱被加热的水由出水管至热水用户端，铜管中有制冷剂，冷凝器腔内的水体与水箱内的水体之间有内贮超导液的超导热管(14)。
所说的冷凝器为桶形，由外及内依次为外壳、发泡材料保温层、热交换铜管和内胆。
所说的冷凝器内胆外壁上外缠的热交换铜管嵌入于内胆外壁螺旋走向的内凹槽内。
所说的进水管与出水管上有普通控水阀门。
本实用新型的有益效果是铜管接头不易松脱、磨损、断裂，铜管不积垢、不受蚀，冬季严寒制冷剂相变受阻时可用电热管加热，不受天气、地域的影响，适用地域更广。且冷水与热水依靠超导热管内的超导液的相变进行热交换，热传导快速而高效。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为冷凝器结构示意图。
具体实施方式
本实用新型下面结合实施例并参照附图予以详述：参照图1，本电热辅助超导热管传热式太阳能热泵热水一体机，包括太阳能热水器、热泵热水机组1、冷凝器15和控制电路2，冷凝器15的热交换铜管6外缠并紧贴于冷凝器15内胆19外壁上，该冷凝器两端分别与热泵热水机组1中的压缩机出口和贮液桶进口连接，水箱8中安装有温度传感器4和排气管7，水箱的进水管10上安装有电磁阀9，所述的冷凝器15安装在水箱8近下方，冷凝器15的腔体中贮有水，水体中插有电热管20，自来水由进水管10经冷凝器15的内胆19和上水管16到水箱8内胆腔内，水箱被加热的水由出水管5至热水用户端，铜管6中有制冷剂，冷凝器15腔内水体与水箱8腔内的水体之间有内贮超导液的超导热管14和上水管16。图2显示了冷凝器15的整体结构与水箱相似，由外及内依次为外壳17、发泡材料保温层18、铜管6和内胆19，铜管6中有制冷剂，超导热管14的端部分别浸于上下两水体中，超导热管14宜多条，均匀排布在两水体之间。冷凝器15内腔水体中插有电热管20，其通电导线接控制电路2。进水管10与出水管5上的普通控水阀门3和12指常用的二通阀、三通阀、电磁阀与球阀等。热交换铜管6内的制冷剂由压缩机促使其循环回流，冷凝器15腔内的水和水箱8腔内的水由超导液的相变进行热交换。
本一体机工作时，冷的自来水通过进水管10经冷凝器15的内胆19和上水管14进入水箱8中，真空集热管13将光能转换为热能对冷水加热后输至用户端，水温达到设定上限值时，不必借助热泵热水机组1工作，水温低于设定值时，温度传感器4将信号传至控制电路2，启动热泵热水机组1工作，一方面制冷剂通过吸热翅片大量吸收空气热量，由液相转为气相，经压缩机压缩成高温高压气流，输给铜管6，加热了冷凝器15内的水，制冷剂受冷后又还原为液相，循环运转。但当严冬气温低于-10℃时，常用的氟里昂制冷剂便无法进行正常的反复相变，热交换受阻，这时，控制电路2便指令电热管20将水加热，使在寒冷地域也能在冬天正常用热水。另一方面冷凝器15腔体内的热水的热量被超导热管内的超导液吸收后，液相变气相，传热至水箱8的冷水中又遇冷还原成液相，返回至冷凝器内，如此快速循环相变、进行传热，直至温升至设定上限值时，传感器4又将信号发至控制电路2，指令热泵热水机组1停机。水箱8中还设有水位传感器，当水位低于设定下限时自动打开电磁阀9，水位达到设定上限时，电磁阀9自动关闭，完成整个工作过程。本一体机不受季节与晴雨阴雪天气的影响，也不受温带、寒带的地域限制，均能正常供应热水，且节能，热传递快速而安全。

Claims (4)

1.一种电热辅助超导热管传热式太阳能热泵热水一体机，包括太阳能热水器、热泵热水机组(1)、冷凝器(15)和控制电路(2)，冷凝器(15)的热交换铜管(6)外缠并紧贴于冷凝器(15)内胆(19)外壁上，该冷凝器两端分别与热泵热水机组(1)中的压缩机出口和贮液桶进口连接，水箱(8)中安装有温度传感器(4)和排气管(7)，其特征是所述的冷凝器(15)安装在水箱(8)近下方，冷凝器(15)的腔体中贮有水，水体中插有电热管(20)，自来水由进水管(10)经冷凝器(15)的内胆(19)和上水管(16)到水箱(8)内胆腔内，水箱被加热的水由出水管(5)至热水用户端，热交换铜管(6)中有制冷剂，冷凝器(15)腔内的水体与水箱(8)内的水体之间有内贮超导液的超导热管(14)。
2.如权利要求1所述的电热辅助超导热管传热式太阳能热泵热水一体机，其特征是所说的冷凝器(15)为桶形，由外及内依次为外壳(17)、发泡材料保温层(18)、热交换铜管(6)和内胆(19)。
3.如权利要求1所述的电热辅助超导热管传热式太阳能热泵热水一体机，其特征是所说的冷凝器(15)的内胆(19)外壁上外缠的热交换铜管(6)嵌入于内胆(19)外壁螺旋走向的内凹槽内。
4.如权利要求1所述的电热辅助超导热管传热式太阳能热泵热水一体机，其特征是所说的进水管(10)与出水管(5)上有普通控水阀门(3、12)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104595967A (zh) * 2015-02-13 2015-05-06 东南大学 一种离散式热管太阳能热水器的供暖装置

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C17 Cessation of patent right
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