CN201589434U - 一种双能双舱太阳能热水器装置 - Google Patents

Abstract

一种双能双舱太阳能热水器装置，本实用新型将水箱设置为顶端有开口的隔板隔断的进水舱(A)和出水舱(B)双舱，冷水进水管(3)设置在进水舱的下部，热水出水管(4)设置在出水舱的上部；在进水舱上部设置有泵热进水管(5)，在出水舱的下部设置有泵热出水管(6)；在泵热进水管与泵热出水管之间设置有空气源热泵(7)；并在泵热出水管与空气源热泵之间设置有循环泵(8)。本实用新型具有既节能、环保、经济，又能够在雨天、夜晚确保正常产热，实现全天候供应热水的优点。

Description

一种双能双舱太阳能热水器装置

技术领域

本实用新型属太阳能装置结构技术领域。

背景技术

现有太阳能装置依靠冷水进水管将冷水送入集热板加热后再将热水送入水箱，由热水出水管将热水送入使用。目前，已有双舱结构的太阳能水箱问市，强化了冷热水的交换功能，但仍只能局限于必须依靠有太阳的天气。随着人们生活水平的不断改善，人们希望在无论是晴天还是阴天，都能够使用很方便地随时使用热水。而现今这样的装置还只能依靠电热器。电热器耗费电能高，使用成本高，使用上还存在安全隐患。

发明内容

本实用新型的目的正是为了克服上述现有技术存在的不足之处而提供一种经济实用，既充分利用太阳能免费能源，又通过空气源热泵确保阴雨天、夜晚正常产热，实现全天候供应热水的目的。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的。

一种双能双舱太阳能热水器装置，由水箱、集热管组成，其特征是，将水箱设置为顶端有开口的隔板隔断的进水舱和出水舱双舱，冷水进水管设置在进水舱的下部，热水出水管设置在出水舱的上部；在进水舱上部设置有泵热进水管，在出水舱的下部设置有泵热出水管；在泵热进水管与泵热出水管之间设置有空气源热泵；并在泵热出水管与空气源热泵之间设置有循环泵。本实用新型在热水出水管设置有温度探头。

本实用新型将大中型集中供热工程中太阳能系统+空气源热泵辅助加热系统的工作原理延伸到家用太阳能热水器，现研制成功一种新型双能双舱太阳能热水器，既充分利用太阳能免费能源，又通过空气源热泵确保阴雨天、夜晚正常产热，实现全天候供应热水的目的。

在大中型集中供热工程中，太阳能系统+空气源热泵辅助加热系统由于其环保、节能、无人值守等优点而被普遍应用。

在太阳能系统中，一般设置两个保温桶，一个专门负责太阳能热循环(以下简称A′舱)，一个专门负责储存热水(以下简称B′舱)。A′舱的出水点在高位，确保日照充分时高温热水储存到B′舱(B′舱的进水口在低位)待用；同时当A′舱的热水温度高于B′舱时，由于高温水比低温水的密度小，自然形成高温水向上低温水向下的循环，所以温度最高的热水始终保存在B′舱待用。双舱家用热水器保温桶(其剖面图、工作原理如图1)：图1中①为冷水进入保温桶(A′舱)；②为冷水经过真空管加热后上升到顶部；③为初次升温的热水(正常日照水温为65℃)再次进入B′舱真空管加热；④为高温热水(正常日照水温为85℃)上升到顶部待用；从图1可以看出：冷水在A′舱加热后，达到普通太阳能的热水水温；进入B′舱再次加热，水温可以比普通太阳能再升20℃。

双舱太阳能热水器的优点在于：局部改变太阳能热水器内胆结构，在工艺不复杂、增加成本不多的条件下，却能比普通太阳能热水器提高20℃的水温！由于洗澡水温一般为45℃左右，和同型号普通太阳能65℃热水相比，双舱太阳能热水器增加50％的热水量(85℃高温热水和冷水混合为45℃相对热水量)，即可以通过50％的热效率！

在太阳能系统+空气源热泵辅助加热系统中，首先应考虑的是充分利用免费的太阳能资源，尤其是在日照充分，阴雨天相对较少的地区，采用太阳能热水器无疑具有得天独厚的优势；在阴雨天、夜晚太阳能系统不能正常产热时，用空气源热泵来代替传统的燃油锅炉、电锅炉来作为辅助加热设备。

空气源热泵热水系统是一套从空气中吸收热量用来制取生活热水的系统装置。它主要由压缩机、空气换热器、水换热器、膨胀阀、风机、热水管网，控制系统等部分组成。系统运用逆卡诺循环原理通过压缩机做功，使工质产生往复循环的物理相变(气态-液态-气态)，并利用这一往复循环的相变过程；通过空气换热器不断吸收空气中的热量并往复循环地向水换热器放热，使冷水逐步升温达到设定温度，然后再通过循环泵系统将热水送至用户使用。

一台压缩式空气源热泵主机主要有：空气换热器、压缩机、水换热器和膨胀阀四大部分；其工作原理为：通过压缩机消耗少量电量QB，使工质从空气源换热器中吸收空气中的热能QA，然后工质在水换热器中放出热量QC。热泵输出的热量QC等于压缩机耗电做功产生的热量QB与热泵从环境空气中吸收的热量QA之和，QC＝QA+QB，QB∶QC＝1∶4。

空气源热泵特点与优势：

1.节能环保。空气源热泵热水系统是靠从空气中获取热量，仅消耗少量的电能，就可得到3至4倍以上的热能。运行费用比电锅炉节省75％以上，比燃油锅炉节省65％以上，比燃气锅炉节省60％以上。运行时无任何燃烧污染物排放，且选用的环保制冷剂，不破坏大气臭氧层，绿色环保。

2.安全可靠。消除了普通热水锅炉存在的易燃、易爆、触电、煤气中毒等安全隐患，使用寿命达15年以上。

3.经济节省。其高出燃油、燃气、电锅炉的初投资只需半年左右就可以收回，二年左右可以收回全部投资。

4.模块设计。根据用户实际需要可采用多台机组并联的安装模式，当用户用水量增大时，可随时增添设备。

5.智能控制。依据模糊控制原理，动态检测用户负荷，快速达到设定温度后，保持负荷动态匹配，平稳运行。智能柔性除霜，可以根据不同地区的气候条件设定除霜参数和控制方案，使除霜更彻底、更灵活、更节能。

6.安装方便。空气源热泵热水系统占地空间很小，可安装在屋顶、阳台、庭院、地下室等位置，无需专用机房，不占用永久性建筑空间。

7.适用范围广。适用环境温度范围在-10℃至50℃，一年四季全天候正常使用，不受阴、雨、雪等恶劣天气和冬季夜晚的影响。可满足几人到几千人的热水使用。

下面结合附图及实施例进一步阐述本实用新型内容。

附图说明

图1为双舱水箱结构示意图；

图2为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

见图2，一种双能双舱太阳能热水器装置，由水箱1、集热管2组成，将水箱设置为顶端有开口的隔板隔断的进水舱A和出水舱B双舱，冷水进水管3设置在进水舱A的下部，热水出水管4设置在出水舱B的上部；在进水舱A上部设置有泵热进水管5，在出水舱B的下部设置有泵热出水管6；在泵热进水管与泵热出水管之间设置有空气源热泵7；并在泵热出水管与空气源热泵之间设置有循环泵8。本实用新型在热水出水管4设置有温度探头9。

从目前来看，太阳能系统+空气源热泵辅助加热系统是最节能、环保、经济的加热设备。因此，本实用新型将这一装置优化整合到家用太阳能热水器，根据18-30管不同型号的太阳能热水器配合1P-1.5P的空气源热泵，取得了令人满意的效果。其系统装置结构及工作原理如下：

在阴雨天、夜晚太阳能热水器不能正常产热的情况下，当热水温度由温度探头9探低于空气源热泵7设定温度时，循环泵8在定时器设定的工作时间内自动启动，使保温桶内的低温水由C点到D点经空气源热泵循环加热，达到设定温度时空气源热泵自动停止工作。其水温的上限、下限，定时均可以由配套的微电脑控制器设定，在屋内控制。

另外，晴天太阳能热水器中的高温热水使用完而又需要继续使用热水时，也可以通过微电脑控制器人工启动空气源热泵进行加热。

本实用新型经对不同机型多次测试，冬天(气温-10℃以上)1KW/h产生52℃热水100L，夏天1KW/h产生52℃热水150L。按52℃热水50L可以供一个人洗澡，1KW/h的价格为0.5元，则平均每个人洗一次澡的成本不高于0.75元(含0.25元的水费)，其经济性、环保性和节能效益非常可观。

Claims (2)

1.一种双能双舱太阳能热水器装置，由水箱(1)、集热管(2)组成，其特征是，将水箱设置为顶端有开口的隔板隔断的进水舱(A)和出水舱(B)双舱，冷水进水管(3)设置在进水舱的下部，热水出水管(4)设置在出水舱的上部；在进水舱上部设置有泵热进水管(5)，在出水舱的下部设置有泵热出水管(6)；在泵热进水管与泵热出水管之间设置有空气源热泵(7)；并在泵热出水管与空气源热泵之间设置有循环泵(8)。

2.根据权利要求1所述的一种双能双舱太阳能热水器装置，其特征是，在热水出水管(4)设置有温度探头(9)。

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