CN201740253U - 一种高效太阳能热泵热水器装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种高效太阳能热泵热水器装置，至少包括太阳能集热器，该热水器还包括，保温装置，恒温装置，热泵系统；所述太阳能集热器与所述保温装置连接；该热水器还包括与所述恒温装置相连接的恒温供水循环系统。本实用新型的高效太阳能热泵热水器装置将“热泵”与太阳能集热相结合使用，有效地解决传统“热泵”及太阳能集热所存在的问题，并充分利用太阳能集热热源。在太阳强度足够时热泵可不开启而直接由太阳能集热制取生活热水，在太阳强度不足的环境下，由热泵系统利用太阳能集热器采集到的低品位热源来制取所需的热水；其结构简单，使用方便，运行成本低，可适应的地域广泛。

Description

一种高效太阳能热泵热水器装置
技术领域
本技术发明涉及一种热水器装置，具体提供一种热泵设备，结合太阳能集热装置，可全天候提供生活热水和采暖热水的高效太阳能热泵热水器装置。
背景技术
当今能源日益紧缺，社会正广泛地实施各种形式的工艺技术对空气源及太阳能予以利用。
现有技术中大部分是利用“热泵”将低品位的热源提升至高品位的介质水温，或直接采用太阳能集热来制取生活用热水。在采用“热泵”技术时由于受换热器及环境等因素的影响，全年整体能效比较低；利用太阳能集热的方式制取热水容易受环境因素影响，无法保证热水长时间稳定供给。
综上所述，开发一种受环境影响小，且全年整体能效比高的太阳能热泵热水器装置，已经成为业内急待解决的问题。
发明内容
针对现有技术组合的不足，本实用新型的目的旨在于提供一种高效太阳能热泵热水器装置，其受环境因素影响较小，全年整体能效比高，且使用方便，运行成本低。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种高效太阳能热泵热水器装置，至少包括太阳能集热器，该热水器还包括，保温装置，恒温装置，热泵系统；所述太阳能集热器与所述保温装置连接；该热水器还包括与所述恒温装置相连接的恒温供水循环系统。
所述热泵系统至少包括冷水蒸发器；所述冷水蒸发器和所述保温装置通过循环水泵组成循环系统；所述冷水蒸发器对应的冷凝器与所述恒温装置连接。
所述热泵系统还包括冷风蒸发器、水-气热交换器、蒸发器预热除霜系统；所述水-气热交换器与所述保温装置组成蒸发器预热除霜系统；所述冷风蒸发器对应的冷凝器与所述恒温装置连接。
所述热泵系统还包括有冷凝器、压缩机、热力膨胀阀。
所述保温装置包括保温水箱、保温补水装置、电加热装置、保温温控装置。
所述恒温装置包括恒温水箱、恒温补水装置、恒温供水系统、恒温温控装置。
所述热泵系统包括有设置于保温装置与所述恒温装置之间的调节系统。
本实用新型所阐述的高效太阳能热泵热水器装置，其有益效果在于，最大程度的利用太阳能集热热量，在太阳强度足够时热泵不开启而直接由太阳能集热制取生活热水，在室外温度较低或阴暗天气，太阳强度不足时，太阳能集热器仍可以为热泵提供低品位的热源，使热泵依然可以高效运行并制取所需的热水。热泵机组的蒸发器可以根据环境温度的变化在冷风、冷水之间进行切换，使整个系统按最节能的方式运行工作；同时，本实用新型的高效太阳能热泵热水器装置，结构简单，使用方便，运行成本低，可适应的地域广泛。
附图说明
图1为本实用新型高效太阳能热泵热水器装置的结构示意图；
图中各标号对应部件名称为：1冷凝器；2、压缩机；3、冷风蒸发器；4、单向阀；5、水-气热交换器；6、热水循环泵；7、热水循环泵；8、热力膨胀阀；9、电磁阀；10、电磁阀；11、冷水蒸发器；12、循环水泵；13、太阳能集热器；14、热水循环泵；15、保温补水装置；16、电加热器；17、保温水箱；18、热水循环泵；19、恒温补水装置；20、恒温水箱；21、热水循环泵；22、截止阀；23、热水使用端；24、供暖末端
具体实施方式
下面，结合附图和具体实施方式，对本实用新型的高效太阳能热泵热水器装置做进一步描述，但不作为对本实用新型的限定。
本实用新型的高效太阳能热泵热水器装置，如图1所示，设置有对太阳能进行采集的太阳能集热器13，与太阳能集热器13连接的保温水箱17，通过热水循环泵14将太阳能集热器13搜集到的太阳能热量转移为保温水箱17中水的热能，以此对太阳能热量进行储存；在该高效太阳能热泵热水器装置内，还设置有恒温水箱20。
本实用新型的高效太阳能热泵热水器装置，内置有蒸发器，热力膨胀阀8、单向阀4，其中蒸发器分为冷水蒸发器11和冷风蒸发器3，在冷水蒸发器11与保温水箱17之间的循环回路中，设置有循环水泵12。当电磁阀10开启，电磁阀9关闭，循环水泵12开启时，本实用新型的高效太阳能热泵热水器装置处于冷水运行模式，此时，冷水蒸发器11通过循环水泵12从保温水箱17中获取低品位热源热量，再由热泵提升为高品位热源后，通过冷凝器1在热水循环泵7的作用下将热量传递给恒温水箱，从而对恒温水箱中的水进行加热。
当电磁阀9开启，电磁阀10关闭，热水循环泵6开启时，本实用新型的高效太阳能热泵热水器装置处于冷风运行模式，此时，蒸发器预热除霜系统开始工作，利用保温水箱17中较高温度的热水通过热水循环泵6、水-气热交换器5，对进入冷风蒸发器3的低温空气进行预热处理，避免冷风蒸发器3结霜。冷风蒸发器3从大气空气中获取低品位的热源热量，再由热泵提升为高品位热源后，通过冷凝器1在热水循环泵7的作用下将热量传递给恒温水箱，从而对恒温水箱中的水进行加热。
本发明人采取以下措施，进一步保证整个装置能够以最节能的方式运行使用，并在有效利用收集到的太阳能的前提下，实现整个装置持续稳定恒温供应热水的目的。在保温水箱17内设置有保温补水装置15，电加热器16，以及温度控制装置，当保温水箱17水位过低时，保温补水装置15开启，当水位至设定高度时，关闭保温补水装置15；当保温水箱17水温低于设定值时，电加热器16开启，当水温达到设定值时，电加热器16关闭。同时在恒温水箱20内设置有恒温补水装置19、温度控制装置，当恒温水箱20水位低于设定值时，恒温补水装置19开启；当水位达到设定值时，恒温补水装置关闭；当恒温水箱20水温低于设定值时，热水循环泵7开启，由热泵系统对恒温水箱中的水进行加热。当水温达到设定要求时，关闭热水循环泵7，热泵系统停止对恒温水箱20的加热。此外，本发明人还在上述保温水箱17与恒温水箱20之间连接有一热水循环泵18，热水循环泵18通过电路连接在保温水箱17的温度控制装置上，当保温水箱17内的水温度过高时，热水循环泵18开启，将保温水箱17中的部分温度较高的水转移至恒温水箱20。
上述太阳能热泵热水器装置还设置有恒温供水循环系统，开启热水循环泵21，该恒温供水系统在热水使用端23和恒温水箱20之间进行循环，确保生活用水端23随时都有热水供应；如果有供暖需求，只需打开截止阀22即可为供暖末端24提供供暖热水。
本实用新型中，在北方地区冬季温度较低时，热泵系统在白天可切换为冷风工作模式，此时水-气热交换器对进入冷风蒸发器3的低温空气进行加热，防止冷风蒸发器3结霜；晚上环境温度较低时热泵系统切换至冷水运行模式，保证整个系统能正常提供采暖热水。如果在南方等没有供暖需求只有热水需求的地方可对本系统进行简化，如去除冷风蒸发器设备，太阳能集热采用直接集热方式。
在严寒地区使用时，上述太阳能集热器及水-气热交换系统均采用间接密闭系统，系统循环工质采用防冻液溶液。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高效太阳能热泵热水器装置，至少包括太阳能集热器，其特征在于，该热水器还包括，保温装置，恒温装置，热泵系统；所述太阳能集热器与所述保温装置连接；该热水器还包括与所述恒温装置相连接的恒温供水循环系统。
2.如权利要求1所述的高效太阳能热泵热水器装置，其特征在于，所述热泵系统至少包括冷水蒸发器；所述冷水蒸发器和所述保温装置通过循环水泵组成循环系统；所述冷水蒸发器对应的冷凝器与所述恒温装置连接。
3.如权利要求1所述的高效太阳能热泵热水器装置，其特征在于，所述热泵系统还包括冷风蒸发器、水-气热交换器、蒸发器预热除霜系统；所述水-气热交换器与所述保温装置组成蒸发器预热除霜系统；所述冷风蒸发器对应的冷凝器与所述恒温装置连接。
4.如权利要求2或3所述的高效太阳能热泵热水器装置，其特征在于，所述热泵系统还包括有冷凝器、压缩机、热力膨胀阀。
5.如权利要求1所述的高效太阳能热泵热水器装置，其特征在于，所述保温装置包括保温水箱、保温补水装置、电加热装置、保温温控装置。
6.如权利要求1所述的高效太阳能热泵热水器装置，其特征在于，所述恒温装置包括恒温水箱、恒温补水装置、恒温供水系统、恒温温控装置。
7.如权利要求1所述的太阳能热泵热水器装置，其特征在于，所述热泵系统包括有设置于保温装置与所述恒温装置之间的调节系统。
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