CN202630403U - 水源热泵机组组配太阳能集热器的热水系统 - Google Patents

水源热泵机组组配太阳能集热器的热水系统 Download PDF

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陈殿磊
余廉政
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Abstract

本实用新型公开了一种水源热泵机组组配太阳能集热器的热水系统，其蒸发换热器连接到太阳能集热器，蒸发换热器与太阳能集热器之间的管路上安装膨胀罐，太阳能集热器循环水泵两端分别连接到太阳能集热器和蒸发换热器；热力膨胀阀的两端分别连接在冷凝换热器和蒸发换热器上，压缩机连接在冷凝换热器和蒸发换热器之间；热水循环水泵连接到冷凝换热器。该系统先由太阳能集热器吸收太阳热量，然后通过水源热泵机组将太阳热量转移到水中，从而将水加热到所需温度。该系统结构简单、安装方便、成本低、节能效果好，适合我国北部寒冷地区使用。

Description

水源热泵机组组配太阳能集热器的热水系统
技术领域
本实用新型涉及一种热泵机组与太阳能结合的热水装置，具体涉及一种水源热泵机组组配太阳能集热器的热水系统。 
背景技术
热泵热水系统和太阳能热水系统均是目前非常节能高效的热水设备，但在冬季寒冷地区的使用却受到了很大的限制。比如，在我国北部冬季阳光不是很好时，太阳能热水系统不能正常使用，加热水温不高，甚至出现太阳能集热器冻坏的情况。同时，由于我国北部地区冬季的寒冷气候，导致空气能热泵机组也不能正常运行，除霜时间长，效率低下。另外，如果采用地源热泵则会提高热水系统的成本，安装也较为复杂，而且在地质情况不好的地区对地源热泵的使用也受到了限制。针对这种问题，开发出一种适合北部寒冷地区使用的、结构简单、安装方便、成本低、节能效果好的新型热水设备是业内急需解决的一个技术问题。 
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种水源热泵机组组配太阳能集热器的热水系统，可以在我国北部寒冷气候条件下正常高效运行。 
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：水源热泵机组组配太阳能集热器的热水系统，包括压缩机、蒸发换热器、热力膨胀阀、冷凝换热器、热水循环水泵、太阳能集热器循环水泵、膨胀罐和太阳能集热器，所述的蒸发换热器连接到太阳能集热器，蒸发换热器与太阳能集热器之间的管路上安装膨胀罐，太阳能集热器循环水泵两端分别连接到太阳能集热器和蒸发换热器，从而使蒸发换热器、膨胀罐、太阳能集热器与太阳能集热器循环水泵形成一个密闭的循环回路；热力膨胀阀的两端分别连接在冷凝换热器和蒸发换热器上，压缩机连接在冷凝换热器和蒸发换热器之间；热水循环水泵连接到冷凝换热器。另外，太阳能集热器和蒸发换热器之间的循环管路中使用一种结冰温度低于-20度的防冻介质；太阳能集热器和蒸发换热器之间的循环管路进行保温处理；太阳能集热器采用承压式集热器。 
本实用新型通过采用上述结构，能使水源热泵机组组配太阳能集热器的热水系统在我国北部寒冷气候条件下，正常运转，运行成本和安装成本低，而且防冻。 
附图说明
附图1是本实用新型的结构原理图。 
1-压缩机；2-蒸发换热器；3－热力膨胀阀；4-冷凝换热器；5-热水循环水泵；6-太阳能集热器循环水泵；7-膨胀罐；8-太阳能集热器。 
现结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。 
具体实施方式
如附图1所示，本实用新型所述的水源热泵机组组配太阳能集热器的热水系统，包括压缩机1、蒸发换热器2、热力膨胀阀3、冷凝换热器4、热水循环水泵5、太阳能集热器循环水泵6、膨胀罐7和太阳能集热器8。 
其中，太阳能集热器8和蒸发换热器2之间的循环管路中使用一种防冻介质（结冰温度低于-20度）进行循环和热量的传递，同时，该管道上安装一个膨胀罐7来确保管路内有足够的防冻介质，并对管路内的压力进行调节。 
太阳能集热器8和蒸发换热器2之间的循环管路需要进行保温处理，同时太阳能集热器8与水源热泵机组的安装距离尽可能短，以防止产生过多的热量损耗。 
太阳能集热器8采用承压式集热器，具体形式可以是平板式承压集热器，也可以是真空管式承压集热器。 
该水源热泵机组组配太阳能集热器的热水系统在我国北部寒冷地区安装后，白天有阳光时可使太阳能集热器8内的防冻介质温度达到30度以上。然后水源热泵机组在通过自身的逆卡诺循环将防冻介质内的热量转移到冷凝换热器4一端，进而通过热水循环水泵5将水箱内的水加热。 
在水源热泵机组组配太阳能集热器的热水系统实际安装时，需要针对安装地区的实际气候条件、用热水量等进行太阳能集热器8数量和水源热泵功率的确定。 
晚间没有太阳时，太阳能集热器8内的防冻介质的温度会下降，此时，当太阳能集热器配水源热泵机组的控制系统检测到防冻介质低于设定温度（如0℃，可调）时，则停止水源热泵机组的运行。 
　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 (4)

1.水源热泵机组组配太阳能集热器的热水系统，其特征在于：包括压缩机（1）、蒸发换热器（2）、热力膨胀阀（3）、冷凝换热器（4）、热水循环水泵（5）、太阳能集热器循环水泵（6）、膨胀罐（7）和太阳能集热器（8），所述的蒸发换热器（2）连接到太阳能集热器（8），蒸发换热器（2）与太阳能集热器（8）之间的管路上安装膨胀罐（7），太阳能集热器循环水泵（6）两端分别连接到太阳能集热器（8）和蒸发换热器（2），从而使蒸发换热器（2）、膨胀罐（7）、太阳能集热器（8）与太阳能集热器循环水泵（6）形成一个密闭的循环回路；热力膨胀阀（3）的两端分别连接在冷凝换热器（4）和蒸发换热器（2）上，压缩机（1）连接在冷凝换热器（4）和蒸发换热器（2）之间；热水循环水泵（5）连接到冷凝换热器（4）。
2.根据权利要求1 所述的水源热泵机组组配太阳能集热器的热水系统，其特征在于：太阳能集热器（8）和蒸发换热器（2）之间的循环管路中使用一种结冰温度低于-20度的防冻介质。
3.根据权利要求1 所述的水源热泵机组组配太阳能集热器的热水系统，其特征在于：太阳能集热器（8）和蒸发换热器（2）之间的循环管路进行保温处理。
4.根据权利要求1 所述的水源热泵机组组配太阳能集热器的热水系统，其特征在于：太阳能集热器（8）采用承压式集热器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103697589A (zh) * 2013-12-17 2014-04-02 广东纽恩泰新能源科技发展有限公司 热泵热水器
CN104197517A (zh) * 2014-09-15 2014-12-10 江苏双志新能源有限公司 一种多方位吸热光能热泵
CN111238064A (zh) * 2020-01-13 2020-06-05 包头市爱能控制工程有限责任公司 一种防冻液工质集热器

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