CN204100605U - 一种太阳能空气源热泵一体水箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能空气源热泵一体水箱，包括保温水箱、电辅助加热装置、换热器和空气源热泵系统，所述的保温水箱里设有电辅助加热装置、换热器和冷凝器；所述空气源热泵系统主要部分安装在栅格罩里，通过管道和保温水箱里的冷凝器连接在一起；所述栅格罩安装在保温水箱上面；所述换热器，连接太阳能集热器，可以进行独立换热；所述电辅助加热装置可以独立加热保温水箱内的水。空气源热泵系统、太阳能集热器、电辅助加热水的方式可以分别独立使用，也可以互相结合使用，节省时间，节省能源。所述保温水箱和栅格罩连接在一起，形成太阳能空气源热泵一体水箱，搬运安装方便，外观美观。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能热利用技术领域，特别涉及一种太阳能空气源热泵一体水箱。
背景技术
在太阳能热水系统中，空气源热泵无疑是一种比较理想的辅助加热设备，解决了阴雨天气及冬季环境温度较低，太阳能资源不足时热水供应，做到全年、全天候供应热水。空气源热泵的运行方式是通过少量的电吸收空气的低温产生高温输出。太阳能热水器是吸收太阳能辐射来产生热水，但是其最大的弊端就是不能全天提供热水，而在阴雨天没有阳光的情况下，还需要消耗大量的电来实现热水。空气源热水器和太阳能热水器电加热所消耗的电量比例大约为1：3。把太阳能热水器和空气能热泵相融合，晴天的情况下，利用太阳能热水器来产生热水。一旦到晚上或是白天阴雨天没有阳光时，启动空气源来补充热水的需求。现有技术太阳能与空气源热泵结合方式是将太阳能系统与空气源热泵系统两种形式热水器的简单叠加，即同时安装太阳能系统和空气源热泵系统，不能实现优先利用太阳能资源，同时，两种系统的叠加，增加了整体设备操作的难度。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于提供一种太阳能空气源热泵一体水箱，可以连接太阳能集热器，直接采用太阳光热转换提高生活热水温度，还可以在阳光不充足时利用空气源低温能量加热生活用水，还可以在急需热水时直接采用电加热提高生活用热水，或者采用以上三种方式或其中的任意两种。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：所提供的一种太阳能空气源热泵一体水箱，包括保温水箱、电辅助加热装置、换热器和空气源热泵系统；所述保温水箱里设有电辅助加热装置，在阴雨天或急需热水时加热保温水箱内的水；所述保温水箱里设有换热器，用于连接太阳能集热器，阳光充足时进行热量交换；所述空气源热泵系统主要部件安装在栅格罩里，通过管道和保温水箱里的空气源冷凝器连接在一起，给保温水箱内的水提供热量；所述冷凝器是空气源热泵系统另一部件；所述栅格罩安装在保温水箱上面，太阳能空气源热泵一体水箱，搬运安装方便，外观美观。
所述的空气源热泵系统包括安装在栅格罩里的压缩机、风机、蒸发器、膨胀阀、干燥过滤器、储液罐，以及安装在保温水箱里的冷凝器；所述的冷凝器一端通过取热进口与压缩机连接，另一端通过取热出口与储液罐连接；所述储液罐依次和干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、压缩机连接。
所述的栅格罩一侧设有进气口，靠近进气口设有风机，另一侧设有排气口，靠近排气口设有蒸发器。
所述的换热器设于保温水箱中，通过集热工质进口与太阳能集热器一端连接，通过集热器工质出口与太阳能集热器另一端连接，太阳能集热器所接收太阳能能量转化成热能传给集热器工质，集热器工质从集热工质进口进入保温水箱内的换热器，把热能传给保温水箱内的水，再从集热工质出口流出。
所述的排气孔设置在保温水箱顶部。
所述的冷水进口设置在保温水箱下部。
所述的热水出口设置在保温水箱上部。
所述的排污口设置在保温水箱底部。
所述的感温探测器设置在保温水箱侧面中部。
所述的电辅助加热装置设置在保温水箱底部。
采用本实用新型的技术方案，一种太阳能空气源热泵一体水箱可以单独采用电加热提高水箱内的水温，方便快捷，使用热水不受天气和季节限制；也可以单独采用空气源热泵系统进行采热加热保温水箱内的水，阴雨天可以加热保温箱内的水，比单独采用电加热省电节能；如果白天太阳能照射能量充足，还可以单独采用太阳能集热器和太阳能空气源热泵一体水箱相连接，把白天太阳光能转换成热能，再传热、换热给保温水箱内的水。根据环境温度、太阳光照射条件、使用热水条件，可以采用以上任意三种加热水方式中的一种，或同时采用两种，或同时采用三种，即可以做到节电节能，还可以做到能源清洁，还可以在急需热水时在最短时间内加热水。这种太阳能空气源热泵一体水箱设计，搬运安装方便，占有空间较小，外形美观。
附图说明
为更进一步阐述本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一种太阳能空气源热泵一体水箱主视剖面结构示意图；
图2是本实用新型一种太阳能空气源热泵一体水箱俯视示意图。
图中各符号表示含义如下：
1.集热工质进口；2.换热器；3.集热工质出口；4.感温探测器；5.冷凝器；6.取热进口；7.压缩机；8.进气口；9.风机；10.栅格罩；11.蒸发器；12.排气口；13.膨胀阀；14.干燥过滤器；15.储液罐；16.取热出口；17.排气孔；18.冷水进口；19.保温水箱；20.热水出口；21.电辅助加热装置；22.排污口；23.电源输出引线口。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的实用新型构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
图1 是本实用新型一种太阳能空气源热泵一体水箱主视剖面结构示意图，图2是本实用新型一种太阳能空气源热泵一体水箱俯视示意图。如图所示，包括保温水箱19、电辅助加热装置21、换热器2和空气源热泵系统。
所述空气源热泵系统，包括安装在栅格罩里的压缩机7、风机9、蒸发器11、膨胀阀13、干燥过滤器14、储液罐15，还包括安装在保温水箱19内的冷凝器5。安装在保温水箱19内的冷凝器5通过取热进口6与压缩机7连接，压缩机7将回流的低压冷媒压缩后，变成高温高压的气体排出，高温高压的冷媒气体流经取热进口6进入冷凝器5，热量经冷凝器5传导到保温水箱19内，冷却下来的冷媒在压力的持续作用下变成液态，经取热出口16，依次流经储液罐15、干燥过滤器14、膨胀阀13后，进入蒸发器11，由于蒸发器11的压力骤然降低，因此液态的冷媒迅速蒸发变成气态，并吸收大量的热量，同时，在风机9的作用下，大量的空气从栅格罩10一侧进气口8进入，流过蒸发器11外表面，空气中的能量被蒸发器11吸收，空气温度迅速降低，从栅格罩10另一侧排气口17流出，变成冷气释放。随后吸收了一定能量的冷媒回流到压缩机7，进入下一个循环。由以上的工作原理可以看出，空气源热泵系统的工作原理与空调原理有一定相似，应用了逆卡诺原理，通过冷媒气体流经蒸发器11吸收空气中大量的低温热能，经过压缩机7的压缩变为高温高压气体，流经冷凝器5把能量传递给保温水箱19中的生活用水，提高水的温度，整个过程是能量从空气中转移到水的转移过程，不像通过电加热元件加热热水，或者燃烧可燃气体加热热水，进行了能量转换。
所述保温水箱19里设有换热器2，用于保温水箱19内的水和换热器2内的集热工质进行换热。换热器2设于保温水箱19中，通过集热工质进口1与太阳能集热器一端连接，通过集热器工质出口3与太阳能集热器另一端连接，太阳能集热器所接收太阳能能量转化成热能传给集热器工质，集热器工质从集热工质进口1进入保温水箱19内的换热器2，把热能传给保温水箱19内的水，再从集热工质出口3流出。由以上工作原理可以看出，采用太阳能集热器集热，节约能源，无污染。
所述保温水箱19里设有电辅助加热装置21，在阴雨天或急需热水时加热保温水箱19内的水。
所述保温水箱19顶部设有排气孔17，便于保温水箱19进水时，可以排出气体；所述保温水箱19下部设有冷水进口18，可以上自来水的同时把热水顶出；所述保温水箱19上部设有热水出口20，用于热水流出；所述保温水箱19底部设有排污口22，可以排出水箱内的剩余水或污水；所述保温水箱19侧面中部设有感温探测器4，可以测量保温水箱19内水温；所述保温水箱19底部设有电辅助加热装置21，可以加热保温水箱19内的水。
所述栅格罩10安装在保温水箱19上，栅格罩10上设有电源输出引线口23，用于引出电源。栅格罩10、空气源热泵系统、保温水箱19、电辅助加热装置21和用于连接太阳能集热器的换热器2连接成一体式水箱，制造太阳能空气源热泵一体水箱，搬运安装方便，外观美观。
采用本实用新型的技术方案，一种太阳能空气源热泵一体水箱可以单独采用电辅助加热装置21加热保温水箱19内的水，方便快捷，使用热水不受天气和季节限制；也可以单独采用空气源热泵系统加热保温水箱19内的水，比单独采用电辅助加热装置21省电节能；如果白天太阳能照射能量充足，还可以单独采用太阳能集热器和太阳能空气源热泵一体水箱相连接，把白天太阳光能转换成热能，再传热、换热给保温水箱19内的水。根据环境温度、太阳光照射条件、使用热水条件，可以采用以上任意三种加热水方式中的一种，或同时采用两种，或同时采用三种，即可以做到节电节能，还可以做到能源清洁，还可以在急需热水时在最短时间内加热水。这种太阳能空气源热泵一体水箱设计，搬运安装方便，占有空间较小，外形美观。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种太阳能空气源热泵一体水箱，包括保温水箱、电辅助加热装置、换热器和空气源热泵系统，其特征在于：所述保温水箱里设有电辅助加热装置、换热器和冷凝器；所述空气源热泵系统主要部件安装在栅格罩里，通过管道和保温水箱里的空气源热泵系统另一部件冷凝器连接在一起；所述栅格罩安装在保温水箱上面。
2.根据权利要求1 所述的一种太阳能空气源热泵一体水箱，其特征在于：所述的空气源热泵系统包括安装在栅格罩里的压缩机、风机、蒸发器、膨胀阀、干燥过滤器、储液罐，和保温水箱里的冷凝器；所述的冷凝器一端通过取热进口与压缩机连接，另一端通过取热出口与储液罐连接；所述储液罐依次和干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、压缩机连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种太阳能空气源热泵一体水箱，其特征在于：所述的栅格罩一侧设有进气口，另一侧设有排气口，靠近排气口设有风机。
4.根据权利要求1 所述的一种太阳能空气源热泵一体水箱，其特征在于：所述的换热器设于保温水箱中，通过集热工质进口与太阳能集热器一端连接，通过集热器工质出口与太阳能集热器另一端连接。
5.根据权利要求1 所述的一种太阳能空气源热泵一体水箱，其特征在于：所述的排气孔设置在保温水箱顶部；所述的冷水进口设置在保温水箱下部；所述的热水出口设置在保温水箱上部；所述的排污口设置在保温水箱底部。
6.根据权利要求1 所述的一种太阳能空气源热泵一体水箱，其特征在于：所述的感温探测器设置在保温水箱侧面中部；所述的电辅助加热装置设置在保温水箱底部。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN109237783A (zh) * | 2018-07-05 | 2019-01-18 | 杨彬 | 太阳能空气能热泵一体机 |
| CN110030732A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-07-19 | 张建民 | 一种壁挂式空气聚能热水器 |
| CN112776700A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-11 | 海宁市英德赛电子有限公司 | 高纯氨槽车加热系统 |
| CN113686023A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-23 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 整体式空气源热泵热水装置 |
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