CN205261921U - 一种太阳能热泵热水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能热泵热水系统。主要解决了现有太阳能热泵热水系统占地面积大，太阳能利用率不够高，缺少辅助加热系统的问题。该太阳能热泵热水系统包括智能控制系统、太阳能集热系统、热泵系统和供热系统，还包括辅助加热系统。该太阳能热泵热水系统结构简单合理，省去了太阳能水箱和太阳能热水循环管道的安装，同时减少了热量损失，进一步方便智能控制系统的管理，旋转支撑架带动太阳能集热器随着太阳的照射角度进行转动，使太阳能集热器能够最大限度的接收到光照，提高了对太阳能的利用效率，辅助加热系统解决了冬天空气温度过低且无光照时热泵系统制热性能差以及太阳能集热系统无法获取太阳能的问题。

Description

一种太阳能热泵热水系统

技术领域

本实用新型涉及热泵技术领域，具体涉及一种太阳能热泵热水系统。

背景技术

热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术，人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备，比如水泵主要将水从低位抽到高位，而“热泵”是一种能从自热界的空气、水或土壤中获取低位热能，经过电能做功，提供可被人们所用的高位热能装置，通常热泵的制冷系数为3～4左右，也就是说，热泵能够将自身所需能量的3到4倍的热能从低温物体传送到高温物体，所以热泵实质上是一种热量提升装置，工作时它本身消耗很少一部分电能，却能从环境介质中提取4到7倍于电能的装置，提升温度进行利用，这也就是热泵节能的原因，在大型的供热系统中，采用热泵供热已经成为一种趋势，也是非常经济的一种系统。

随着居民对舒适生活和健康环境需求的不断提高，推广清洁能源的制热方式势在必行，太阳能是取之不尽用之不竭的自然能源使用安全，方便污染，随着现代化工业交通运输业的发展，过多的开采和实用矿物燃料造成了对环境的污染，破坏了地球大气层，在人类赖以生存的环境日益遭到破坏的今天，人们越来越多的重视和研究使用清洁卫生的太阳能源，太阳能必将成为“未来能源结构的基础”。

现有的太阳能热水器还是避免不了阴天和雨天不能满足使用要求，所以出现太阳能热水系统和空气源热泵热水系统组合的热水系统，这种热水系统弥补了太阳能热水系统的缺点，并且节能环保，但是两种系统的占地面积大，系统复杂，设备投资高，并且空气温度低时空气源热泵系统制热性能非常差，因而有待于进一步改进与完善。

实用新型内容

为了克服背景技术的不足，本实用新型提供一种太阳能热泵热水系统，主要解决了现有太阳能热泵热水系统占地面积大，太阳能利用率不够高，缺少辅助加热系统的问题，该太阳能热泵热水系统结构简单合理，通过利用热泵的制冷介质来吸收太阳能且与热泵系统共同经过一个冷凝器释放热量，省去了太阳能水箱和太阳能热水循环管道的安装，同时减少了热量损失，进一步方便智能控制系统的管理，所述旋转支撑架带动太阳能集热器随着太阳的照射角度进行转动，使太阳能集热器能够最大限度的接收到光照，提高了对太阳能的利用效率，辅助加热系统解决了冬天空气温度过低且无光照时热泵系统制热性能差以及太阳能集热系统无法获取太阳能的问题，加热水箱的热水出口与生活用水的管路连接保证了在保温水箱清洗的情况下可以作为热水供应源解决紧急情况。

本实用新型所采用的技术方案是：一种太阳能热泵热水系统，包括智能控制系统、太阳能集热系统、热泵系统、供热系统、辅助加热系统，所述热泵系统包括冷凝器、储液器、干燥过滤器、节流装置、蒸发器、压缩机、液泵和喷射器，所述供热系统包括保温箱水箱、第一热水循环泵和第二热水循环泵，所述太阳能集热系统与热泵系统通过管道连接，所述太阳能集热系统通过管道连接在液泵与喷射器之间，所述热泵系统的制冷剂作为太阳能集热系统的吸热介质，所述保温水箱通过第一热水循环泵与冷凝器连接，所述保温水箱的热水出口与生活用水的管路连接，所述保温水箱的水用于供应生活用水，所述辅助加热系统与供热系统连接，所述辅助加热系统与智能控制系统连接；所述太阳能集热系统包括太阳能集热器和支撑太阳能集热器的旋转支撑架，所述旋转支撑架能带动太阳能集热器随太阳的照射角度进行转动，所述旋转支撑架的运动不受控制系统控制；

所述辅助加热系统包括一个加热水箱、加热盘管和除垢装置，所述加热盘管安装于加热水箱内，所述第二热水循环泵连接在加热水箱和保温水箱之间；

所述加热水箱的热水出口与生活用水的管路连接；

所述旋转支架包括能够在水平方向上进行旋转的底座、万向轴连接器、气缸、安装在太阳能集热器受光面的光线感应器和控制气缸的控制器，所述太阳能集热器通过万向轴连接器安装在底座上，所述气缸与底座连接，所述光线感应器与控制器通信连接，所述控制器与气缸连接；

所述液泵的出口经太阳能集热器连接到喷射器的进口，所述节流装置的出口经蒸发器连接到喷射器的引射口，所述喷射器的出口经冷凝器连接到储液器，所述储液器的出口经回流阀连接到液泵的出口；

所述智能控制系统包括连接在各管道、加热水箱和保温水箱上的温度传感器、连接在各管道设备上的阀门和控制各设备启闭的开关控制器。

本实用新型的有益效果是：由于采取上述技术方案，该太阳能热泵热水系统结构简单合理，通过利用热泵的制冷介质来吸收太阳能且与热泵系统共同经过一个冷凝器释放热量，省去了太阳能水箱和太阳能热水循环管道的安装，同时减少了热量损失，进一步方便智能控制系统的管理，所述旋转支撑架带动太阳能集热器随着太阳的照射角度进行转动，使太阳能集热器能够最大限度的接收到光照，提高了对太阳能的利用效率，辅助加热系统解决了冬天空气温度过低且无光照时热泵系统制热性能差以及太阳能集热系统无法获取太阳能的问题，加热水箱的热水出口与生活用水的管路连接保证了在保温水箱清洗的情况下可以作为热水供应源解决紧急情况。

附图说明

图1为本实用新型的流程结构示意图。

图中1、太阳能集热系统；2、热泵系统；21、冷凝器；22、储液器；23、干燥过滤器；24、节流装置；25、蒸发器；26、压缩机；27、液泵；28、喷射器；3、供热系统；31、保温水箱；32、第一热水循环泵；33、第二热水循环泵；4、辅助加热系统。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明。

图1所示，一种太阳能热泵热水系统，包括智能控制系统、太阳能集热系统1、热泵系统2、供热系统3、辅助加热系统4，所述热泵系统2包括冷凝器21、储液器22、干燥过滤器23、节流装置24、蒸发器25、压缩机26、液泵27和喷射器28，所述供热系统3包括保温箱水箱31、第一热水循环泵32和第二热水循环泵33，所述太阳能集热系统1与热泵系统2通过管道连接，所述太阳能集热系统1通过管道连接在液泵27与喷射器28之间，所述热泵系统2的制冷剂作为太阳能集热系统1的吸热介质，所述保温水箱31通过第一热水循环泵32与冷凝器21连接，所述保温水箱31的热水出口与生活用水的管路连接，所述保温水箱31的水用于供应生活用水，所述辅助加热系统4与供热系统3连接，所述辅助加热系统4与控制系统连接；所述太阳能集热系统1包括太阳能集热器和支撑太阳能集热器的旋转支撑架，所述旋转支撑架能带动太阳能集热器随太阳的照射角度进行转动，所述旋转支撑架的运动不受智能控制系统控制。

在本实用新型实施例中，所述储液器22、干燥过滤器23、节流装置24、蒸发器25和压缩机26的安装于一个大箱体中方便管理与保护，所述太阳能集热器为板式集热器，所述保温水箱31的容量为20吨水，通过利用热泵的制冷介质来吸收太阳能并且与热泵系统2共同经过一个冷凝器21释放热量，省去了太阳能水箱和太阳能热水循环管道的安装，同时减少了热量损失，进一步方便智能控制系统的管理，所述旋转支撑架带动太阳能集热器随着太阳的照射角度进行转动，使太阳能集热器能够最大限度的接收到光照，提高了对太阳能的利用效率，辅助加热系统4解决了冬天空气温度过低且无光照时热泵系统制热性能差以及太阳能集热系统无法获取太阳能的问题。

在本实用新型实施例中，所述辅助加热系统4包括一个加热水箱、加热盘管和除垢装置，所述加热盘管安装于加热水箱内，所述第二热水循环泵33连接在加热水箱和保温水箱31之间；在上述方案中，所述加热水箱的容量为1吨水，当天气状况为雨天和空气温度非常低时，通过加热盘管工作，使加热水箱中的水快速升温，并不断通过与保温水箱31的水进行循环使保温水箱31中的升温为热水，保证了热水的供应，相比于在保温水箱31设置加热管，加热水箱解决了保温水箱31中使用电加热容易起水垢的问题，并且加热水箱安装有除垢装置，方便除垢与清洗。

在本实用新型实施例中，所述加热水箱的热水出口与生活用水的管路连接；在上述方案中，所述加热水箱的热水出口与生活用水的管路连接保证了在保温水箱31清洗的情况下可以作为热水供应源解决紧急情况。

所述旋转支架包括能够在水平方向上进行旋转的底座、万向轴连接器、气缸、安装在太阳能集热器受光面的光线感应器和控制气缸的控制器，所述太阳能集热器通过万向轴连接器安装在底座上，所述气缸与底座连接，所述光线感应器与控制器通信连接，所述控制器与气缸连接。

所述液泵27的出口经太阳能集热器连接到喷射器28的进口，所述节流装置24的出口经蒸发器25连接到喷射器28的引射口，所述喷射器28的出口经冷凝器21连接到储液器22，所述储液器22的出口经回流阀连接到液泵27的出口。

所述智能控制系统包括连接在各管道、加热水箱和保温水箱上的温度传感器、连接在各管道设备上的阀门和控制各设备启闭的开关控制器。

其工作过程如下所述：当太阳能集热系统1和热泵系统2同时工作时，由储液器2提供的液态制冷剂，一路经过节流装置24进入蒸发器25中，吸收空气中的热量变成低压高温气体，再通过压缩机26压缩成高温高压的气体，另一路在太阳能集热系统1中被吸收的太阳能加热变成高压蒸汽，两路气体在喷射器28中混合形成一股蒸汽进入冷凝器21时，释放大量热量传递给保温水箱31提供的冷水，同时蒸汽被液化成液态进入储液器22中再进行循环，冷水经过加热成热水后被送入保温水箱31中。

当天气晴朗时，只通过太阳能集热系统1获取热量，当空气温度非常低，有时阴雨天时，辅助加热系统4工作。

各位技术人员须知：虽然本实用新型已按照上述具体实施方式做了描述，但是本实用新型的发明思想并不仅限于此实用新型，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (6)

1.一种太阳能热泵热水系统，包括智能控制系统、太阳能集热系统、热泵系统和供热系统，其特征在于：还包括辅助加热系统，所述热泵系统包括冷凝器、储液器、干燥过滤器、节流装置、蒸发器、压缩机、液泵和喷射器，所述供热系统包括保温箱水箱、第一热水循环泵和第二热水循环泵，所述太阳能集热系统与热泵系统通过管道连接，所述太阳能集热系统通过管道连接在液泵与喷射器之间，所述热泵系统的制冷剂作为太阳能集热系统的吸热介质，所述保温水箱通过第一热水循环泵与冷凝器连接，所述保温水箱的热水出口与生活用水的管路连接，所述保温水箱的水用于供应生活用水，所述辅助加热系统与供热系统连接，所述辅助加热系统与智能控制系统连接；所述太阳能集热系统包括太阳能集热器和支撑太阳能集热器的旋转支撑架，所述旋转支撑架能带动太阳能集热器随太阳的照射角度进行转动，所述旋转支撑架的运动不受控制系统控制。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能热泵热水系统，其特征在于：所述辅助加热系统包括一个加热水箱、加热盘管和除垢装置，所述加热盘管安装于加热水箱内，所述第二热水循环泵连接在加热水箱和保温水箱之间。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能热泵热水系统，其特征在于：所述加热水箱的热水出口与生活用水的管路连接。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能热泵热水系统，其特征在于：所述旋转支架包括能够在水平方向上进行旋转的底座、万向轴连接器、气缸、安装在太阳能集热器受光面的光线感应器和控制气缸的控制器，所述太阳能集热器通过万向轴连接器安装在底座上，所述气缸与底座连接，所述光线感应器与控制器通信连接，所述控制器与气缸连接。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能热泵热水系统，其特征在于：所述液泵的出口经太阳能集热器连接到喷射器的进口，所述节流装置的出口经蒸发器连接到喷射器的引射口，所述喷射器的出口经冷凝器连接到储液器，所述储液器的出口经回流阀连接到液泵的出口。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能热泵热水系统，其特征在于：所述智能控制系统包括连接在各管道、加热水箱和保温水箱上的温度传感器、连接在各管道设备上的阀门和控制各设备启闭的开关控制器。