CN205481831U - 一种热泵太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热泵太阳能热水器，包括太阳能水箱、太阳能集热器以及支撑太阳能水箱和太阳能集热器的支架，还包括热泵，热泵包括热泵控制器以及与热泵控制器连接的热泵主机、水位传感器、进水电池阀、放水电池阀和温度传感器，热泵主机连接工质出连接管和工质进连接管，工质出连接管和工质进连接管穿设于固定安装法兰盘上，换热管可拆卸地安装于固定安装法兰盘上，固定安装法兰盘上设有封头，封头上设有密封圈，换热管与工质出连接管和工质进连接管相通，换热管横向插入太阳能水箱内，太阳能水箱两侧或者下方设有自动补水装置，自动补水装置的入水口处设有进水电池阀，与现有技术相比，性能好，使用范围大，安全、可靠性得到极大的提高。

Description

一种热泵太阳能热水器

技术领域

本实用新型涉及热水器技术领域，尤其涉及一种热泵太阳能热水器。

背景技术

目前的热泵太阳能热水器(或太阳能热泵热水器)由于设计、技术、材料时间检验等原因，存在诸多重大的问题难于解决，其中主要的问题有：

一是补水方式普遍采用电极式水位传感器来控制电磁阀补水或机械式浮球阀来补水，这样的补水方式密封性差，易渗漏，易腐蚀寿命短，受水压压力变化影响补水速度，无法承受冷热水变化导致密封件失灵。

二是现有的热泵太阳能热水器(或太阳能热泵热水器)只是简单的将热泵主机与太阳能热水器拼装在一起，技术不成熟、生产装配工艺落后，必然导致热泵的换热器在太阳能水箱中腐蚀穿孔，而且换热器体积大占用空间大，结垢后不能拆卸难于清洗影响换热效率，同时缩小了应用范围。

三是现有的热泵太阳能热水器(或太阳能热泵热水器)应用范围极小，受热泵技术的影响，目前的热泵太阳能热水器(或太阳能热泵热水器)只能在环境温度0℃以上的华南部分地区使用，低于0℃的地方由于热泵主机结霜无法工作导致热水器瘫痪，因此这样的热水器受环境温度的影响极大，使用范围极小。

四是现有的热泵太阳能热水器(或太阳能热泵热水器)的用水方式单一，普遍采用边用水边进水的方式，这样的进水方式在连续用水集中时必然导致水温无法恒定，热水越用越冷，或是补水速度慢于用水速度导致热水出水缓慢，极大的影响洗浴舒适度。同时这样的边用水边进水方式为保持水箱的温度恒定在55℃，必然在夜晚也要热泵辅助加热到设定的温度，自然热泵工作时间要延长，水箱存在热流失，节能效果有所降低，在夏季的时候经过白天太阳的暴晒，水箱温度可以达到100℃甚至沸腾，使得水箱内部的配件寿命短，而且高温热水容易烫伤人，同时冷热水无法混合适宜的水温，不能用花洒洗浴只能用水桶来盛装勾兑洗浴，使用不方便影响洗浴舒适度。

因此，急需提供一种热泵太阳能热水器，以解决现有技术的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，而提供一种热泵太阳能热水器，性能好，使用范围大，安全、节能、可靠性得到极大的提高。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种热泵太阳能热水器，包括太阳能水箱、太阳能集热器以及支撑所述括太阳能水箱和所述太阳能集热器的支架，还包括热泵，所述热泵包括热泵控制器以及与所述热泵控制器连接的热泵主机、水位传感器、进水电池阀、放水电池阀和温度传感器，所述热泵主机连接工质出连接管和工质进连接管，所述工质出连接管和所述工质进连接管穿设于固定安装法兰盘上，换热管可拆卸地安装于所述固定安装法兰盘上，所述固定安装法兰盘上设有封头，所述封头上设有密封圈，所述换热管与所述工质出连接管和所述工质进连接管相通，所述换热管横向插入所述太阳能水箱内，所述太阳能水箱两侧或者下方设有自动补水装置，所述自动补水装置的入水口处设有进水电池阀。

较优地，所述换热管呈螺旋弹簧式。

较优地，所述换热管呈回形针式。

较优地，所述换热管由钛合金制造而成。

较优地，所述太阳能水箱包括太阳能水箱本体，所述太阳能水箱本体上设有热泵换热器安装孔、电热管安装孔、水位传感器安装孔、第一出水口、第二出水口、第三出水口、排气口、进水口；所述温度传感器安装在所述太阳水箱本体上，所述太阳能水箱本体壁包括保温层,所述换热管通过热泵换热器安装孔安装到所述太阳能水箱本体上，所述水位传感器安装在所述太阳能水箱本体上，电热管通过电热管安装孔安装到所述太阳能水箱本体上。

较优地，所述自动补水装置包括水腔、补水阀，所述补水阀包括阀体、阀门开闭杠杆、浮球、浮球高度调节螺杆、导向杆，所述导向杆垂直固定在水箱底部，阀体横向安装于导向杆上部，浮球套在导向杆上，浮球通过浮球高度调节螺杆带动阀门开闭杠杆绕支点转动，阀体包括出水口，阀门开闭杠杆的阻力臂端包括盖紧出水口的阀门，所述导向杆上设置有限制浮球活动范围的限位槽。

较优地，所述阀门开闭杠杆的支点位于导向杆中轴与阀体中轴相交处。

较优地，所述阀门开闭杠杆的支点位于出水口的最上端。

较优地，所述水腔上方设有盖体。

本实用新型公开了一种热泵太阳能热水器，包括太阳能水箱、太阳能集热器以及支撑所述太阳能水箱和所述太阳能集热器的支架，还包括热泵，所述热泵包括热泵控制器以及与所述热泵控制器连接的热泵主机、水位传感器、进水电池阀、放水电池阀和温度传感器，所述热泵主机连接工质出连接管和工质进连接管，所述工质出连接管和所述工质进连接管穿设于固定安装法兰盘上，换热管可拆卸地安装于所述固定安装法兰盘上，所述固定安装法兰盘上设有封头，所述封头上设有密封圈，所述换热管与所述工质出连接管和所述工质进连接管相通，所述换热管横向插入所述太阳能水箱内，所述太阳能水箱两侧或者下方设有自动补水装置，所述自动补水装置的入水口处设有进水电池阀。与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

(1)自动补水装置，利用耐高温和低温的硅橡胶密封件，并借助杠杆原理，通过浮球和阀门开闭杠杆，只需极小的浮力即可开闭阀体，有效杜绝了传统的浮球补水装置密封性差易渗漏的问题和关闭不死的问题。补水箱内胆采用不锈钢材料制作，补水阀体采用耐高温的材料注塑成型，使用寿命延长2倍以上，有效杜绝了电极式补水装置易腐蚀寿命短的问题，以及现有补水装置无法承受冷热水变化导致密封件失灵的问题。进水口与出水口管径相同，且在同一直线上，将流体的阻力减少到最低限度，有效杜绝了现有补水装置受水压压力变化影响补水速度的问题。

(2)热泵的换热器具有耐腐蚀、耐酸碱的特性，换热效率高使用寿命长，并适合不同水质的区域使用；换热器盘绕成螺旋弹簧式的盘管，具有体积小巧的特点，可以降低系统内的工质流速，达到提高换热效率的作用，还具有弹簧式的良好伸缩性和良好弯曲性，可以在狭小的容器内自由伸缩和弯曲，极大的提高其应用范围。采用法兰盘或螺纹的固定方式，可以方便快捷的拆装进行清洗，保持换热器的长期稳定的换热效率。

(3)本申请具有多功能安装口，可以安装热泵和电热管来辅助加热，不受气候的影响，应用范围广阔；可以根据不同的进水方式连接进水装置，稳定性更高；可以根据同的用水方式连接不同出水口，节能环保又使用方便，达到多功能多用途的目的。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型的一种热泵太阳能热水器的结构示意图。

图2是本实用新型的太阳能热水器的结构示意图。

图3是本实用新型的太阳能水箱的剖视图。

图4是本实用新型的自动补水装置的结构示意图。

图5是本实用新型的热泵的结构示意图。

图6是本实用新型的一种热泵太阳能热水器的工作状态图。

图7是本实用新型的一种热泵太阳能热水器的另一工作状态图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，这是本实用新型的较佳实施例。

实施例1

如附图1-7所示，一种热泵太阳能热水器，包括太阳能水箱13、太阳能集热器14以及支撑所述太阳能水箱13和所述太阳能集热器14的支架15，还包括热泵16，所述热泵16包括热泵控制器1以及与所述热泵控制器1连接的热泵主机2、水位传感器3、进水电池阀4、放水电池阀5和温度传感器6，所述热泵主机2连接工质出连接管7和工质进连接管8，所述工质出连接管7和所述工质进连接管8穿设于固定安装法兰盘9上，换热管10可拆卸地安装于所述固定安装法兰盘9上，所述换热管10与所述工质出连接管7和所述工质进连接管8相通，所述换热管10横向插入所述太阳能水箱13内，所述太阳能水箱13两侧或者下方设有自动补水装置17，所述自动补水装置17的入水口179处设有进水电池阀4。

较优地，所述换热管10呈螺旋弹簧式。换热管10为盘绕成螺旋弹簧状态，具有体积小巧的特点，可以代替耗电量大的电热棒，同时采用螺旋弹簧的形状，可以降低系统内的工质流速，达到提高换热效率的作用，且换热管还具有弹簧式的良好伸缩性和良好弯曲性，可以在狭小的容器内自由伸缩和弯曲，极大的提高其应用范围；

较优地，所述换热管10呈回形针式。换热管10为盘绕成回形针状态，具有体积小巧的特点，可以代替耗电量大的电热棒，同时采用回形针的形状，可以降低系统内的工质流速，达到提高换热效率的作用，在受到重力作用下部容易发生形变或者伸缩，便于悬挂式安装，极大的提高其应用范围；

较优地，所述换热管10由钛合金制造而成。利用耐腐蚀、耐酸碱的钛合金管(无缝不锈钢管)做换热管，换热效率高，使用寿命长，并适合不同水质的区域使用；

较优地，所述太阳能水箱13包括太阳能水箱本体131，所述太阳能水箱本体131上设有热泵换热器安装孔132、电热管安装孔133、水位传感器安装孔134、第一出水口135、第二出水口136、第三出水口137、排气口138、进水口139；所述温度传感器6安装在所述太阳水箱本体131上，所述太阳能水箱本体131壁包括保温层18,所述换热管10通过热泵换热器安装孔19安装到所述太阳能水箱本体131上，所述水位传感器3安装在所述太阳能水箱本体131上，电热管20通过电热管安装孔21安装到所述太阳能水箱本体131上。

较优地，所述自动补水装置17包括水腔171、补水阀，所述补水阀包括阀体172、阀门开闭杠杆173、浮球174、浮球高度调节螺杆175、导向杆176，所述导向杆176垂直固定在水箱底部，阀体172横向安装于导向杆176上部，浮球174套在导向杆176上，浮球174通过浮球高度调节螺杆175带动阀门开闭杠杆173绕支点转动，阀体172包括出水口177，阀门开闭杠杆173的阻力臂端包括盖紧出水口的阀门，所述导向杆176上设置有限制浮球174活动范围的限位槽178。

较优地，所述阀门开闭杠杆173的支点位于导向杆176中轴与阀体172中轴相交处。

较优地，所述阀门开闭杠杆173的支点位于出水口177的最上端。

较优地，所述水腔171上方设有盖体21。

如附图6所示，一种是最节能的运行方式定时上水定时用水，工作方式是上水电磁阀由热泵控制器来控制，在设定时间内电磁阀开启上水，同时通过“一种自动补水装置”来控制进水的水位，当进水达到设定水位时，“一种自动补水装置”就自动关闭补水，在达到关闭时间时上水电磁阀关闭，是通过时间和水位两种联控方式来进行补水；保温水箱水满后，通过太阳能集热器将保温水箱内的冷水加热，当出现阴雨天时，保温水箱的水温达不到设定温度时，通过温度传感器发出信号给热泵控制器来控制热泵主机开启工作，达到温度时，再由温度传感器发出信号给热泵控制器来控制热泵主机关闭；在达到用水时间时，放水电磁阀开启，通过热水使用口供应到各热水使用点上。

如附图7所示，另一种是全天候的运行方式边用水边上水，可以24小时不间断供应热水，工作方式是上水通过“一种自动补水装置”来控制进水的水位，当进水达到设定水位时，“一种自动补水装置”就自动关闭补水，低于设定水位时，“一种自动补水装置”自动开启补水，即一边用水就一边进行补水，保温水箱始终保持满水状态，然后通过太阳能集热器将保温水箱内的冷水加热，当出现阴雨天时或保温水箱的水温低于设定温度时，通过温度传感器发出信号给热泵控制器来控制热泵主机开启工作，达到温度时，再由温度传感器发出信号给热泵控制器来控制热泵主机关闭，也始终保持保温水箱的水温不低于设定温度，实现24小时不间断供应热水，出水口2处设置一个常闭的闸阀与出水口3连通，当使用时热水，如果进水的水压大补水速度与用水速度同步时，通过出水口3流出，将保温水箱顶部的热水通过热水使用口供应到各热水使用点上；如果进水的水压小补水速度慢于用水速度时，将出水口2处的闸阀开启，通过出水口3和出水口2同时流出，避免了进出水不平衡在临界点时导致热水小甚至无热水用的情况发生。

为了使得这种热泵太阳能热水器的应用范围能推广全国，就在保温水箱底部加装了一个电热管，当热泵主机出现故障时或环境温度低于0℃时，由电热管辅助加热，不影响热水器正常使用，更重要的是其使用范围不在局限在华南部分地区使用，几乎全国各地都可安装使用。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施实例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种热泵太阳能热水器，包括太阳能水箱、太阳能集热器以及支撑所述太阳能水箱和所述太阳能集热器的支架，其特征在于：还包括热泵，所述热泵包括热泵控制器以及与所述热泵控制器连接的热泵主机、水位传感器、进水电池阀、放水电池阀和温度传感器，所述热泵主机连接工质出连接管和工质进连接管，所述工质出连接管和所述工质进连接管穿设于固定安装法兰盘上，换热管可拆卸地安装于所述固定安装法兰盘上，所述固定安装法兰盘上设有封头，所述封头上设有密封圈，所述换热管与所述工质出连接管和所述工质进连接管相通，所述换热管横向插入所述太阳能水箱内，所述太阳能水箱两侧或者下方设有自动补水装置，所述自动补水装置的入水口处设有进水电池阀。

2.根据权利要求1所述的热泵太阳能热水器，其特征在于：所述换热管呈螺旋弹簧式。

3.根据权利要求1所述的热泵太阳能热水器，其特征在于：所述换热管呈回形针式。

4.根据权利要求1-3任一项所述的热泵太阳能热水器，其特征在于：所述换热管由钛合金制造而成。

5.根据权利要求1所述的热泵太阳能热水器，其特征在于：所述太阳能水箱包括太阳能水箱本体，所述太阳能水箱本体上设有热泵换热器安装孔、电热管安装孔、水位传感器安装孔、第一出水口、第二出水口、第三出水口、排气口、进水口；所述温度传感器安装在所述太阳水箱本体上，所述太阳能水箱本体壁包括保温层,所述换热管通过热泵换热器安装孔安装到所述太阳能水箱本体上，所述水位传感器安装在所述太阳能水箱本体上，电热管通过电热管安装孔安装到所述太阳能水箱本体上。

6.根据权利要求1所述的热泵太阳能热水器，其特征在于：所述自动补水装置包括水腔和补水阀，所述补水阀包括阀体、阀门开闭杠杆、浮球、浮球高度调节螺杆、导向杆，所述导向杆垂直固定在水箱底部，阀体横向安装于导向杆上部，浮球套在导向杆上，浮球通过浮球高度调节螺杆带动阀门开闭杠杆绕支点转动，阀体包括出水口，阀门开闭杠杆的阻力臂端包括盖紧出水口的阀门，所述导向杆上设置有限制浮球活动范围的限位槽。

7.根据权利要求6所述的热泵太阳能热水器，其特征在于：所述阀门开闭杠杆的支点位于导向杆中轴与阀体中轴相交处。

8.根据权利要求6所述的热泵太阳能热水器，其特征在于：所述阀门开闭杠杆的支点位于出水口的最上端。

9.根据权利要求6所述的热泵太阳能热水器，其特征在于：所述水腔上方设有盖体。