CN205655508U - 热管型集热换热器和使用其的多热源热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热管型集热换热器和使用其的多热源热泵系统，热管型集热换热器包括壳体和沿横向并排设置在壳体内的联集箱与集热换热模块，壳体采用透明玻璃制成，壳体侧壁上设置有电动百叶窗，壳体的顶部设置有变频风机，联集箱具有储水腔和进、出水口，集热换热模块包括集热翅片、吸液芯热管和换热管族，各集热翅片的表面设有选择性吸收涂层，各吸液芯热管的第一端与集热翅片紧密连接，第二端插入联集箱的储水腔内，换热管族紧密穿设在的多个集热翅片上。本实用新型中结构合理，将太阳能集热器与室外侧风冷换热器的功能有效集成，使用其能够有效简化热泵系统的结构，从而降低了热泵系统的造价，实现了一加一大于二的效果。

Description

热管型集热换热器和使用其的多热源热泵系统

技术领域

本实用新型涉及一种热管型集热换热器和使用其的多热源热泵系统，属于供热制冷工程技术领域。

背景技术

中国专利ZL200610114393.4中公开了一种多热源多功能太阳能热泵，其由太阳能集热系统和多功能热泵系统组成，太阳能集热系统包括太阳能全玻璃真空管集热器、联集管及蓄热大水箱、第三电磁阀和高温循环泵，高温循环泵从蓄热大水箱上部出水口吸取蓄热大水箱中的水经第三电磁阀进入太阳能全玻璃真空集热管，在太阳能全玻璃真空集热管中被加热的热水再经蓄热大水箱的下部入口回到蓄热大水箱，如此循环知道水温满足设计要求；多功能热泵系统主要包括变频压缩机、室外水冷源换热器、室内风冷源换热器，室内带盘管热水箱、冷凝盘管、电子膨胀阀、储液器和第一电磁三通阀和第二电磁三通阀；太阳能集热系统和多功能热泵系统通过变频高温循环泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀连接在一起，变频压缩机出口经四通换向阀、第一电磁三通阀与室外水冷源换热器和室外风冷源换热器组成的并联通路相连，并经过第二电磁三通阀与四通换向阀相连，再经储液器回到变频压缩机入口，组成闭式回路；室内带盘管热水器一个出口经第六电磁阀再分成两路，一路经第二电磁阀与蓄热大水箱的一个出口相连，另一路直接与室外水冷源换热器的水侧出口相连，室内带盘管热水箱另一个出口先分成两路，这两路中的其中一路通过第一电磁阀与蓄热大水箱另一出口相连，两路中另一路经变频高温循环泵的入口再与室外水冷源换热器的水侧入口相连。上述专利文献中充分将太阳能源和空气源相结合形成多热源的太阳能热泵系统，该系统集采暖制冷热水多功能于一体，当太阳能源不足时使用空气源而不用电加热为辅助热源，使系统能够获得稳定制热效果和稳定的热水，具有节能优点。然而本案发明人在后期研发中发现上述太阳能热泵还存在可进一步改进之处：主要表现在，上述太阳能热泵中并没能对组成其的部分构件进行有效集成，从而导致热泵的结构相对复杂，并进而导致太阳能热泵的造价居高不下。

实用新型内容

对此，本实用新型的第一个发明目的是通过将太阳能集热器和室外风冷源换热器功能有效集成，提供一种结构更为合理的热管型集热换热器，使用该集热换热器后能够有效简化热泵结构，降低热泵造价；

本实用新型的第二个发明目的是提供一种结构简化合理的多热源热泵系统。

实现本实用新型第一个发明目的的技术方案是：

一种热管型集热换热器，包括立方体状的壳体和沿横向并排设置在所述壳体内的联集箱与集热换热模块，所述壳体采用透明玻璃制成，所述壳体的至少一侧壁上设置有电动百叶窗，在壳体的顶部设置有变频风机，所述联集箱具有储水腔和与储水腔连通的进、出水口，所述集热换热模块包括多个沿纵向间隔排布设置的集热翅片、多个横向设置的吸液芯热管和由多个换热管连接组成的换热管族，各集热翅片的表面设有选择性吸收涂层，各吸液芯热管的第一端与集热翅片紧密连接，第二端插入联集箱的储水腔内，所述换热管族紧密穿插设置在所述的多个集热翅片上。

上述技术方案中，各集热翅片上均布有通孔。

上述技术方案中，所述各集热翅片倾斜设置在所述壳体内。

实现本实用新型第二个发明目的的技术方案是：

一种包括上述热管型集热换热器的多热源热泵系统，还包括室内侧风冷换热器、变频压缩机、四通换向阀、电子膨胀阀、储热水箱和循环水泵，所述四通换向阀的一阀口与所述热管型集热换热器中所述换热管族的一端口连接，所述四通换向阀其它三个阀口分别与所述变频压缩机的排气口、所述变频压缩机的吸气口和所述室内侧风冷换热器的一接口连接，所述室内侧风冷换热器另一接口经电子膨胀阀连接与所述热管型集热换热器中所述换热管族的另一端口连接，所述热管型集热换热器中所述联集箱、所述循环水泵及所述储热水箱串接形成热水循环回路。

本实用新型具有积极的效果：

(1)本实用新型中，通过将太阳能集热器与室外侧风冷换热器的功能有效集成，而得到一种新型结构的热管型集热换热器，其结构合理，使用其能够有效简化热泵系统的结构，从而降低了热泵系统的造价，实现了一加一大于二的效果；本实用新型中的多热源热泵系统的结构简化合理，组成构件数量明显少，且功能齐全，具有很好的实用性。(2)本实用新型中的各集热翅片上均布有通孔，这样设置，在电动百叶窗打开并且变频风机运行时利于壳体内部空气流通，从而有利于提高换热效率。

附图说明

图1为本实用新型中热管型集热换热器的结构示意图；

图2为本实用新型中多热源热泵系统的结构示意图。

图中所示附图标记为：1-壳体；2-联集箱；3-集热换热模块；4-电动百叶窗；5-集热翅片；51-通孔；6-吸液芯热管；61-第一端；62-第二端；7-换热管族；8-变频压缩机；9-四通换向阀；10-电子膨胀阀；11-储热水箱；12-循环水泵；01-热管型集热换热器；02-室内侧风冷换热器；03-变频风机。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型中的具体结构做以说明：

一种热管型集热换热器，如图1所示，其包括立方体状的壳体1和沿横向并排设置在所述壳体1内的联集箱2与集热换热模块3，所述壳体1采用透明玻璃制成，所述壳体1的至少一侧壁上设置有电动百叶窗4，在壳体1的顶部设置有变频风机03，所述联集箱2具有储水腔和与储水腔连通的进、出水口，所述集热换热模块3包括多个沿纵向间隔排布设置的集热翅片5、多个横向设置的吸液芯热管6(即带有吸热芯的热管)和由多个换热管连接组成的换热管族7，各集热翅片5的表面设有选择性吸收涂层，各吸液芯热管6的第一端61与集热翅片5紧密连接，第二端62插入联集箱2的储水腔内，所述换热管族7紧密穿插设置在所述的多个集热翅片5上，以确保换热管族7与集热翅片5间良好的热传递效果。本实用新型中，通过将太阳能集热器与室外侧风冷换热器的功能有效集成，而得到一种新型结构的热管型集热换热器，其结构合理，使用其能够有效简化热泵系统的结构，从而降低了热泵系统的造价，实现了一加一大于二的效果。在安装使用时，联集箱2的进、出水口通过管道与循环水泵12及储热水箱11串接形成热水循环回路，储热水箱11连接生活用水管道供日常生活使用热水，在有霜冻时，储热水箱11内的热水通过循环水泵12驱动流回联集箱2，这时联集箱2内的热量通过吸液芯热管6的第二端62向外传递至其第一端61释放，从而为热管型集热换热器进行加热除霜。

进一步，本实施例中的各集热翅片5上均布有通孔51，这样设置，在电动百叶窗4打开并且变频风机03运行时利于壳体1内部空气流通，从而有利于提高换热效率。

再进一步，所述各集热翅片5倾斜设置在所述壳体1内，其倾斜角度根据纬度进行具体设计，其目的是确保集热翅片5能够吸收更多的日照能量，如其角度可根据热泵系统所要安装地区的太阳能热水器集热管或太阳能电池板的一般安装角度设定。

本实施例中的一种使用上述热管型集热换热器的多热源热泵系统还包括室内侧风冷换热器02、变频压缩机8、四通换向阀9、电子膨胀阀10、储热水箱11和循环水泵12，所述四通换向阀9的一阀口与所述热管型集热换热器01中所述换热管族7的一端口连接，所述四通换向阀9其它三个阀口分别与所述变频压缩机8的排气口、所述变频压缩机8的吸气口和所述室内侧风冷换热器02的一接口连接，所述室内侧风冷换热器02另一接口经电子膨胀阀10连接与所述热管型集热换热器01中所述换热管族7的另一端口连接，所述热管型集热换热器01中所述联集箱2、所述循环水泵12及所述储热水箱11串接形成热水循环回路，热管型集热换热器、电子膨胀阀10、循环水泵12等相应部件连接电气控制系统。与背景技术中公开的太阳能热泵相比，本实用新型中的多热源热泵系统的结构简化合理，组成构件数量明显少，且功能齐全，具有很好的实用性。以上涉及到的室内侧风冷换热器02、变频压缩机8、四通换向阀9、电子膨胀阀10、储热水箱11和循环水泵12等部件都可在市场购得，其结构及作用属于公知技术，此处不做赘述。

下面对本实用新型中的多热源热泵系统(在不同气候条件下的工作模式)的工作过程进行描述：

运行模式一：冬季单独供热模式

该模式下，在白天太阳能辐照量较强时，热泵系统利用太阳能进行供热模式运行，运行方式为：循环水泵12关闭，电动百叶窗4关闭，并且变频风机03停止运行，太阳光线穿过壳体1照射在集热翅片5上，通过集热翅片5对换热管族7中的制冷剂进行加热，由制冷剂带动热量转移至室内侧风冷换热器02后排到室内空气中去，从而实现制热；

该模式下，在晚上或白天太阳能辐照量较弱时，热泵系统利用空气能进行供热模式运行，运行方式为：循环水泵12关闭，电动百叶窗4打开，变频风机03开启运行，换热管族7中的制冷剂充分吸收外界空气中的热量，并将吸收的热量带到室内风冷换热器02后排到室内空气中去，从而实现制热。

运行模式二：制冷兼制热水模式

在夏天没有阳光时，所述集热翅片5和吸液芯热管6产生提供的热量不足以将储热水箱11内的水加热到所需温度时，热泵系统按制冷兼制热水模式运行，运行方式为：电动百叶窗4打开，变频风机03开启运行，循环水泵12开启，室内侧风冷换热器02吸收室内的热量，利用吸液芯热管6强制对流循环到储热水箱11中，给储热水箱11中的水加热，并给室内制冷。

运行模式三：太阳能制热水模式

当白天室外太阳能辐照量较强时，电动百叶窗4关闭，变频风机03停止运行，集热翅片5将太阳辐射能转换成热量传递给吸液芯热管6，通过强制对流循环到储热水箱11中，给储热水箱11中的水加热。

运行模式四：单独制冷模式

夏季热泵系统按单独风冷制冷模式运行，运行方式为：电动百叶窗4打开，变频风机03开启达到较大风速运行，室内侧风冷换热器02吸收室内的热量，并通过热管型集热换热器01排到室外空气当中，这种模式为传统空气源热泵运行模式。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种热管型集热换热器，其特征在于：

包括立方体状的壳体(1)和沿横向并排设置在所述壳体(1)内的联集箱(2)与集热换热模块(3)，所述壳体(1)采用透明玻璃制成，所述壳体(1)的至少一侧壁上设置有电动百叶窗(4)，在壳体(1)的顶部设置有变频风机(03)，所述联集箱(2)具有储水腔和与储水腔连通的进、出水口，所述集热换热模块(3)包括多个沿纵向间隔排布设置的集热翅片(5)、多个横向设置的吸液芯热管(6)和由多个换热管连接组成的换热管族(7)，各集热翅片(5)的表面设有选择性吸收涂层，各吸液芯热管(6)的第一端(61)与集热翅片(5)紧密连接，第二端(62)插入联集箱(2)的储水腔内，所述换热管族(7)紧密穿插设置在所述的多个集热翅片(5)上。

2.根据权利要求1所述的热管型集热换热器，其特征在于：各集热翅片(5)上均布有通孔(51)。

3.根据权利要求1或2所述的热管型集热换热器，其特征在于：所述各集热翅片(5)倾斜设置在所述壳体(1)内。

4.一种使用权利要求1或2或3中所述热管型集热换热器的多热源热泵系统，其特征在于：还包括室内侧风冷换热器(02)、变频压缩机(8)、四通换向阀(9)、电子膨胀阀(10)、储热水箱(11)和循环水泵(12)，所述四通换向阀(9)的一阀口与所述热管型集热换热器(01)中所述换热管族(7)的一端口连接，所述四通换向阀(9)其它三个阀口分别与所述变频压缩机(8)的排气口、所述变频压缩机(8)的吸气口和所述室内侧风冷换热器(02)的一接口连接，所述室内侧风冷换热器(02)另一接口经电子膨胀阀(10)连接与所述热管型集热换热器(01)中所述换热管族(7)的另一端口连接，所述热管型集热换热器(01)中所述联集箱(2)、所述循环水泵(12)及所述储热水箱(11)串接形成热水循环回路。