CN205878675U - 一种太阳能热泵及热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热泵相关领域，公开了一种太阳能热泵，包括沿冷媒流通方向依次通过管路连接的压缩机、冷凝器、节流装置以及蒸发器，还包括太阳能集热器，所述太阳能集热器设置在所述管路上，用于对冷媒加热。通过在压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器中除冷凝器和节流装置之外的任意相邻的两个部件之间串联太阳能集热器，或者将蒸发器与太阳能集热器并联，能够将太阳能辐射能与空气能结合起来共同吸热加热热水，增强了换热效率并且提高了热泵能效，解决了空气能热泵在低温工况下换热效率差和能效低的问题。同时也解决了单一太阳能板作为换热器时换热量随光照强度的变化而变化，其换热量不稳定导致系统运行不稳的问题。

Description

一种太阳能热泵及热水器

技术领域

本实用新型涉及热泵相关技术领域，尤其涉及一种太阳能热泵及热水器。

背景技术

太阳能热泵技术作为一种新型热泵技术，目前太阳能热泵技术方案主要有以下两种：

1、一种是太阳能与空气能热泵并联同时加热热水，太阳能作为辅助能源单独加热热水并将加热完成的热水补充至水箱，太阳能热水进入水箱之后会与水箱中的水混合形成中温水，而后空气源热泵将中温水加热到高温水，该种方案会造成空气源热泵能效较低，并且这种形式的热水器管路结构复杂，成本较高。

2、还有一种是用太阳能光伏板将空气源热泵热水器的蒸发器替换，作为热泵热水器的蒸发器装置进行换热。该种方案太阳能光伏板吸收太阳能辐射量随天气情况变动很大，不能保证冷媒完全蒸发，会对压缩机形成液击，影响整机寿命以及可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种太阳能热泵及热水器，以解决太阳能与空气能热泵并联同时加热热水时，空气能热泵在低温工况下换热效率差和能效低的问题。同时也解决了单一太阳能板作为换热器时换热量随光照强度的变化而变化，其换热量不稳定导致系统运行不稳的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种太阳能热泵，包括沿冷媒流通方向依次通过管路连接的压缩机、冷凝器、节流装置以及蒸发器，还包括太阳能集热器，所述太阳能集热器设置在所述管路上，用于对冷媒加热。

作为优选，所述太阳能集热器串联在所述压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器中除冷凝器和节流装置之外的任意相邻的两个部件之间。

作为优选，所述太阳能集热器串联在所述压缩机和冷凝器之间。

作为优选，所述太阳能集热器串联在所述节流装置和蒸发器之间。

作为优选，所述太阳能集热器串联在所述蒸发器和压缩机之间。

作为优选，所述太阳能集热器与所述蒸发器并联设置。

作为优选，所述太阳能集热器为玻璃平板集热器、吹胀式平板集热器或者真空管太阳能集热器

作为优选，所述蒸发器并联有风机。

作为优选，所述风机为变速风机或者定速风机。

本实用新型还提供一种热水器，包括上述的太阳能热泵。

本实用新型通过在压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器中除冷凝器和节流装置之外的任意相邻的两个部件之间串联有太阳能集热器，或者将蒸发器与太阳能集热器并联，能够将太阳能辐射能与空气能结合起来共同吸热加热热水，增强了换热效率并且提高了热泵能效，解决了空气能热泵在低温工况下换热效率差和能效低的问题。同时也解决了单一太阳能板作为换热器时换热量随光照强度的变化而变化，其换热量不稳定导致系统运行不稳的问题。进一步提高了具体该热泵的热水器的换热效率以及性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二的结构示意图；

图3是本实用新型实施例三的结构示意图；

图4是本实用新型实施例四的结构示意图。

图中：

1、压缩机；2、冷凝器；3、节流装置；4、蒸发器；5、太阳能集热器；6、风机。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一：

本实施例一种太阳能热泵，如图1所示，该太阳能热泵包括沿冷媒流通方向依次通过管路连接的压缩机1、冷凝器2、节流装置3以及蒸发器4，还包括太阳能集热器5，该太阳能集热器5设置在所述管路上，用于对冷媒加热。

具体的，该太阳能集热器5串联在上压缩机1、冷凝器2、节流装置3和蒸发器4中除冷凝器2和节流装置3之外的任意相邻的两个部件之间。通过上述串联太阳能加热器5的结构设置，能够将太阳能辐射能与空气能结合起来共同吸热加热热水，增强了换热效率并且提高了热泵能效，解决了现有空气能热泵在低温工况下换热效率差和能效低的问题。同时也解决了现有单一太阳能板作为换热器时换热量随光照强度的变化而变化，因其换热量不稳定导致系统运行不稳的问题。

优选的，上述太阳能集热器5串联在压缩机1和冷凝器2之间，在压缩机1将冷媒压缩为高温高压气体后，该高温高压冷媒经过太阳能集热器5，由太阳能集热器5进一步加热，提高该高温高压冷媒的温度，以便于进入冷凝器2后，该冷媒能够更好的进行放热，提高换热效果，也就相应的提高了具有该热泵的热水器的加热效果。

本实施例中，上述太阳能集热器5可以选用为玻璃平板集热器、吹胀式平板集热器或者真空管太阳能集热器，以达到较好的集热效果。

作为优选的一种技术方案，在蒸发器4的位置处并联有风机6，具体的该风机6可以为变速风机或者定速风机，其用于向蒸发器4输送外界热空气，使得蒸发器4内的冷媒与外界热空气进行热交换。

本实施例的上述太阳能热泵通过其蒸发器4和太阳能集热器5同时工作，会使得太阳能热泵在低温工况下保持较高的换热量，同时在太阳能辐射强度低的时间不会对太阳能热泵运行造成不良影响。

本实施例还提供一种热水器，其包括上述的太阳能热泵，本实施例的热水器通过采用上述太阳能热泵，能够进一步加强其换热效率，提高其性能。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于太阳能集热器5设置位置的不同，具体的，如图2所示，本实施例的太阳能集热器5串联在节流装置3和蒸发器4之间，当经节流装置3节流降压后的低温低压冷媒流入太阳能集热器5内时，会被其加热，低温低压冷媒先提升一定温度，之后进入蒸发器4，由蒸发器4再次提升温度，以形成冷媒气体。通过上述太阳能集热器5的设置，能够进一步提高低温低压冷媒的加热温度，也就能够提高本实施例的太阳能热泵的能效。

其余结构与实施例一均相同，故在此不再赘述。

本实施例还提供一种热水器，其包括上述的太阳能热泵，且本实施例的热水器通过采用上述太阳能热泵，能够进一步加强其换热效率，提高其性能。

实施例三：

本实施例与实施例一的区别在于太阳能集热器5设置位置的不同，具体的，如图3所示，本实施例的太阳能集热器5串联在蒸发器4和压缩机1之间。当冷媒经蒸发器4蒸发吸热后，会形成冷媒气体，此时可能存在部分液体，为了防止冷媒液体对压缩机1形成液击，当冷媒从蒸发器4流入太阳能集热器5后，由太阳能集热器5进一步加热，以减少液体冷媒的量，提高压缩机1的使用寿命，进一步提高本实施例的太阳能热泵的能效。

其余结构与实施例一均相同，故在此不再赘述。

本实施例还提供一种热水器，其包括上述的太阳能热泵，且本实施例的热水器通过采用上述太阳能热泵，能够进一步加强其换热效率，提高其性能。

实施例四：

本实施例与实施例一的区别在于太阳能集热器5连接方式的不同，具体的，如图4所示，本实施例的太阳能集热器5与蒸发器4并联设置，当冷媒经节流装置3节流降压后，会分成两路分别流入太阳能集热器5以及蒸发器4内时，太阳能集热器5以及蒸发器4内的冷媒会被加热，形成冷媒气体，之后合流在压缩机1进口之前，之后流入压缩机1。通过上述太阳能集热器5与蒸发器4的并联设置，能够进一步提高流入压缩机1的冷媒的温度，也就能够提高本实施例的太阳能热泵的能效。

其余结构与实施例一均相同，故在此不再赘述。

本实施例还提供一种热水器，其包括上述的太阳能热泵，且本实施例的热水器通过采用上述太阳能热泵，能够进一步加强其换热效率，提高其性能。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚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。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能热泵，包括沿冷媒流通方向依次通过管路连接的压缩机(1)、冷凝器(2)、节流装置(3)以及蒸发器(4)，其特征在于，还包括太阳能集热器(5)，所述太阳能集热器(5)设置在所述管路上，用于对冷媒加热。

2.根据权利要求1所述的太阳能热泵，其特征在于，所述太阳能集热器(5)串联在所述压缩机(1)、冷凝器(2)、节流装置(3)和蒸发器(4)中除冷凝器(2)和节流装置(3)之外的任意相邻的两个部件之间。

3.根据权利要求2所述的太阳能热泵，其特征在于，所述太阳能集热器(5)串联在所述压缩机(1)和冷凝器(2)之间。

4.根据权利要求2所述的太阳能热泵，其特征在于，所述太阳能集热器(5)串联在所述节流装置(3)和蒸发器(4)之间。

5.根据权利要求2所述的太阳能热泵，其特征在于，所述太阳能集热器(5)串联在所述蒸发器(4)和压缩机(1)之间。

6.根据权利要求1所述的太阳能热泵，其特征在于，所述太阳能集热器(5)与所述蒸发器(4)并联设置。

7.根据权利要求2-6任一所述的太阳能热泵，其特征在于，所述太阳能集热器(5)为玻璃平板集热器、吹胀式平板集热器或者真空管太阳能集热器。

8.根据权利要求7所述的太阳能热泵，其特征在于，所述蒸发器(4)并联有风机(6)。

9.根据权利要求8所述的太阳能热泵，其特征在于，所述风机(6)为变速风机或者定速风机。

10.一种热水器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的太阳能热泵。