CN209415804U - 一种空气源热泵太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空气源热泵太阳能热水器，属于热水器技术领域。本空气源热泵太阳能热水器，包括太阳能集热管、保温水箱和支撑座，太阳能水箱上设有供太阳能集热管插入的连接口、进水管和出水管，太阳能水箱内还设有热交换器，保温水箱上安装有连接件，连接件一端伸入太阳能水箱与热交换器相连，支撑座上具有机壳，机壳内设有储液罐、过滤器、膨胀阀、蒸发器和压缩机，机壳与支撑座之间还设有转动盘，转动盘转动连接于支撑座上，机壳上端还设有用于感应风向的风向仪。本实用新型通过太阳能加热和空气源的加热，不但可避免阴雨天气水加热不足的问题，还缩短了加热时间的损耗。

Description

一种空气源热泵太阳能热水器

技术领域

本实用新型属于太阳能热水器技术领域，涉及一种空气源热泵太阳能热水器。

背景技术

太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用。目前，公众所知的太阳能热水器在阴雨天气时，产生热量不足，满足不了人们的需求。

为了解决上述问题，如中国发明专利(申请号：201611000088.2)公开了一种储能加热太阳能热水器，由外壳(1)、水箱(2)、电热管(3)、采暖水出水管(7)、采暖回水管(7-1)、混水装置(8)、水泵(9)、控制器(11)及太阳能集热板构成；在水箱内装有电热管(3)，水箱中有水(12)，水的上部有可压缩的空气(13)，水箱外有混水装置(8)；水箱内安装1根或以上由金属或非金属材料制作的内装电热管的空心套管(4)，空心套管(4)为直通式即两端对外敞开或盲孔管即一端对外敞开另一端封闭；空心套管(4)外部是水，内部空气中装有电热管(3)。该发明利用电热管辅助能解决太阳能热水器阴雨天气时，产生热量不足的问题。但时电热管的热效率很低，而且不能满足节能要求，现市场上出现了一种空气源热泵热水器但这种加热方式效率比较低，水箱中的水加热速度比较慢，加热到所需温度耗费时间长，而且风向的改变会影响空气源热能的吸收。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种空气源热泵太阳能热水器。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种空气源热泵太阳能热水器，包括太阳能集热管、保温水箱和支撑座，其特征在于，所述保温水箱上设有供太阳能集热管插入的连接口、进水管和出水管，所述保温水箱内设有热交换器，保温水箱上安装有连接件，所述连接件一端伸入保温水箱与热交换器相连，所述支撑座上具有机壳，机壳内设有储液罐、过滤器、膨胀阀、蒸发器和压缩机，所述储液罐与过滤器、过滤器与膨胀阀、膨胀阀与蒸发器、蒸发器与压缩机均通过连接管连接，所述机壳上还连接有软热管和软冷管，所述软热管一端连接于压缩机上，软热管另一端连接于连接件上，所述软冷管一端连接于储液罐上，软冷管另一端连接于连接件上，所述机壳与支撑座之间还设有转动盘，转动盘转动连接于支撑座上，所述机壳安装于转向盘上，所述机壳上端还设有用于感应风向的风向仪。

采用以上结构，使得保温水箱内水的升温具有两个方式：利用太阳能集热管可将太阳能中的热量传递至保温水箱，加热保温水箱内的水；利用储液罐、过滤器、膨胀阀、蒸发器、压缩机和热交换器可将空气源中的热量传递至保温水箱，加热保温水箱内的水。

优选的，所述连接件呈L型，且安装于靠近保温水箱一端的其中一个连接口处。

连接件包括两根L型管，两根L型管并联且外包覆有与太阳能集热管连接端相同大小的管件。

优选的，所述连接件呈长条型，保温水箱一侧开有安装口，所述连接件安装于安装口。

连接件包括两根直型管，两根直型管并联且外包覆有与安装口相互匹配的管件。

优选的，所述连接口的口径为47mm/58mm/70mm。

优选的，所述热交换器为圆柱形盘管，盘管中间设有回流管，所述盘管的进口通过连接件与软热管相连通，回流管通过连接件与软冷管相连通。

采用以上结构，使得储液罐、过滤器、膨胀阀、蒸发器、压缩机和热交换器之间形成一个循环，实现了空气源的热传递，有效的将空气源中的热量传递至保温水箱内的水。

优选的，所述盘管及回流管均由不锈钢材料制成，且回流管直径大于盘管直径。

采用以上结构，当将盘管中介质温度传递完至保温水箱内的水后，可使得介质快速回流，避免保温水箱内水的温度再反传递回介质中。

优选的，所述保温水箱的外部一侧设有温度计，内部一侧设有温度报警器。

采用以上结构，既方便了对保温水箱内水温的了解，还能可有效的保护热水器不因过高的温度而受损。

优选的，所述机壳上设有进风口和出风口，所述进风口的截面大于出风口的截面，所述进风口上还设有聚风罩。

采用以上结构，进风口的截面大于出风口的截面能提高空气源在机壳内的存留时间，使得蒸发器有更多的时间去吸取机壳内空气源中的热能。

优选的，所述支撑座内设有转动电机，转动电机的输出轴与转动盘底部相连，所述转动盘呈圆盘状，转动盘下端具有若干周向设置支撑滚珠，转动盘下端开有供支撑滚珠局部嵌入且可滚动的容纳腔，所述支撑座上开有环形槽，所述支撑滚珠下端与环形槽下端相互抵靠。

机壳内还可设有控制系统，当风向仪将风向信息传递至控制系统，由控制系统控制转动电机转动，利用转动电机的转动控制转动盘的转动，最终使得机壳上的进风口面向风源，风源能将空气源中的热量快速带入机壳内，能有效的提高机壳内蒸发器吸热效果。

优选的，所述连接件上还设有控制阀。

采用以上结构，利用控制阀同时关闭或打开软热管和软冷管，同时关闭软热管和软冷管，可停止热交换器的热传递，能避免保温水箱内水温高于介质传递的温度时，导致保温水箱内水温反向流失的影响。

有益效果

本新型提供了一种空气源热泵太阳能热水器，具备以下有益效果：

1、该空气源热泵太阳能热水器，通过设置太阳能集热管和热交换器，当太阳能加热和空气源加热同时加热，可提高保温水箱内水的加热速度，当没有阳光时，利用空气源加热可避免保温水箱内水得不到加热的情况。

2、该空气源热泵太阳能热水器，通过设置支撑座、转动盘和风向仪，利用风向仪感应风向，利用支撑座下的转动电机带动转动盘转动，控制转动盘上机壳的进风口面向风源，提高热量的吸收和对保温水箱内水的加热。

附图说明

图1是本空气源热泵太阳能热水器的主视图。

图2是本空气源热泵太阳能热水器的局部内视图。

图3是本空气源热泵太阳能热水器中机壳内的俯视图。

图4是本空气源热泵太阳能热水器中的热交换器。

图5是本空气源热泵太阳能热水器中支撑座的俯视图。

图6是本空气源热泵太阳能热水器中实施例二的局部内视图。

图中，1、太阳能集热管；2、保温水箱；3、支撑座；4、连接口；5、进水管；6、出水管；7、连接件；8、机壳；9、储液罐；10、过滤器；11、膨胀阀；12、蒸发器；13、压缩机；14、连接管；15、软热管；16、软冷管；17、转动盘；18、风向仪；19、盘管；20、回流管；21、温度计；22、温度报警器；23、进风口；24、出风口；25、聚风罩；26、转动电机；27、控制阀；28、支撑滚珠；29、容纳腔；30、环形槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1-5所示，本空气源热泵太阳能热水器，包括太阳能集热管1、保温水箱2和支撑座3，保温水箱2上设有供太阳能集热管1插入的连接口4、进水管5和出水管6，连接口4的口径为47mm/58mm/70mm，保温水箱2内设有热交换器，保温水箱2上安装有的连接件7，连接件7一端伸入保温水箱2与热交换器相连，支撑座3上具有机壳8，机壳8内设有储液罐9、过滤器10、膨胀阀11、蒸发器12和压缩机13，储液罐9与过滤器10、过滤器10与膨胀阀11、膨胀阀11与蒸发器12、蒸发器12与压缩机13均通过连接管14连接，机壳8上还连接有软热管15和软冷管16，软热管15一端连接于压缩机13上，软热管15另一端连接于连接件7上，软冷管16一端连接于储液罐9上，软冷管16另一端连接于连接件7上，连接件7呈L型，且安装于靠近保温水箱2一端的其中一个连接口4处，连接件7包括两根L型管，两根L型管并联且外包覆有与太阳能集热管连接端相同大小的管件。

热交换器为圆柱形盘管19，盘管19中间设有回流管20，盘管19的进口通过连接件7与软热管15相连通，回流管20通过连接件7与软冷管16相连通，使得储液罐9、过滤器10、膨胀阀11、蒸发器12、压缩机13和热交换器之间形成一个循环，实现了空气源的热传递，有效的将空气源中的热量传递至保温水箱2内的水。盘管19及回流管20均由不锈钢材料制成，且回流管20直径大于盘管19直径，当将盘管19中介质温度传递完至保温水箱2内的水后，可使得介质快速回流，避免保温水箱2内水的温度再反传递回介质中。

保温水箱2的外部一侧设有温度计，内部一侧设有温度报警器22，既方便了对保温水箱2内水温的了解，还能可有效的保护热水器不因过高的温度而受损。连接件7上还设有控制阀27，利用控制阀27同时关闭或打开软热管15和软冷管16，同时关闭软热管15和软冷管16，可停止热交换器的热传递，能避免保温水箱2内水温高于介质传递的温度时，导致保温水箱2内水温反向流失的影响。

机壳8与支撑座3之间还设有转动盘17，转动盘17转动连接于支撑座3上，机壳8安装于转向盘上，机壳8上端还设有用于感应风向的风向仪18。保温水箱2内水的升温具有两个方式：利用太阳能集热管1可将太阳能中的热量传递至保温水箱2，加热保温水箱2内的水；利用储液罐9、过滤器10、膨胀阀11、蒸发器12、压缩机13和热交换器可将空气源中的热量传递至保温水箱2，加热保温水箱2内的水。连接件7包括两根L型管，两根L型管并联且外包覆有与太阳能集热管1连接端相同大小的管件组成。支撑座3内设有转动电机26，转动电机26的输出轴与转动盘17底部相连，转动盘17呈圆盘状，转动盘17下端具有若干周向设置支撑滚珠28，转动盘17下端开有供支撑滚珠28局部嵌入且可滚动的容纳腔29，支撑座3上开有环形槽30，支撑滚珠28下端与环形槽30下端相互抵靠。机壳8内还可设有控制系统，当风向仪18将方向信息传递至控制系统，由控制系统控制转动电机26转动，利用转动电机26的转动控制转动盘17的转动，最终使得机壳8上的进风口23面向风源，风源能将空气源中的热量快速带入机壳8内，能有效的提高机壳8内蒸发器12吸热效果。机壳8上设有进风口23和出风口24，进风口23的截面大于出风口24的截面，进风口23上还设有聚风罩25，进风口23的截面大于出风口24的截面能提高空气源在机壳8内的存留时间，使得蒸发器12有更多的时间去吸取机壳8内空气源中的热能。

基本工作原理：进水管5用于往保温水箱2注入水源和出水管6用于将热水排出，首先通过进水管5往保温水箱2注入水，然后在有阳光时，利用太阳能集热管1将阳光中的太阳能转换成热量再传递至保温水箱2，对保温水箱2内的水进行加热，同时打开控制阀27，通过风向仪18将风向信息传递至控制系统，由控制系统控制转动电机26转动，利用转动电机26的转动控制转动盘17的转动，使得机壳8上的进风口23面向风源，风源通过进风口23进入机壳8，蒸发器12吸收风源中空气能通过压缩机13加热介质，介质中的热量通过软热管15和连接件7进入保温水箱2内的盘管19，盘管19将介质中的热量再传递至保温水箱2内的水，对水进行加热。当太阳能加热和空气源加热同时加热，可提高保温水箱2内水的加热速度；当没有阳光时，利用空气源加热可避免保温水箱2内水得不到加热的情况；当保温水箱2内水温度过高时，温度报警器22报警，可通过控制阀27停止热交换器热量传递，避免水温快速上升。

实施例二

本实施例与实施例一大致相同，所不同之处在于保温水箱一侧开有安装口，连接件安装于安装口，连接件包括两根直型管，两根直型管并联且外包覆有与安装口相互匹配的管件。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种空气源热泵太阳能热水器，包括太阳能集热管、保温水箱和支撑座，其特征在于，所述保温水箱上设有供太阳能集热管插入的连接口、进水管和出水管，所述保温水箱内设有热交换器，保温水箱上安装有连接件，所述连接件一端伸入保温水箱与热交换器相连，所述支撑座上具有机壳，机壳内设有储液罐、过滤器、膨胀阀、蒸发器和压缩机，所述储液罐与过滤器、过滤器与膨胀阀、膨胀阀与蒸发器、蒸发器与压缩机均通过连接管连接，所述机壳上还连接有软热管和软冷管，所述软热管一端连接于压缩机上，软热管另一端连接于连接件上，所述软冷管一端连接于储液罐上，软冷管另一端连接于连接件上，所述机壳与支撑座之间还设有转动盘，转动盘转动连接于支撑座上，所述机壳安装于转向盘上，所述机壳上端还设有用于感应风向的风向仪。

2.根据权利要求1所述的一种空气源热泵太阳能热水器，其特征在于，所述连接件呈L型，且安装于靠近保温水箱一端的其中一个连接口处。

3.根据权利要求1所述的一种空气源热泵太阳能热水器，其特征在于，所述连接件呈长条型，保温水箱一侧开有安装口，所述连接件安装于安装口。

4.根据权利要求2所述的一种空气源热泵太阳能热水器，其特征在于，所述连接口的口径为47mm/58mm/70mm。

5.根据权利要求1所述的一种空气源热泵太阳能热水器，其特征在于，所述热交换器为圆柱形盘管，盘管中间设有回流管，所述盘管的进口通过连接件与软热管相连通，回流管通过连接件与软冷管相连通。

6.根据权利要求5所述的一种空气源热泵太阳能热水器，其特征在于，所述盘管及回流管均由不锈钢材料制成，且回流管直径大于盘管直径。

7.根据权利要求1所述的一种空气源热泵太阳能热水器，其特征在于，所述保温水箱的外部一侧设有温度计，内部一侧设有温度报警器。

8.根据权利要求1所述的一种空气源热泵太阳能热水器，其特征在于，所述机壳上设有进风口和出风口，所述进风口的截面大于出风口的截面，所述进风口上还设有聚风罩。

9.根据权利要求1所述的一种空气源热泵太阳能热水器，其特征在于，所述支撑座内设有转动电机，转动电机的输出轴与转动盘底部相连，所述转动盘呈圆盘状，转动盘下端具有若干周向设置支撑滚珠，转动盘下端开有供支撑滚珠局部嵌入且可滚动的容纳腔，所述支撑座上开有环形槽，所述支撑滚珠下端与环形槽下端相互抵靠。

10.根据权利要求1所述的一种空气源热泵太阳能热水器，其特征在于，所述连接件上还设有控制阀。