CN209512279U - 太空能集热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太空能集热器，涉及太空能应用技术领域。本实用新型包括保温水箱、空气源热泵和支架，空气源热泵设有冷凝器，支架顶端倾斜固定有混合集热换热器，冷凝器设于混合集热换热器内。本实用新型通过移除太阳能集热器的介质加热管路，将水箱的换热管路直接与太阳能集热板贴合换热，以降低热损失，并且将热泵的冷凝器管路改进也直接与换热管路贴合换热，再利用循环水泵循环抽水加热，具有换热效率高、热损失小的优点，并且水箱管路简单，换热管外壁不会结垢，提高了整体设备的使用寿命。

Description

太空能集热器

技术领域

本实用新型属于太空能应用技术领域，特别是涉及一种太空能集热器。

背景技术

太空能一般是指利用太阳能作为蒸发器热源的热泵系统，区别于以太阳能光电或热能发电驱动的热泵机组。它把热泵技术和太阳能热利用技术有机的结合起来，可同时提高太阳能集热器效率和热泵系统性能。集热器吸收的热量作为热泵的低温热源，在阴雨天，直膨式太空能转变为空气源热泵，非直膨式太空能作为加热系统的辅助热源。因此，它可全天候工作，提供热水或热量。

目前，现有的太空能集热器一般就是将空气源热泵和太阳能集热器相结合，通过上述原理的互补控制对水箱中热水加热，因此，水箱中既设置有太阳能集热器的介质加热管，又设置有空气源热泵的冷凝器盘管，导致水箱内管路复杂，不易检修，且时间长久导致加热管路受水质影响结垢后降低加热效率，最主要的缺陷是，现有太阳能集热器的介质加热管通过热介质与集热板换热后再与水换热，热损失大，热利用率不高，无形中增加了热泵机组的工作量，很多地区日照时间短，温度低，并且，导致太阳能集热器和空气源热泵的效率均不高，因此，现有太空能集热器急需提高换热效率，降低热损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种太空能集热器，解决了现有太空能集热器换热效率低、热损失大的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种太空能集热器，包括保温水箱、空气源热泵和支架，所述空气源热泵设有冷凝器，所述支架顶端倾斜固定有混合集热换热器，所述冷凝器设于混合集热换热器内；

所述混合集热换热器包括外框壳体，所述外框壳体一端面固定有钢化玻璃板，所述外框壳体内壁设有保温层，所述外框壳体内壁固定有太阳能集热板，所述太阳能集热板正面正对钢化玻璃板设置，所述太阳能集热板背面固定有换热管，所述换热管表面与冷凝器固定；

所述保温水箱通过水管与换热管两端连通，所述保温水箱与换热管连通的水管上设有循环抽泵。

进一步地，所述换热管包括下分水管、换热支管和上集水管，所述保温水箱通过水管分别与下分水管、上集水管连通，所述换热支管两端分别与下分水管、上集水管连通，所述换热支管在下分水管与上集水管之间呈间隔阵列排布，所述分水管、换热支管和上集水管均紧贴固定于太阳能集热板表面。

进一步地，所述冷凝器为折弯状管道结构，所述冷凝器表面与换热管的换热支管表面紧贴固定。

进一步地，所述保温层为聚氨酯发泡层。

进一步地，所述保温水箱上设有进水管口和出水管口。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过移除太阳能集热器的介质加热管路，将水箱的换热管路直接与太阳能集热板贴合换热，以降低热损失，并且将热泵的冷凝器管路改进也直接与换热管路贴合换热，再利用循环水泵循环抽水加热，具有换热效率高、热损失小的优点，并且水箱管路简单，换热管外壁不会结垢，提高了整体设备的使用寿命。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型太空能集热器的结构示意图；

图2为混合集热换热器的内部结构示意图；

图3为混合集热换热器内部太阳能集热板背面的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-保温水箱，2-空气源热泵，3-支架，4-混合集热换热器，5-循环抽泵，101-进水管口，102-出水管口，201-冷凝器，401-外框壳体，402-钢化玻璃板，403-保温层，404-太阳能集热板，405-换热管，405a-下分水管，405b-换热支管，405c-上集水管。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3所示，本实用新型为一种太空能集热器，包括保温水箱1、空气源热泵2和支架3，空气源热泵2设有冷凝器201，支架3顶端倾斜固定有混合集热换热器4，冷凝器201设于混合集热换热器4内，空气源热泵2的整个机组主要包括压缩机、气液分离器、蒸发器、膨胀阀、过滤器、储液罐和冷凝器，为现有技术，也可以直接购买现有产品，结构间具体的管连接回路不作赘述，对空气源热泵2的唯一改进点为将盘管式冷凝器或套管式冷凝器改进为折弯管状冷凝器，以适应在外框壳体401内安装，制成新型的混合集热换热器4；

混合集热换热器4包括外框壳体401，外框壳体401采用铝合金材料,外框壳体401一端面固定有钢化玻璃板402，外框壳体401内壁设有保温层403，外框壳体401内壁固定有太阳能集热板404，太阳能集热板404正面正对钢化玻璃板402设置，太阳能集热板404背面固定有换热管405，换热管405表面与冷凝器201固定；

保温水箱1通过水管与换热管405两端连通，水管为保温管，保温水箱1与换热管405连通的水管上设有循环抽泵5，循环抽泵5将保温水箱1中的水循环抽入换热管405中进行加热。

其中，换热管405包括下分水管405a、换热支管405b和上集水管405c，保温水箱1通过水管分别与下分水管405a、上集水管405c连通，换热支管405b两端分别与下分水管405a、上集水管405c连通，换热支管405b在下分水管405a与上集水管405c之间呈间隔阵列排布，分水管405a、换热支管405b和上集水管405c均紧贴固定于太阳能集热板404表面；具体工作时，下分水管405a为循环水的进水端，冷水从底端进，依次通过下分水管405a、换热支管405b和上集水管405c，期间与太阳能集热板404换热或与冷凝器201换热，从而被加热，再回到保温水箱1中；可设置一个PLC控制器，并在太阳能集热板404上设置一个温度传感器，将PLC控制器的输出端与空气源热泵2的电源电路连接,温度传感器用以监测太阳能集热板404的集热温度，若天气不好，导致太阳能集热板404低于设定的加热温度，则温度传感器传递信号给PLC控制器，PLC控制器则接通空气源热泵2的电源电路，使空气源热泵2的冷凝器201端对换热管405进行加热；若天气好，太阳能集热板404可接收充足阳光，高于设定的加热温度，则空气源热泵2不用工作，从而达到全天候加热。

其中，冷凝器201为折弯状管道结构，冷凝器201表面与换热管405的换热支管405b表面紧贴固定，冷凝器201靠近上集水管405c的一端为热介质进端，由于换热管405中冷水从底端的下分水管405a进，再从顶端的上集水管405c出，因此将冷凝器201上端设为热介质进端可实现与换热管405中冷水进行逆流换热，利于提高换热效率，具体的实现方式为将冷凝器201的上端管口与压缩机连接，下端管口与储液罐连接。

其中，保温层403为聚氨酯发泡层。

其中，保温水箱1上设有进水管口101和出水管口102，进水管口101用于加冷水，出水管口102用于供暖。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种太空能集热器，包括保温水箱(1)、空气源热泵(2)和支架(3)，其特征在于：

所述空气源热泵(2)设有冷凝器(201)，所述支架(3)顶端倾斜固定有混合集热换热器(4)，所述冷凝器(201)设于混合集热换热器(4)内；

所述混合集热换热器(4)包括外框壳体(401)，所述外框壳体(401)一端面固定有钢化玻璃板(402)，所述外框壳体(401)内壁设有保温层(403)，所述外框壳体(401)内壁固定有太阳能集热板(404)，所述太阳能集热板(404)正面正对钢化玻璃板(402)设置，所述太阳能集热板(404)背面固定有换热管(405)，所述换热管(405)表面与冷凝器(201)固定；

所述保温水箱(1)通过水管与换热管(405)两端连通，所述保温水箱(1)与换热管(405)连通的水管上设有循环抽泵(5)。

2.根据权利要求1所述的一种太空能集热器，其特征在于，所述换热管(405)包括下分水管(405a)、换热支管(405b)和上集水管(405c)，所述保温水箱(1)通过水管分别与下分水管(405a)、上集水管(405c)连通，所述换热支管(405b)两端分别与下分水管(405a)、上集水管(405c)连通，所述换热支管(405b)在下分水管(405a)与上集水管(405c)之间呈间隔阵列排布，所述分水管(405a)、换热支管(405b)和上集水管(405c)均紧贴固定于太阳能集热板(404)表面。

3.根据权利要求1所述的一种太空能集热器，其特征在于，所述冷凝器(201)为折弯状管道结构，所述冷凝器(201)表面与换热管(405)的换热支管(405b)表面紧贴固定。

4.根据权利要求1所述的一种太空能集热器，其特征在于，所述保温层(403)为聚氨酯发泡层。

5.根据权利要求1所述的一种太空能集热器，其特征在于，所述保温水箱(1)上设有进水管口(101)和出水管口(102)。