CN2786499Y - 太阳能热泵热水机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型有关于一种太阳能热泵热水机，包含由一热泵循环装置、太阳能集热装置、辅助加热装置及热水储水桶等主要装置所构成；该太阳能热泵热水机利用太阳能集热装置及热泵循环装置，以冷媒为加热媒介流体，并配合水取热型的辅助加热装置，而使热水储水桶内的水加热形成可供给使用的热水，由此形成可循环加热、不受天候变化的影响及可全年不分季节供应热水的太阳能热泵热水机。

Description

太阳能热泵热水机
技术领域
本实用新型是有关于一种太阳能热泵热水机，详细地，特别是指一种利用太阳能集热装置将流体加热，并配合辅助加热装置具有不受天候影响可持续加热的优点，可提升热泵热水机的整体运转功效，而形成一符合省电、安全、舒适及环保原则的太阳能热泵热水机。
背景技术
请参阅图1、2所示，其分别为公知的结构示意图及公知的结构立体示意图，如图所示，该公知的太阳能热水器1A主要由储水槽10A、支撑架11A及太阳能集热板12A所组成，该储存槽10A装置于支撑架11A较高处，且储水槽10A上设有进水管101A、出水管102A等，而该太阳能集热板12A则倾斜置放于支撑架11A较低处上，以增加太阳能集热板12A的集热效果，该太阳能集热板12A其底部设有一冷水管120A而上方则接设有一热水管121A。
该公知太阳能热水器1A主要由太阳能集热板12A来加热水温，由温度低的冷水由太阳能集热板12A下方的冷水管120A进入，经由太阳能集热板12A吸收太阳能加热后，水温因此逐渐升高，水温较高的热水其密度较低，于是该密度较低的热水会流动至太阳能集热板12A的上方，而后热水会经热水管121A进入于太阳能集热板12A上方的储水槽10A内，而太阳能集热板12A下方的冷水管120A于此时吸入温度较低的冷水，而进行受热升温的作用，由此即完成一利用太阳能加热的装置；又此种公知的太阳能热水器1A需安装一电热辅助器103A，在阴天或太阳日照不够强而低于所设定的温度时，此时启动电热辅助器103A以加热储水槽10A内的水，而使储水槽10A内可以提供热水的使用；在日照不足或热水使用量大时，以致水温无法达到所需的温度时，装设于储水槽10A上的电热辅助器103A即立刻自动开启以补足水温，因此电能的消耗变的相当的大，且加热的水温无法持续一定的温度及无法持续无间断的供应热水，并且使用公知的太阳能热水器1A所产生的热水量有限，无法持续供应多人所使用的热水量，且加热时间过长的情况发生，需等待一段时间才有热水供应使用，而造成使用者在使用上的极大的不便。
依据上述可知公知太阳能热水器具有如下的缺点：
1、在太阳日照不足时，无法具有加热效果。
2、当热水使用量大时，以致水温无法达到所需的温度，即水温不稳定。
3、当太阳日照不足时须依赖电热辅助器来加热，因此耗电量变的相当的大。
4、无法持续无间断的供应热水供应，且所产生的热水量有限，无法持续供应多人所使用的热水量。
5、因直接利用水来加热，故管路内易产生结垢的情况。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种省电、安全、环保、舒适、耐用、降低成本及具有全天候实用性的太阳能热泵热水机。
为实现上述目的，本实用新型提供的太阳能热泵热水机，包含有：
热泵循环装置：压缩机的一端通过高压管路与冷凝器中的冷凝管的一端连接，冷凝器中的冷凝管的另一端通过一过滤器连接膨胀阀的一端，该膨胀阀的另一端与设置在储热桶中的蒸发器的一端相连接，该蒸发器的另一端通过低压管路与压缩机连接；该压缩机内填充有流体；该冷凝器内设置有冷凝管；
太阳能集热装置：太阳能集热板上的集热管与储热桶相连接；
辅助加热装置：加压泵的一端连接一热水储水桶的出水管，加压泵的另一端通过一第一控制阀连接设置于冷凝器中的热交换器的一端，该热交换器的另一端通过一第二控制阀与热水储水桶的进水管连接；
所述太阳能集热装置中，储热桶中设置的热交换器一端通过管路与辅助加热装置中的加压泵相连接，该热交换器的另一端与辅助加热装置中热水储水桶的进水管相连接；
该热水储水桶通过一蒸汽管路与一蒸汽储液桶连结，该蒸汽储液桶的另一端通过一回流管路与热水储水桶连接。
所述的太阳能热泵热水机，其中该辅助加热装置输入的热源为已加热的液体。
所述的太阳能热泵热水机，其中该辅助加热装置输入的热源为已加热的气体。
所述的太阳能热泵热水机，其中该辅助加热装置中输入已加热的液体为水。
所述的太阳能热泵热水机，其中该辅助加热装置中输入已加热的气体为空气。
所述的太阳能热泵热水机，其中该已加热的液体为热水储存桶内的热水。
本实用新型所述的太阳能热泵热水机在日照充足而使用热水时，该热水储水桶中的水会经由出水管输出，而出水管的一端连结有一电磁阀，且该电磁阀于此时成开启状，而第一控制阀及第二控制阀呈关闭状态，该呈开启状的电磁阀使得水流得以流通至疏通管路中，而该疏通管路与设置于太阳能集热装置的储热桶中一热交换器相互连接，并由储热桶中的流体与热交换器产生冷热交换作用，而使热交换器中的水流加热而形成热水，且配合热泵循环装置的蒸发器而使热水再次升温，而已加热形成热水的水流再经由疏通管路流向进水管，并由进水管将热水导入热水储水桶中存放及供给。
该太阳能热泵热水机具有温控效果，当热水的温度高于所设定的加热温度，此时，该太阳能热泵热水机的热泵循环装置随即暂停运作，而热交换器中的热水仍受储热桶中流体持续加热及控制热水达恒温状态，而于热水的温度下降至所设定的水温以下，此时，该热泵循环装置随即启动并进行循环加热，使得热水的温度能不被天气及四季气候的影响，而可随时供给所需的热水。
当日照不足使得流体温度不足而造成热水的水温下降，此时，该热泵循环装置随即启动，并由高温高压的流体将储热桶中的热交换器里的水进行热对流，而产生加热升温的效果即形成热水，并配合该太阳能热泵热水机的辅助加热装置，由第一控制阀及第二控制阀的开启，该辅助加热装置可由热水储水桶中已加热的热水，经由加压泵而导入热交换器中，而使冷凝管中的流体再加热而升温，由此冷凝器只需些许加热即可达加热所需的传热温度；且热水储水桶上连结一蒸汽管路，该蒸汽管路与一蒸汽储液桶连结，由该蒸汽管路可将热水与冷空气结合所产生的蒸汽输入热水储水桶中，而经由蒸汽储液桶将蒸汽凝结成水滴并储存于桶内，当达一定的水量时，即可由蒸汽储液桶的一端所连结的回流管路而将水输入热水储水桶中，可使蒸汽经由蒸汽储液桶而达有效资源再利用的功效；当热水储水桶的水量不足时，可经由补水管将热水储水桶内的水量补足，而使热水储水桶内随时有热水供应使用。
附图说明
图1为公知的结构示意图。
图2为公知的结构立体示意图。
图3为本实用新型的机体结构示意图。
具体实施方式
为能对本实用新型的目的、功效及构造特征能有更详细明确的了解，举出如下述较佳实施例并配合附图说明如后：
本实用新型关为一种太阳能热泵热水机，请参阅图3所示，其为本实用新型的机体结构示意图，如图所示，本实用新型所述的太阳能热泵热水机1，其特征在于包含有：热泵循环装置10、太阳能集热装置11、辅助加热装置12及热水储水桶13等主要装置所构成，且该太阳能热泵热水机1为一种利用吸收太阳日照辐射能源经太阳能集热装置11并配合辅助加热装置12，以冷媒为加热媒介的流体，并由辅助加热装置12的热水循环效果，将热水储水桶13内的水加热形成可随时供给使用的热水，由此形成可循环加热、不受天候变化的影响及可全年不分季节供应热水的太阳能热泵热水机1。
本实用新型所述太阳能热泵热水机1的热泵循环装置10主要组件包含有：压缩机100、高压管路101、低压管路102、冷凝器103、过滤器104、膨胀阀105、蒸发器106所构成；该压缩机100内填充有流体，该流体可为冷媒，且呈高温高压的态样，该流体经压缩机100一端的高压管路101相互联结一冷凝器103，而该冷凝器103内设置有冷凝管1030，因冷凝管1030中的流体会因交换作用而凝结成高压液体，而该流体再从冷凝管1030的另一端形成连结状的高压管路101输出，而此时高压管路101内的流体其温度略微下降，将温度略微下降的流体经高压管路101输入过滤器104及膨胀阀105中，使高压液体过滤并束缩膨胀，再将流体导入蒸发器106中，而流体于蒸发器106内形成低压气体以吸热，而吸热后则形成的低温低压的流体，而流体经与蒸发器106连接的低压管路102而传导回压缩机100，由此形成一循环回路。
而本实用新型所述太阳能热泵热水机1的太阳能集热装置11主要由太阳能集热板110、集热管111及储热桶112所构成一加温装置；该太阳能集热板110吸收太阳热能源使得集热管111中的流体被加热而升温，并经集热管111而输入储热桶112内存放及进行热交换作用，而于热交换后温度会略降，而降温后的流体会经由集热管111再导回经太阳能集热板110在加热。
又，而本实用新型所述太阳能热泵热水机1的辅助加热装置12，主要由一加压泵120、出水管路121、第一控制阀122、热交换器123、进水管路124及第二控制阀125所构成的热水加热循环回路；该辅助加热装置12利用导入热源所形成的热对流，将冷凝器103中的流体达再加热升温的效果，而所导入的热源可为已加热的液体或气体而形成为水取热或空气取热的加热型态，其中，该辅助加热装置12利用热水储水桶13中已加热的热水，而形成水取热的加热型态，经加压泵120而导入出水管路121中，而由第一控制阀122开启而将热水导入热交换器123，且热交换器123利用热水的温度作热交换，再由进水管路124及第二控制阀125回流进入热水储水桶13中。
热水储水桶13为一储水结构，且分别连接有出水管130、进水管134、供水管、补水管138、蒸汽管路135及回流管路137，由出水管130及进水管134而形成一循环加热回路，且由供水管及补水管138形成一循环供给及补充回路，并利用蒸汽管路135及回流管路137而形成一循环回收回路。
又本实用新型所述的太阳能热泵热水机1在日照充足而使用热水时，该热水储水桶13中的水会经由出水管130输出，而出水管130的一端连结有一电磁阀131，且该电磁阀131于此时成开启状，而第一控制阀122及第二控制阀125呈关闭的状态，该呈开启状的电磁阀131使得水流得以流通至疏通管路132中，而该疏通管路132与设置于太阳能集热装置11的储热桶112中一热交换器133相互连接，并由储热桶112中的流体与热交换器133产生冷热交换作用，其中该流体可为冷媒等具热传导功效的物质，而使热交换器133中的水流加热而形成热水，且配合热泵循环装置10的蒸发器106而使热水再次升温，因蒸发器106中具有高温高压的流体，而利用蒸发器106中高温高压流体的热能，可使热交换器133中的水流再加热升温，而已加热形成热水的水流再经由疏通管路132流向进水管134，并由进水管134将热水导入热水储水桶13中存放及供给；因储热桶112中储存有太阳能集热板110所吸收太阳的热能而加热的流体，故热泵循环装置10的蒸发器106中的流体因热对流原理使得流体的温度略有下降，但温度所下降的幅度不大，当由低压管102导回压缩机100内时，该压缩机100只需将流体略微加热即可达到下一循环所需的温度，故大幅地提高压缩机100的使用效率及寿命，而如此的提升效率更可便于得到所需热水的温度。
而该太阳能热泵热水机1具有温控效果，当热水的温度高于所设定的加热温度，此时，该太阳能热泵热水机1的热泵循环装置10随即暂停运作，而热交换器133中的热水仍受储热桶112中流体持续加热及控制热水达恒温状态，而于热水的温度下降至所设定的水温以下，此时，该热泵循环装置10随即启动并进行循环加热，使得热水的温度能不被天气及四季气候的影响，而可随时供给所需的热水。
而当日照不足使得流体温度不足而造成热水的水温下降，此时，该热泵循环装置10随即启动，并由高温高压的流体将储热桶112中的热交换器133里的水流进行热对流，而产生加热升温的效果而形成热水，并配合该太阳能热泵热水机1的辅助加热装置12，由第一控制阀122及第二控制阀125的开启，该辅助加热装置12可由热水储水桶13中已加热的热水，经由加压泵120加压而导入热交换器123中，而使冷凝管1030中的流体再加热而升温，由此冷凝器103只需些许加热即可达加热所需的传热温度；该热水储水桶13上连结一蒸汽管路135，该蒸汽管路135与一蒸汽储液桶136连结，由该蒸汽管路135可将热水与冷空气结合所产生的蒸汽输入蒸汽储液桶136中，而经由蒸汽储液桶136将蒸汽凝结成水滴并储存于桶内，当达一定的水量时，即可由蒸汽储液桶136的一端所连结的回流管路137而将水输入热水储水桶13中，可使蒸汽经由蒸汽储液桶136而达有效资源再利用的功效；当热水储水桶13的水量不足时，可经由补水管138将热水储水桶13内的水量补足，而使热水储水桶13内随时有热水供应使用。
由上述可知，该太阳能热泵热水机1无须考虑所装置是否为太阳日照辐射强烈的场所，且该太阳能热泵热水机1在阴、雨天均可使用，即该机组不因天气变化，而影响机组热水加热温度及加热效果，故该太阳能热泵热水机1可全年运转及不分季节供应水温控制稳定的大量热水，并且该太阳能热泵热水机1为相当省电、安全、舒适、耐用的热水加热机组。
依据上述可知本实用新型具有如下的优点：
1、该太阳能热泵热水机完全不受天气影响。
2、耗电量比传统太阳能热水机更低。
3、水温控制稳定。
4、可持续加热及随时供应热水。
5、因以冷媒作加热媒介的流体使水质不产生管路结垢的情况。

Claims (6)

1.一种太阳能热泵热水机，其特征在于，包含有：
热泵循环装置：压缩机的一端通过高压管路与冷凝器中的冷凝管的一端连接，冷凝器中的冷凝管的另一端通过一过滤器连接膨胀阀的一端，该膨胀阀的另一端与设置在储热桶中的蒸发器的一端相连接，该蒸发器的另一端通过低压管路与压缩机连接；该压缩机内填充有流体；该冷凝器内设置有冷凝管；
太阳能集热装置：太阳能集热板上的集热管与储热桶相连接；
辅助加热装置：加压泵的一端连接一热水储水桶的出水管，加压泵的另一端通过一第一控制阀连接设置于冷凝器中的热交换器的一端，该热交换器的另一端通过一第二控制阀与热水储水桶的进水管连接；
所述太阳能集热装置中，储热桶中设置的热交换器一端通过管路与辅助加热装置中的加压泵相连接，该热交换器的另一端与辅助加热装置中热水储水桶的进水管相连接；
该热水储水桶通过一蒸汽管路与一蒸汽储液桶连结，该蒸汽储液桶的另一端通过一回流管路与热水储水桶连接。
2.依据权利要求1所述的太阳能热泵热水机，其特征在于，该辅助加热装置输入的热源为已加热的液体。
3.依据权利要求1所述的太阳能热泵热水机，其特征在于，该辅助加热装置输入的热源为已加热的气体。
4.依据权利要求2所述的太阳能热泵热水机，其特征在于，该辅助加热装置中输入已加热的液体为水。
5.依据权利要求3所述的太阳能热泵热水机，其特征在于，该辅助加热装置中输入已加热的气体为空气。
6.依据权利要求2或4所述的太阳能热泵热水机，其特征在于，该已加热的液体为热水储存桶内的热水。
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