CN2854412Y - 一种高效太阳能动力热管热水装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是一种高效太阳能动力热管热水装置。包括有压缩机(1)、冷凝器(2)、节流装置(5)、蒸发集热器(6)，压缩机(1)及节流装置(5)两端分别并联有第一电磁阀(3)及第二电磁阀(4)，压缩机(1)及第一电磁阀(3)的工质出口通过管路与冷凝器(2)的工质入口相通，压缩机(1)及第一电磁阀(3)的工质入口通过管路与蒸发集热器(6)的工质出口相通，冷凝器(2)的工质出口通过管路与第二电磁阀(4)及节流装置(5)的入口相通，第二电磁阀(4)及节流装置(5)的出口通过管路与蒸发集热器(6)的工质入口相通。本实用新型在阳光充沛时，以太阳能热管工况工作；在阳光不足、阴雨天及夜间时，以热泵工况工作，集中了太阳能热水器和热泵热水器优点，实际能效比高达5－20倍以上。

Description

一种高效太阳能动力热管热水装置
1、技术领域：
本实用新型是一种高效太阳能动力热管热水装置，属于热水装置的创新技术。
2、背景技术：
目前，热水的加热装置主要有燃(油)气热水装置、电热水装置、太阳能热水装置和热泵热水装置。其中，燃(油)气热水装置使用方便，即开即用，较易提高发热功率，但是热效率低下，安全性和环保性能差，安装使用不当会引起火灾、爆炸和一氧化碳中毒。电热水装置一般有两种形式：即热式和储热式，但都存在使用成本较高，安全隐患大，耗电量太大等缺点。
太阳能热水装置和热泵热水装置由于都具有出色的节能效果，近年来得到快速的发展，但是也都有各自的不足：太阳能的安装受到建筑、楼层等因素的制约，多数条件下难以安装，在阴雨雪天气不能提供热水，而且系统脆弱、容易起垢，很大程度上限制了它的应用；热泵热水器虽然不受光线问题的影响，但是在冬季也会由于结霜的问题大大降低其效率，在北方的冬季难以应用，同时在光线充沛时无法直接利用太阳能，同样也难以得到更好的使用效果。
3、发明内容：
本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供一种将太阳能、热管和热泵进行有机的结合，集中了太阳能热水器和热泵热水器优点的太阳能动力热管热水装置。本实用新型设计合理，高效节能，使用成本低，安全可靠，应用范围广。
本实用新型的结构示意图如附图所示，包括有压缩机(1)、冷凝器(2)、节流装置(5)，蒸发集热器(6)，压缩机(1)两端并联有第一电磁阀(3)，节流装置(5)两端并联有第二电磁阀(4)，压缩机(1)及第一电磁阀(3)的气态工质出口通过管路与冷凝器(2)的气态工质入口相通，压缩机(1)及第一电磁阀(3)的气态工质入口通过管路与蒸发集热器(6)的气态工质出口相通，冷凝器(2)的液态工质出口通过管路与第二电磁阀(4)及节流装置(5)的入口相通，第二电磁阀(4)及节流装置(5)的出口通过管路与蒸发集热器(6)的液态工质入口相通。
上述第一电磁阀(3)及第二电磁阀(4)均为二位二通电磁阀。
上述蒸发集热器(6)可以作为工质在其中直接蒸发的太阳能集热器；也可以是以间接方式接收通过载热介质传递而至的、由太阳能集热板所吸收之热能的普通蒸发换热器。
上述蒸发集热器(6)为无翅片间距的集热器，或为由无翅片间距的集热器与换热器、管路、载热介质及泵组成的间接蒸发器。
本实用新型将太阳能热水器、热管热水器和热泵热水器进行有机的结合，在阳光充沛时，本实用新型可以以太阳能热管工况工作，使太阳能得到有效利用，此时无须开动热泵压缩机；在阳光不足、阴雨天及夜间，本实用新型也可以以热泵工况工作，使得热水的供应更有保障。本实用新型集中了太阳能热水器和热泵热水器优点，由于太阳能热水器和热泵热水器的能效比(即产热量与消耗功率之比)都可达2～4倍，本实用新型的实际能效比可高达5-20倍以上，高于目前市场上所有类型的热水器。本实用新型是一种设计合理，高效节能，使用成本低，安全可靠，应用范围广的太阳能动力热管热水装置。
4、附图说明：
图1为本实用新型的结构示意图。
5、具体实施方式：
实施例：
本实用新型的结构示意图如图1所示，包括有压缩机1、冷凝器2、节流装置5，蒸发集热器6，压缩机1两端并联有第一电磁阀3，节流装置5两端并联有第二电磁阀4，压缩机1及第一电磁阀3的气态工质出口通过管路与冷凝器2的气态工质入口相通，压缩机1及第一电磁阀3的气态工质入口通过管路与蒸发集热器6的气态工质出口相通，冷凝器2的液态工质出口通过管路与第二电磁阀4及节流装置5的入口相通，第二电磁阀4及节流装置5的出口通过管路与蒸发集热器6的液态工质入口相通。本实施例中，上述第一电磁阀3、电磁阀4为二位二通电磁阀。
上述蒸发集热器6可以作为工质在其中直接蒸发的太阳能集热器；也可以是以间接方式接收通过载热介质传递而至的、由太阳能集热板所吸收之热能的普通蒸发换热器。太阳能集热板所吸收之热能可为阳光、空气中的热能、雨水、霜雪、土源介质中的能量等。
上述蒸发集热器6为无翅片间距的集热器，或为由无翅片间距的集热器与换热器、管路、载热介质及泵组成的间接蒸发器。
本实用新型由于蒸发集热器与现有的热泵蒸发器翅片结构完全不同，无翅片间距等问题，可以允许更厚的结霜，而且在化霜时霜块容易由重力作用下，以固体状态滑落，脱离蒸发集热器表面，大大减少溶霜所需的耗能和化霜时间，提高热泵效率，可以在北方较寒冷的地区使用。
本实用新型在使用时，可以以三种工况进行工作，即太阳能热管工况、多热源热泵工况以及太阳能动力热管工况，其具体工作原理如下：
太阳能热管工况：压缩机1停，第一电磁阀3，第二电磁阀4开通，工质在太阳能蒸发集热器6中吸热汽化，经过第一电磁阀3进入冷凝器2，向冷凝器2排放热量后凝结，再经过第二电磁阀4和节流装置5，流入蒸发集热器6中吸热汽化，如此循环往复，加热冷凝器中的热水；
多热源热泵工况：当阳光不足、阴雨天以及夜间，或者需要更大的加热能力时，本实用新型以多热源热泵工况工作，此时，压缩机1开，第一电磁阀3、第二电磁阀4关闭，工质经压缩机1压缩后进入冷凝器2，加热水后冷凝为液态，经节流装置5，进入蒸发集热器中6吸收光、风、雨、雪的热能而汽化，再回到压缩机进行压缩，如此循环往复，不断加热冷凝器中的热水。
动力热管工况：当蒸发集热器6的安装位置高于冷凝器2，冷凝器2中冷凝后的工质不能由于重力作用自动流入蒸发集热器6时，压缩机1间断开动，第一电磁阀3关闭，第二电磁阀4间断开启，将冷凝器2中的工质经过第二电磁阀4，推入蒸发集热器6，从而进行蒸发吸热，完成动力热管加热过程。太阳能动力热管工况，特别有利于太阳能热水装置与建筑的一体化。

Claims (4)

1、一种高效太阳能动力热管热水装置，其特征在于包括有压缩机(1)、冷凝器(2)、节流装置(5)，蒸发集热器(6)，压缩机(1)两端并联有第一电磁阀(3)，节流装置(5)两端并联有第二电磁阀(4)，压缩机(1)及第一电磁阀(3)的气态工质出口通过管路与冷凝器(2)的气态工质入口相通，压缩机(1)及第一电磁阀(3)的气态工质入口通过管路与蒸发集热器(6)的气态工质出口相通，冷凝器(2)的液态工质出口通过管路与第二电磁阀(4)及节流装置(5)的入口相通，第二电磁阀(4)及节流装置(5)的出口通过管路与蒸发集热器(6)的液态工质入口相通。
2、根据权利要求1所述的高效太阳能动力热管热水装置，其特征在于上述第一电磁阀(3)及第二电磁阀(4)均为二位二通电磁阀。
3、根据权利要求2所述的高效太阳能动力热管热水装置，其特征在于上述蒸发集热器(6)可以作为工质在其中直接蒸发的太阳能集热器；也可以是以间接方式接收通过载热介质传递而至的、由太阳能集热板所吸收之热能的普通蒸发换热器。
4、根据权利要求3所述的高效太阳能动力热管热水装置，其特征在于上述蒸发集热器(6)为无翅片间距的集热器，或为由无翅片间距的集热器与换热器、管路、载热介质及泵组成的间接蒸发器。
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