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
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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