專利名稱：高效太陽能熱泵熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及熱泵系統(tǒng)，尤其是一種高效太陽能熱泵熱水器，屬于熱泵 應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱泵熱水器由于其制熱能效比恒大于1，其節(jié)能優(yōu)勢明顯，在能源緊缺的現(xiàn) 代社會(huì)已經(jīng)被人們大力推廣應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)的熱泵熱水器包含熱泵系統(tǒng)，熱泵 系統(tǒng)設(shè)有冷凝器和蒸發(fā)器， 一般來說，比較常用的蒸發(fā)器為風(fēng)冷蒸發(fā)器以吸收 空氣熱能，風(fēng)冷蒸發(fā)器是帶有風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)旁管式翅片蒸發(fā)器。熱泵系統(tǒng)工作時(shí) 依靠冷凝器使需要加熱的水或介質(zhì)得到逐漸加熱，最終可以滿足人們對熱水的 需要。眾所周知，以風(fēng)機(jī)旁管式翅片蒸發(fā)器為蒸發(fā)器部件的空氣熱能熱泵熱水 器其最大的弊端為不適宜在低溫環(huán)境下工作，主要是因?yàn)槠涞蜏丨h(huán)境下易結(jié)霜，
而且空氣熱能較低，當(dāng)環(huán)境溫度低于-l(TC時(shí)，基本來說即失去了有效的節(jié)能工 作意義。而現(xiàn)有技術(shù)的太陽能熱水器一般通過結(jié)合有太陽能選擇性吸收性材料 的換熱器經(jīng)太陽光的照射吸收太陽能并直接加熱水。這類太陽能熱水器其優(yōu)點(diǎn) 是，在陽光充足的白天，即使外界環(huán)境溫度較低(如低于-2(TC)，其制熱能力也 是較高的，因此從這個(gè)角度來說，現(xiàn)有技術(shù)的太陽能熱水器比現(xiàn)有技術(shù)的熱泵 熱水器更適宜在低溫環(huán)境下工作，但現(xiàn)有技術(shù)的太陽能熱水器隨著陽光直射的 強(qiáng)度或熱水器水溫高低的變化，其吸熱功率呈較明顯地波動(dòng)，當(dāng)陽光直射強(qiáng)度 較低(如陰雨天)或熱水器水溫較高時(shí)，其吸熱功率及制熱能力下降明顯；而 當(dāng)陽光直射強(qiáng)度較高時(shí)(如夏季的晴天)，其吸熱功率及制熱能力過強(qiáng)，甚至將 水燒開，對洗浴者造成燙傷的安全隱患，也嚴(yán)重影響熱水器的使用壽命，因此，其制熱性能不穩(wěn)定，主動(dòng)控制能力較弱，相對熱泵熱水器來說，其屬于一種被 動(dòng)吸熱式熱水器?，F(xiàn)有技術(shù)雖然也有將空氣能熱泵熱水器與太陽能熱水器直接 進(jìn)行結(jié)合的產(chǎn)品，但其各自的缺點(diǎn)相互彌補(bǔ)不是十分完美，尤其是其性價(jià)比較 低、安裝復(fù)雜，不適于大范圍推廣。
實(shí)用新型內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種高效太陽能熱泵熱水
器o
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的高效太陽能熱泵熱水器，包括熱泵系統(tǒng) 和儲(chǔ)熱水箱，所述的熱泵系統(tǒng)由電控裝置控制工作，所述的熱泵系統(tǒng)包含壓縮 機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置和風(fēng)冷蒸發(fā)器，所述的儲(chǔ)熱水箱與所述的壓縮機(jī)、所述 的冷凝器、所述的節(jié)流裝置及所述的風(fēng)冷蒸發(fā)器結(jié)合構(gòu)成一整體式結(jié)構(gòu)裝置， 其特征在于所述的熱泵系統(tǒng)設(shè)有可供連接太陽能蒸發(fā)器的制冷劑輸出口和制冷 劑回輸口，所述的太陽能蒸發(fā)器是結(jié)合有太陽能選擇性吸收性材料及制冷劑通 道的換熱器；
進(jìn)一步地，上述的高效太陽能熱泵熱水器還可以是具有如下特點(diǎn)包括太 陽能蒸發(fā)器，所述的太陽能蒸發(fā)器設(shè)有制冷劑循環(huán)輸入口和制冷劑循環(huán)輸出口 ， 所述的太陽能蒸發(fā)器是結(jié)合有太陽能選擇性吸收性材料及制冷劑通道的換熱 器5
進(jìn)一步地，上述的高效太陽能熱泵熱水器還可以是具有如下特點(diǎn)設(shè)有將 所述的太陽能蒸發(fā)器與由所述的儲(chǔ)熱水箱、所述的壓縮機(jī)、所述的冷凝器、所 述的節(jié)流裝置及所述的風(fēng)冷蒸發(fā)器結(jié)合構(gòu)成的整體式結(jié)構(gòu)裝置相固定的固定 件；
進(jìn)一步地，上述的高效太陽能熱泵熱水器還可以是具有如下特點(diǎn)所述的固定件包括支架；
進(jìn)一步地，上述的高效太陽能熱泵熱水器還可以是具有如下特點(diǎn)設(shè)有電 加熱器；
進(jìn)一步地，上述的高效太陽能熱泵熱水器還可以是具有如下特點(diǎn)所述的 電加熱器設(shè)置于所述的儲(chǔ)熱水箱上；
進(jìn)一步地，上述的高效太陽能熱泵熱水器還可以是具有如下特點(diǎn)所述的 電加熱器結(jié)合于所述的風(fēng)冷蒸發(fā)器和/或所述的熱泵系統(tǒng)其制冷劑低壓回氣通 道上；
進(jìn)一步地，上述的高效太陽能熱泵熱水器還可以是具有如下特點(diǎn)所述的 制冷劑輸出口和/或所述的制冷劑回輸口和/或所述的制冷劑循環(huán)輸入口和/或所 述的制冷劑循環(huán)輸出口接有截止閥；
進(jìn)一步地，上述的高效太陽能熱泵熱水器還可以是具有如下特點(diǎn)所述的 截止閥為空調(diào)閥；
進(jìn)一步地，上述的高效太陽能熱泵熱水器還可以是具有如下特點(diǎn)設(shè)有與 所述的制冷劑輸出口、所述的制冷劑回輸口、所述的制冷劑循環(huán)輸入口及所述 的制冷劑循環(huán)輸出口或者是所述的截止閥配套的制冷劑連接對管，所述的制冷 劑連接對管其管口具有螺絲或螺帽。
本實(shí)用新型獲得了相當(dāng)可觀的性能提升和積極效果
在熱泵系統(tǒng)制熱工作中，所述的冷凝器可以為用戶制熱水，所述的熱泵系 統(tǒng)既可以通過所述的風(fēng)冷蒸發(fā)器吸收空氣熱能，也可以由所述的制冷劑輸出口 和所述的制冷劑回輸口通過連接所述的太陽能蒸發(fā)器吸收太陽能。同時(shí)兼具了 空氣能熱泵熱水器及太陽能熱水器的大部分優(yōu)點(diǎn)，并且性價(jià)比極高。
當(dāng)本實(shí)用新型設(shè)有固定件，尤其包含支架時(shí)，可以使安裝固定更加方便、緊湊；
當(dāng)本實(shí)用新型接有循環(huán)水泵時(shí)，可以使得本實(shí)用新型在應(yīng)用中方便安裝， 其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊；
當(dāng)本實(shí)用新型設(shè)有電加熱器時(shí)，可以更充分地保證使用舒適性；
當(dāng)所述的電加熱器設(shè)置于所述的儲(chǔ)熱水箱上時(shí)，加熱熱水比較直接，可以 提供相對高溫的熱水；
當(dāng)所述的電加熱器結(jié)合于所述的風(fēng)冷蒸發(fā)器和/或所述的熱泵系統(tǒng)其制冷劑 低壓回氣通道上時(shí)，在較寒冷的氣候環(huán)境下所述的熱泵系統(tǒng)仍能高效制熱；
當(dāng)所述的制冷劑輸出口和/或所述的制冷劑回輸口和/或所述的制冷劑循環(huán) 輸入口和/或所述的制冷劑循環(huán)輸出口接有截止閥，尤其是所述的截止閥為空調(diào) 閥時(shí)，更加方便安裝及保證品質(zhì);
當(dāng)設(shè)有配套的制冷劑連接對管時(shí)，配套較齊全，可以為用戶提供更便捷的 使用條件，方便用戶安裝時(shí)將所述的熱泵系統(tǒng)與所述的太陽能蒸發(fā)器相連接。
綜上所述，本實(shí)用新型能夠高效、快速制熱，與常規(guī)技術(shù)的熱泵熱水器及 太陽能熱水器相比，本實(shí)用新型主動(dòng)控制能力較強(qiáng)，相對現(xiàn)有技術(shù)的太陽能熱 水器來說，其屬于一種主動(dòng)吸熱式太陽能熱水器，在相同的熱泵功率、太陽能 吸收面積及水箱容積配置下，能夠更高效、快速而持續(xù)大量地供應(yīng)熱水，工作 性能穩(wěn)定，壽命較長，綜合性價(jià)比高。

附圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖 附圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖 附圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例一 一種高效太陽能熱泵熱水器，在外殼內(nèi)同時(shí)設(shè)有熱泵系統(tǒng)(l)和 儲(chǔ)熱水箱(2),所述的熱泵系統(tǒng)(1)由電控裝置(3)控制工作，所述的熱泵系統(tǒng)(l)
包含壓縮機(jī)(4)、冷凝器(5)、節(jié)流裝置(6)和風(fēng)冷蒸發(fā)器(7)，這樣所述的儲(chǔ)熱水 箱(2)與所述的壓縮機(jī)(4)、所述的冷凝器(5)、所述的節(jié)流裝置(6)及所述的風(fēng)冷 蒸發(fā)器(7)結(jié)合構(gòu)成一整體式結(jié)構(gòu)裝置，特別的是所述的熱泵系統(tǒng)(l)設(shè)有可供連 接太陽能蒸發(fā)器的制冷劑輸出口(8)和制冷劑回輸口(9)，所述的太陽能蒸發(fā)器是 結(jié)合有太陽能選擇性吸收性材料及制冷劑通道的換熱器；所述的制冷劑輸出口 (8)和所述的制冷劑回輸口(9)接有截止閥(15)，該截止閥(15)為空調(diào)閥并固定在 外殼上；冷凝器(5)可選用套管式冷凝器或板式冷凝器等，冷凝器(5)通過設(shè)置在 機(jī)殼內(nèi)的循環(huán)水泵與儲(chǔ)熱水箱(2)循環(huán)換熱，當(dāng)然，也可不設(shè)循環(huán)水泵，但在機(jī) 殼上設(shè)有循環(huán)水泵外接口，以便在安裝使用時(shí)另接循環(huán)水泵；另外，還設(shè)有相 對獨(dú)立的太陽能蒸發(fā)器(IO)，所述的太陽能蒸發(fā)器(10)設(shè)有制冷劑循環(huán)輸入口 (ll)和制冷劑循環(huán)輸出口(12)，所述的太陽能蒸發(fā)器(10)是結(jié)合有太陽能選擇性 吸收性材料及制冷劑通道的換熱器，在此可選用其中一個(gè)表面覆有深色太陽能 吸收涂料的吹脹式鋁板(或鋁合金板)換熱器，該換熱器吹脹有制冷劑通道， 所述的太陽能蒸發(fā)器(10)可以是單塊，也可以是由多塊構(gòu)成，在此選用單塊。 為方便配套及安裝，另設(shè)有制冷劑連接對管(16)，該制冷劑連接對管(16)實(shí)際上 包含兩條制冷劑連接銅管(也可以是逐漸流行的銅鋁管)，制冷劑連接對管(16) 其各管口均具有螺帽或螺絲與截止閥(15)配套，另可設(shè)有保溫層。
應(yīng)用時(shí)，將制冷劑輸出口(8)和制冷劑回輸口(9)所連接的截止閥(15)通過制 冷劑連接對管(16)與制冷劑循環(huán)輸入口(n)和制冷劑循環(huán)輸出口(12)相連。將太 陽能蒸發(fā)器(10)掛立固定于合適的墻面等固定物上或斜置固定于屋頂瓦面上(當(dāng) 然也可為太陽能蒸發(fā)器(10)配制支架以斜立固定于平面上)，覆有深色太陽能吸收涂料的表面面對太陽以吸收太陽能，而其未覆有深色太陽能吸收涂料的表面 可以輔助吸收少量空氣熱能。
在儲(chǔ)熱水箱(2)中的水溫不足而需要加熱水的過程當(dāng)中，受電控裝置(3)的控 制，熱泵系統(tǒng)(l)啟動(dòng)制熱，此時(shí)，熱泵系統(tǒng)(l)既可以通過所述的風(fēng)冷蒸發(fā)器風(fēng) 冷蒸發(fā)器(7)吸收空氣熱能，也可以通過太陽能蒸發(fā)器(10)吸收太陽能。同時(shí)兼具 了空氣能熱泵熱水器及太陽能熱水器的大部分優(yōu)點(diǎn)，在陰雨天時(shí)，太陽能蒸發(fā) 器(10)由于其作為熱泵蒸發(fā)器的一部分，其面溫度始終較低，因此也能吸收大量 太陽能，并且還可以輔助吸收少量空氣熱能，其性價(jià)比較高。
本熱泵熱水器供熱水速度快，運(yùn)行效率高，與常規(guī)技術(shù)的熱泵熱水器及太 陽能熱水器相比，本實(shí)用新型主動(dòng)控制能力較強(qiáng)，相對現(xiàn)有技術(shù)的太陽能熱水 器來說，其屬于一種主動(dòng)吸收式太陽能熱水器，在相同的熱泵功率、太陽能吸 收面積及水箱容積配置下，能夠更高效、快速而持續(xù)大量地供應(yīng)熱水，工作性 能穩(wěn)定，壽命較長，綜合性價(jià)比高，尤其是本實(shí)用新型還可以應(yīng)用于北方嚴(yán)寒 氣候環(huán)境和日照不充足的地區(qū)，其適用地域非常廣泛。
本實(shí)施例尤其適合制造成為分體式高效太陽能熱泵熱水器。
實(shí)施例二 一種高效太陽能熱泵熱水器，本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相似， 只是設(shè)有將所述的太陽能蒸發(fā)器(10)與由所述的儲(chǔ)熱水箱(2)、所述的壓縮機(jī)(4)、 所述的冷凝器(5)、所述的節(jié)流裝置(6)及所述的風(fēng)冷蒸發(fā)器(7)結(jié)合構(gòu)成的整體式 結(jié)構(gòu)裝置相固定的固定件(13)，固定件(13)包括支架、嫘絲、螺母等；太陽能蒸 發(fā)器(10)由兩塊構(gòu)成，這兩塊太陽能蒸發(fā)器(10)的制冷劑循環(huán)輸入口(11)和制冷 劑循環(huán)輸出口(12)均可分別連接截止閥(15),截止閥(15)也為空調(diào)閥，方便日后 檢修之用；在儲(chǔ)熱水箱(2)中設(shè)有電加熱器(14)，當(dāng)然，視不同的需求，電加熱器 (14)也可以結(jié)合于所述的風(fēng)冷蒸發(fā)器(7)和/或所述的熱泵系統(tǒng)(l)其制冷劑低壓回氣通道上；熱泵系統(tǒng)(l)接有四通閥；冷凝器(5)結(jié)合設(shè)置于儲(chǔ)熱水箱(2)上。
安裝時(shí)，將上述整體式結(jié)構(gòu)裝置臥置固定于固定件(i3)的支架上部，這樣， 風(fēng)冷蒸發(fā)器(7)其在上述整體式結(jié)構(gòu)裝置中的出風(fēng)方式為側(cè)出風(fēng)式，太陽能蒸發(fā) 器(10)則斜置固定于固定件(13)的支架斜邊上，其覆有深色太陽能吸收涂料的表 面面對太陽以吸收太陽能。這種形狀構(gòu)置與現(xiàn)有技術(shù)的太陽能熱水器常用的形 狀構(gòu)置相似。兩塊太陽能蒸發(fā)器(10)經(jīng)過串或并聯(lián)連接后通過制冷劑連接對管 (16)與制冷劑輸出口(8)和制冷劑回輸口(9)所連接的截止閥(15)相連。 本實(shí)施例尤其適合制造成為家用整體式高效太陽能熱泵熱水器。 實(shí)施例三 一種高效太陽能熱泵熱水器，本實(shí)施例也與實(shí)施例一相f以，只 是太陽能蒸發(fā)器(10)由一設(shè)有鋁質(zhì)制冷劑通道的太陽能吸熱箱構(gòu)成，在太陽能吸 熱箱里設(shè)有太陽能選擇性吸收性的深色吸/蓄熱材料，所述的深色吸/蓄熱材料可 以是含有碳粉(石墨)、石蠟、金屬屑及瀝青等的混合材料，這些深色粉蓄熱材 料與鋁質(zhì)制冷劑通道具有良好的熱接觸；另外還設(shè)有玻璃，以蓋在太陽能吸熱 箱面對太陽光的一邊使太陽能吸熱箱形成溫室效應(yīng)，并可以防雨水，玻璃可以 是兩塊，蓋在太陽能吸熱箱上形成雙層保溫，效果更好；太陽能吸熱箱的箱體 周邊還設(shè)有保溫層。
本實(shí)施例可以使用較小面積的太陽能蒸發(fā)器(10)或較小容積的儲(chǔ)熱水箱(2)， 其整機(jī)體積較小，性價(jià)比極高。
在需要時(shí)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實(shí)用新型還可以做各種常規(guī)技術(shù)的搭配、 調(diào)整，在不背離本實(shí)用新型權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范 圍的情況下，這些技術(shù)措施都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、高效太陽能熱泵熱水器，包括熱泵系統(tǒng)(1)和儲(chǔ)熱水箱(2)，所述的熱泵系統(tǒng)(1)由電控裝置(3)控制工作，所述的熱泵系統(tǒng)(1)包含壓縮機(jī)(4)、冷凝器(5)、節(jié)流裝置(6)和風(fēng)冷蒸發(fā)器(7)，所述的儲(chǔ)熱水箱(2)與所述的壓縮機(jī)(4)、所述的冷凝器(5)、所述的節(jié)流裝置(6)及所述的風(fēng)冷蒸發(fā)器(7)結(jié)合構(gòu)成一整體式結(jié)構(gòu)裝置，其特征在于所述的熱泵系統(tǒng)(1)設(shè)有可供連接太陽能蒸發(fā)器的制冷劑輸出口(8)和制冷劑回輸口(9)，所述的太陽能蒸發(fā)器是結(jié)合有太陽能選擇性吸收性材料及制冷劑通道的換熱器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效太陽能熱泵熱水器，其特征在于包括太陽能蒸發(fā) 器(IO),所述的太陽能蒸發(fā)器(10)設(shè)有制冷劑循環(huán)輸入口(U)和制冷劑循環(huán)輸 出口(12)，所述的太陽能蒸發(fā)器(10)是結(jié)合有太陽能選擇性吸收性材料及制冷 劑通道的換熱器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效太陽能熱泵熱水器，其特征在于設(shè)有將所述的太 陽能蒸發(fā)器(10)與由所述的儲(chǔ)熱水銜2)、所述的壓縮機(jī)(4)、所述的冷凝器(5)、 所述的節(jié)流裝置(6)及所述的風(fēng)冷蒸發(fā)器(7)結(jié)合構(gòu)成的整體式結(jié)構(gòu)裝置相固 定的固定件(B)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效太陽能熱泵熱水器，其特征在于所述的固定4牛(13) 包括支架。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的高效太陽能熱泵熱水器，其特征在于設(shè)有電 加熱器(14)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高效太陽能熱泵熱水器，其特征在于所述的電加熱器 (14)設(shè)置于所述的儲(chǔ)熱水箱(2)上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高效太陽能熱泵熱水器，其特征在于所述的電加熱器 (14)結(jié)合于所述的風(fēng)冷蒸發(fā)器(7)和減所述的熱泵系統(tǒng)(1)其制冷劑低壓回氣通道上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的高效太陽能熱泵熱水器，其特征在于所述的 制冷劑輸出口 (8)和/或所述的制冷劑回輸口(9)和/或所述的制冷劑循環(huán)輸入口 (11)和/或所述的制冷劑循環(huán)輸出口(12)接有截止閥(15)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的高效太陽能熱泵熱水器，其特征在于所述的截止閥(15) 為空調(diào)閥。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的高效太陽能熱泵熱水器，其特征在于設(shè)有與所述的 制冷劑輸出口(8)、所述的制冷劑回輸口(9)、所述的制冷劑循環(huán)輸入口(ll)及 所述的制冷劑循環(huán)輸出口(12)或者是所述的截止閥(15)配套的制冷劑連接對 管(16),所述的制冷劑連接對管(16)其管口具有螺絲或螺帽。
專利摘要高效太陽能熱泵熱水器，屬熱泵應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，包括熱泵系統(tǒng)(1)和儲(chǔ)熱水箱(2)，所述的熱泵系統(tǒng)(1)由電控裝置(3)控制工作，所述的熱泵系統(tǒng)(1)包含壓縮機(jī)(4)、冷凝器(5)、節(jié)流裝置(6)和風(fēng)冷蒸發(fā)器(7)，所述的儲(chǔ)熱水箱(2)與所述的壓縮機(jī)(4)、所述的冷凝器(5)、所述的節(jié)流裝置(6)及所述的風(fēng)冷蒸發(fā)器(7)結(jié)合構(gòu)成一整體式結(jié)構(gòu)裝置，其特點(diǎn)是所述的熱泵系統(tǒng)(1)設(shè)有制冷劑輸出口(8)和制冷劑回輸口(9)，另包括太陽能蒸發(fā)器(10)，所述的太陽能蒸發(fā)器(10)是結(jié)合有太陽能選擇性吸收性材料及制冷劑通道的換熱器。本實(shí)用新型屬于主動(dòng)吸熱式太陽能熱水器，能效比高、性能穩(wěn)定并且綜合性價(jià)比高，適合大范圍推廣應(yīng)用。
文檔編號F24J2/00GK201152627SQ200720199830
公開日2008年11月19日 申請日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者秦恩溢 申請人:惠州市思想科技有限公司