分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器，包括：室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)，室外機(jī)包括由平板太陽(yáng)能集熱板中的集熱板芯與熱泵的蒸發(fā)器一體形成的管翼式集熱蒸發(fā)器、太陽(yáng)能熱泵壓縮機(jī)、熱力膨脹閥、儲(chǔ)液器、干燥過(guò)濾器以及電磁閥，室內(nèi)機(jī)包括由熱泵的冷凝器制成的管翅式冷凝器、循環(huán)風(fēng)機(jī)、輔助熱源和控制器，平板太陽(yáng)能熱泵采暖器的運(yùn)行通過(guò)控制器控制壓縮機(jī)、熱力膨脹閥及電磁閥實(shí)現(xiàn)。通過(guò)上述方式，本實(shí)用新型分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器能夠?qū)崿F(xiàn)太陽(yáng)能的光熱轉(zhuǎn)換與熱能傳輸，相對(duì)太陽(yáng)能熱水采暖系統(tǒng)效率大大提高，解決了防凍問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)了全天候供暖，整個(gè)過(guò)程采用全自動(dòng)控制，操作簡(jiǎn)單、安全可靠。
【專利說(shuō)明】分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能熱利用和熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，特別是涉及一種分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器。

【背景技術(shù)】
[0002]按建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)，我國(guó)2/3以上的國(guó)土面積屬嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)，為了保證生存的基本條件，建筑物必須供暖。隨著生活水平和居住環(huán)境的改善，夏熱冬冷地區(qū)對(duì)采暖要求不斷提高，城鎮(zhèn)絕大部分家庭已安裝空調(diào)自行解決冬季采暖問(wèn)題。
[0003]2004年我國(guó)城鎮(zhèn)建筑消耗采暖用能為1.3億噸標(biāo)煤，相當(dāng)于當(dāng)年煤產(chǎn)量的10%左右。與單獨(dú)的太陽(yáng)能供熱水相比，太陽(yáng)能供熱采暖獲得的節(jié)能量更大。因此，太陽(yáng)能供熱采暖是繼太陽(yáng)能供熱水之后，需要在建筑中應(yīng)用推廣的又一項(xiàng)太陽(yáng)能熱利用技術(shù)。我國(guó)太陽(yáng)能資源最為豐富的地區(qū)，即按照太陽(yáng)能資源區(qū)劃的第I區(qū)和第2區(qū)，都是氣候寒冷、常規(guī)能源比較缺乏的偏遠(yuǎn)地區(qū)，如西藏、新疆、內(nèi)蒙等，既有實(shí)際的采暖需求、又有充足的資源條件，是應(yīng)用太陽(yáng)能供熱采暖條件最為優(yōu)越的地區(qū)。
[0004]太陽(yáng)能采暖是一項(xiàng)環(huán)保工程，它與普通的采暖方式不同的是熱源不同，即普通采暖是燃煤、電、油、氣等，而太陽(yáng)能采暖是利用無(wú)污染、可再生的太陽(yáng)能。太陽(yáng)能采暖經(jīng)濟(jì)效益顯著，一般3-5年即可回收投資成本，而它的使用壽命一般在20年左右，所以它的經(jīng)濟(jì)效益也是十分顯著的。由于太陽(yáng)能采暖清潔安全，不會(huì)產(chǎn)生傳統(tǒng)燒煤采暖爐二氧化碳中毒的危險(xiǎn)，也不會(huì)發(fā)生燙傷等意外，適用于大型建筑，如住宅、學(xué)校、辦公室、工廠、養(yǎng)殖溫室等。同時(shí)，安裝太陽(yáng)能采暖工程，還可以免費(fèi)獲得洗浴熱水，是一舉多得的節(jié)能減排工程。
[0005]傳統(tǒng)的太陽(yáng)能采暖思路是采用太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)制成采暖用的45-60°C熱水，再通過(guò)風(fēng)機(jī)盤(pán)管、地板采暖以及散熱片加熱室內(nèi)空氣。這樣做有以下缺點(diǎn):一、制取熱水溫度在45-60°C的高溫區(qū)，尤其在氣候寒冷的冬季，集熱效率較低；二、經(jīng)過(guò)二次換熱(先加熱熱水再由熱水加熱空氣)，系統(tǒng)效率低；三、系統(tǒng)存在防凍的問(wèn)題；四、系統(tǒng)復(fù)雜，初期投資高；五、由于系統(tǒng)效率低，存在著各種安全隱患，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高，使得傳統(tǒng)太陽(yáng)能采暖初期投資高，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高，難以推廣。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器，能夠解決:
[0007]—、制取熱水溫度在45_60°C的高溫區(qū)，尤其在氣候寒冷的冬季，集熱器效率較低的問(wèn)題；
[0008]二、經(jīng)過(guò)二次換熱(先加熱熱水再由熱水加熱空氣)，系統(tǒng)效率低的問(wèn)題；
[0009]三、系統(tǒng)的防凍問(wèn)題；
[0010]四、系統(tǒng)復(fù)雜，初投資高的問(wèn)題；
[0011]五、由于系統(tǒng)效率低，存在著各種安全隱患，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高，使得傳統(tǒng)太陽(yáng)能采暖初投資高，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高，難以推廣的問(wèn)題。
[0012]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器，包括:室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)，所述室外機(jī)包括平板太陽(yáng)能集熱板的集熱板芯與熱泵的蒸發(fā)器一體形成的管翼式集熱蒸發(fā)器，室內(nèi)機(jī)包括由熱泵的冷凝器制成的管翅式冷凝器，所述室外機(jī)通過(guò)蒸汽管路、液管和動(dòng)力控制線連接室內(nèi)機(jī)。
[0013]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述管翼式集熱蒸發(fā)器包括管翼式吸熱蒸發(fā)板芯，管翼式吸熱蒸發(fā)板芯上方或內(nèi)部設(shè)置有蒸發(fā)換熱管與吸熱翅片，吸熱翅片和蒸發(fā)換熱管之間通過(guò)焊接或脹接方式連接成一整板，蒸發(fā)換熱管的內(nèi)部充注有制冷劑。
[0014]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述管翼式吸熱蒸發(fā)板芯采用多根蒸發(fā)換熱管串聯(lián)、多根蒸發(fā)換熱管并聯(lián)或多根蒸發(fā)換熱管串并聯(lián)的形式。
[0015]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述室外機(jī)還包括壓縮機(jī)、儲(chǔ)液器、干燥過(guò)濾器、電磁閥和熱力膨脹閥，壓縮機(jī)安裝在連接管翼式集熱蒸發(fā)器與管翅式冷凝器的蒸汽管路上，儲(chǔ)液器安裝在連接管翼式集熱蒸發(fā)器與管翅式冷凝器的液管上，靠近儲(chǔ)液器的液管上還設(shè)置有干燥過(guò)濾器、電磁閥和熱力膨脹閥，電磁閥設(shè)置在干燥過(guò)濾器和熱力膨脹閥之間；所述室內(nèi)機(jī)為壁掛式或吊頂式設(shè)置，室內(nèi)機(jī)還包括循環(huán)風(fēng)機(jī)、輔助熱源和控制器，控制器安裝在室內(nèi)機(jī)的上部。
[0016]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述管翼式集熱蒸發(fā)器通過(guò)壓縮機(jī)與管翅式冷凝器汽相連接，所述管翅式冷凝器通過(guò)儲(chǔ)液器、干燥過(guò)濾器、電磁閥和熱力膨脹閥與管翼式集熱蒸發(fā)器液相連接。
[0017]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述壓縮機(jī)為太陽(yáng)能熱泵壓縮機(jī)。
[0018]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述壓縮機(jī)的蒸發(fā)溫度范圍為_(kāi)15°C—45°C，壓縮機(jī)的吸氣溫度為≤80°C。
[0019]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述室內(nèi)機(jī)上還設(shè)置有連接輔助熱源的接口，輔助熱源采用電加熱、熱水加熱或蒸汽加熱。
[0020]在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述控制器包括:
[0021]第一溫度傳感器，用于檢測(cè)室內(nèi)的溫度；
[0022]第二溫度傳感器，用于檢測(cè)室外環(huán)境的溫度；
[0023]第三溫度傳感器，用于檢測(cè)所述管翼式吸熱蒸發(fā)板芯的溫度；
[0024]第四溫度傳感器，用于檢測(cè)管翼式集熱蒸發(fā)器中汽態(tài)制冷劑溫度。
[0025]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:一種分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器的控制方法，包括如下步驟:
[0026]啟動(dòng)控制器，當(dāng)管翼式吸熱蒸發(fā)板芯的溫度高于環(huán)境溫度設(shè)定的溫差時(shí)，打開(kāi)電磁閥并延時(shí)開(kāi)啟壓縮機(jī)；
[0027]當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，關(guān)閉電磁閥并延時(shí)關(guān)閉壓縮機(jī)；
[0028]當(dāng)室內(nèi)溫度沒(méi)有達(dá)到設(shè)定溫度、或當(dāng)管翼式吸熱蒸發(fā)板芯溫度低于環(huán)境溫度設(shè)定的溫差、或當(dāng)管翼式吸熱蒸發(fā)板芯的溫度低于設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉壓縮機(jī)并同時(shí)關(guān)閉電磁閥，并打開(kāi)輔助熱源。
[0029]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器能夠?qū)崿F(xiàn)太陽(yáng)能的光熱轉(zhuǎn)換與熱能傳輸，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能采暖，相對(duì)太陽(yáng)能熱水采暖系統(tǒng)效率大大提高，解決了防凍問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了全天候供暖，保證集熱蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度不會(huì)過(guò)低，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)的高效率，整個(gè)過(guò)程采用全自動(dòng)控制，操作簡(jiǎn)單、安全可靠。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
[0031]圖1是本實(shí)用新型的分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是本實(shí)用新型中太陽(yáng)能集熱蒸發(fā)器一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3是圖2的A-A向視圖；
[0034]附圖中各部件的標(biāo)記如下:1、室內(nèi)機(jī)，2、循環(huán)風(fēng)機(jī)，3、控制器，4、輔助熱源，5、管翅式冷凝器，6、壓縮機(jī)，7、儲(chǔ)液器，8、干燥過(guò)濾器，9、電磁閥，10、熱力膨脹閥，11、管翼式集熱蒸發(fā)器，12、管翼式吸熱蒸發(fā)板芯，13、邊框，14、保溫隔熱層，15、透明蓋板，16、背板，17、蒸發(fā)換熱管，18、吸熱翅片，19、蒸汽管路，20、液管，21、動(dòng)力控制線，22、室外機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0035]下面將對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0036]請(qǐng)參閱圖1至圖3，本實(shí)用新型實(shí)施例包括:
[0037]—種分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器，包括:室外機(jī)22和室內(nèi)機(jī)1，所述室外機(jī)22通過(guò)蒸汽管路19、液管20和動(dòng)力控制線21連接室內(nèi)機(jī)I。
[0038]所述室外機(jī)22包括由平板太陽(yáng)能集熱板中的集熱板芯與熱泵的蒸發(fā)器一體形成的管翼式集熱蒸發(fā)器11，所述室內(nèi)機(jī)包括由熱泵的冷凝器制成的管翅式冷凝器5。
[0039]所述室外機(jī)22還包括壓縮機(jī)6、儲(chǔ)液器7、干燥過(guò)濾器8、電磁閥9和熱力膨脹閥10，壓縮機(jī)6安裝在連接管翼式集熱蒸發(fā)器11與管翅式冷凝器5的蒸汽管路19上，儲(chǔ)液器7安裝在連接管翼式集熱蒸發(fā)器11與管翅式冷凝器5的液管20上，靠近儲(chǔ)液器7的液管20上還設(shè)置有干燥過(guò)濾器8、電磁閥9和熱力膨脹閥10，電磁閥9設(shè)置在干燥過(guò)濾器8和熱力膨脹閥10之間。
[0040]所述室內(nèi)機(jī)I為壁掛式或吊頂式設(shè)置，所述室內(nèi)機(jī)I還包括循環(huán)風(fēng)機(jī)2、輔助熱源4和控制器3，循環(huán)風(fēng)機(jī)2安裝在室內(nèi)機(jī)I的出風(fēng)口處，控制器3安裝在室內(nèi)機(jī)I的上部。
[0041]所述管翼式集熱蒸發(fā)器11通過(guò)壓縮機(jī)6與管翅式冷凝器5汽相連接，所述管翅式冷凝器5通過(guò)儲(chǔ)液器7、干燥過(guò)濾器8、電磁閥9和熱力膨脹閥10與管翼式集熱蒸發(fā)器11液相連接。
[0042]所述管翼式集熱蒸發(fā)器11包括管翼式吸熱蒸發(fā)板芯12、邊框13、保溫隔熱層14、透明蓋板15和背板16,如圖2所示。
[0043]其中，所述管翼式吸熱蒸發(fā)板芯12的上方安裝有透明蓋板15，管翼式吸熱蒸發(fā)板芯12的背部安裝有背板16，邊框13安裝在管翼式集熱蒸發(fā)器11的四周，管翼式集熱蒸發(fā)器11的背板16與管翼式吸熱蒸發(fā)板芯12之間以及四周均設(shè)置有保溫隔熱層14。
[0044]保溫隔熱層14采用了聚氨酯發(fā)泡或玻璃棉，杜絕了熱橋，降低熱損，大大提高了集熱器集熱效率。
[0045]所述透明蓋板15采用低鐵、布紋、鋼化玻璃，高透光率和布紋漫反射使得管翼式吸熱蒸發(fā)板芯12與玻璃內(nèi)腔之間形成溫室效應(yīng)，鋼化使得強(qiáng)度更高，不易損傷。
[0046]所述管翼式吸熱蒸發(fā)板芯12的上方或內(nèi)部設(shè)置有連接成一體的蒸發(fā)換熱管17與吸熱翅片18，吸熱翅片18的表面采用磁控濺射氮氧化鈦或電鍍黑鉻太陽(yáng)能選擇性吸收涂層，吸熱率達(dá)95 % ± 2 %，發(fā)射率低于8 %，性能穩(wěn)定。
[0047]所述吸熱翅片18之間相互連接成一整板，蒸發(fā)換熱管17與吸熱翅片18通過(guò)焊接或脹接方式連接。
[0048]所述蒸發(fā)換熱管17采用銅、合金鋁等金屬制成，由多根蒸發(fā)換熱管17串聯(lián)形成所述管翼式吸熱蒸發(fā)板芯12。
[0049]本實(shí)用新型中，熱泵的工質(zhì)采用制冷劑R134a，通過(guò)抽真空注入。
[0050]太陽(yáng)能熱泵啟動(dòng)前，管翼式集熱蒸發(fā)器11內(nèi)部流道充滿制冷劑蒸汽，這時(shí)蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑蒸汽的溫度與環(huán)境溫度相等，隨著管翼式吸熱蒸發(fā)板芯12吸收太陽(yáng)輻射能量，吸熱板芯溫度上升，當(dāng)吸熱板芯溫度上升到比環(huán)境溫度高到一定值時(shí)，打開(kāi)電磁閥9，儲(chǔ)液器7內(nèi)的制冷劑液體通過(guò)熱力膨脹閥10進(jìn)入到管翼式集熱蒸發(fā)器11內(nèi)部的流道，開(kāi)始蒸發(fā)并吸收熱量，溫度和壓力開(kāi)始下降。
[0051]在延時(shí)一段時(shí)間后，啟動(dòng)壓縮機(jī)6，管翼式集熱蒸發(fā)器11內(nèi)的低溫低壓制冷劑蒸汽進(jìn)入壓縮機(jī)6，經(jīng)壓縮機(jī)6做功在壓縮機(jī)6出口排出高溫高壓的制冷劑蒸汽進(jìn)入室內(nèi)管翅式冷凝器5冷凝放熱，加熱由循環(huán)風(fēng)機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)吹過(guò)冷凝器翅片的空氣，冷凝液進(jìn)入儲(chǔ)液器7，在高低壓差的作用下通過(guò)熱力膨脹閥10降壓降溫進(jìn)入蒸發(fā)器中吸收蒸發(fā)，從而形成一個(gè)熱泵工作循環(huán)。
[0052]隨著室內(nèi)供暖房間溫度的不斷提高，壓縮機(jī)6的排氣壓力和排氣溫度以及管翅式冷凝器5內(nèi)冷凝壓力和冷凝溫度也不斷升高，以適應(yīng)新的工況下動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)平衡。直到供暖房間溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，關(guān)閉電池閥9，停止供液，太陽(yáng)能管翼式集熱蒸發(fā)器11中殘留液態(tài)工質(zhì)會(huì)繼續(xù)蒸發(fā)，直到全部干枯形成過(guò)熱蒸汽，壓縮機(jī)6延時(shí)一定時(shí)間停止運(yùn)行。
[0053]如太陽(yáng)輻射能不足以加熱供暖房間溫度達(dá)到設(shè)定溫度，啟動(dòng)輔助熱源4，輔助熱源4的啟停、太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)的控制根據(jù)供暖房間溫度由控制器自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，前提是優(yōu)先使用太陽(yáng)能，太陽(yáng)能不足部分由輔助熱源4提供。
[0054]具體地，所述蒸發(fā)換熱管17內(nèi)充滿制冷劑(R134a)，呈汽液兩相流動(dòng)狀態(tài)，形成干式蒸發(fā)器，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0055]①將原有的液體對(duì)流換熱方式改變成相變換熱方式，大大降低了熱損，提高了熱傳遞效率，使得太陽(yáng)能平板集熱器工作在低溫區(qū)，保持高的集熱效率；
[0056]②制冷劑在蒸發(fā)換熱管17流動(dòng)蒸發(fā)，蒸發(fā)均勻充分，整個(gè)集熱板芯表面溫度均勻，大大降低了表面熱遷徙損失；
[0057]③采用制冷劑R134a作為熱泵的工作介質(zhì)，在正常工作溫度范圍內(nèi)，系統(tǒng)始終處于正壓運(yùn)行，避免常規(guī)熱管真空運(yùn)行帶來(lái)的諸多不利影響；
[0058]④在正常工作溫度范圍內(nèi)，工作介質(zhì)無(wú)冰點(diǎn)，徹底解決防凍問(wèn)題。
[0059]上述幾點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了熱泵應(yīng)用于太陽(yáng)能采暖的高效運(yùn)行。
[0060]所述壓縮機(jī)6安裝在室外機(jī)中，管翼式集熱蒸發(fā)器11的出口處。壓縮機(jī)6采用改進(jìn)型的太陽(yáng)能熱泵壓縮機(jī)，具有蒸發(fā)溫度范圍寬(上限溫度達(dá)到45°C )、吸氣溫度高(上限溫度達(dá)到80°C)的特點(diǎn)，適合太陽(yáng)能熱泵復(fù)雜多變的工況。
[0061]管翅式冷凝器5設(shè)置在室內(nèi)機(jī)I中，加熱由循環(huán)風(fēng)機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)吹過(guò)冷凝器翅片的空氣，相當(dāng)于對(duì)普通太陽(yáng)能采暖風(fēng)機(jī)盤(pán)管由熱水加熱熱風(fēng)，省卻了熱水循環(huán)泵，避免了二次換熱，換熱效率更高。
[0062]當(dāng)房間溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，首先關(guān)系電磁閥9，延時(shí)一段時(shí)間后關(guān)閉壓縮機(jī)6，可以有效避免管翼式集熱蒸發(fā)器11出現(xiàn)過(guò)高的壓力，如果不停止對(duì)管翼式集熱蒸發(fā)器11的供液，在陽(yáng)光充足的情況下，會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)壓力過(guò)高。
[0063]室內(nèi)機(jī)I上還留有一路輔助熱源4的接口，用于當(dāng)太陽(yáng)能提供不足時(shí)，補(bǔ)充加熱，輔助熱源4可以是電加熱、熱水加熱和蒸汽加熱。
[0064]控制器3安裝在室內(nèi)機(jī)I上，控制器3設(shè)置有四路溫度傳感器，包括第一溫度傳感器，用于檢測(cè)室內(nèi)的溫度；第二溫度傳感器，用于檢測(cè)室外環(huán)境的溫度；第三溫度傳感器，用于檢測(cè)所述管翼式吸熱蒸發(fā)板芯12的溫度；第四溫度傳感器，用于檢測(cè)管翼式集熱蒸發(fā)器11中汽態(tài)制冷劑溫度。
[0065]控制器3還設(shè)置有三路控制輸出端(包括分別連接壓縮機(jī)6、輔助熱源4和電磁閥9的控制輸出端)，一路連接外部告警信號(hào)的控制輸出端(用于高低壓保護(hù)等)。主要功能有:
[0066]①溫度顯示和控制:可以顯示室溫和環(huán)境溫度，并將室溫控制在設(shè)定溫度的上下限之內(nèi)；
[0067]②輔助熱源4的控制:控制器有“自動(dòng)”和“經(jīng)濟(jì)”兩種運(yùn)行模式，在“經(jīng)濟(jì)”模式下，輔助熱源4不啟動(dòng)，電加熱通過(guò)開(kāi)/閉電源，熱水或蒸汽通過(guò)開(kāi)/閉電磁閥實(shí)現(xiàn)；
[0068]③排氣溫度保護(hù):當(dāng)排氣溫度過(guò)高時(shí)，停止機(jī)組運(yùn)行并產(chǎn)生告警信號(hào)，并可根據(jù)排氣溫度控制外風(fēng)機(jī)；
[0069]④外部告警功能:一路外部開(kāi)關(guān)量告警信號(hào)輸入，可設(shè)置成常開(kāi)、常閉或禁用，可設(shè)置故障自動(dòng)恢復(fù)次數(shù)和時(shí)間；
[0070]⑤定時(shí)段運(yùn)行:具有定時(shí)以及定時(shí)段運(yùn)行功能；
[0071]⑥其它:實(shí)時(shí)鐘、掉電記憶開(kāi)關(guān)機(jī)狀態(tài)(可設(shè)置)、壓縮機(jī)6開(kāi)機(jī)延時(shí)保護(hù)、溫度傳感器故障告警、加氟、測(cè)試等。
[0072]本實(shí)用新型分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器的工作原理是:
[0073]陽(yáng)光透過(guò)透明蓋板15照射到管翼式吸熱蒸發(fā)板芯12上，此時(shí)吸熱翅片18上太陽(yáng)能選擇性吸收涂層吸收太陽(yáng)輻射能并轉(zhuǎn)換為熱能，同時(shí)將熱量傳遞給蒸發(fā)換熱管17內(nèi)部的制冷劑工質(zhì)，使之由液態(tài)吸熱變成氣態(tài)；在管翼式集熱蒸發(fā)器11進(jìn)口處熱力膨脹閥10的作用下，氣態(tài)制冷劑保持一定的過(guò)熱度進(jìn)入壓縮機(jī)6，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)6壓縮，形成高溫高壓制冷劑蒸汽，進(jìn)入設(shè)置在室內(nèi)機(jī)I中的管翅式冷凝器5，由汽態(tài)放熱冷凝成液態(tài)；制冷劑工質(zhì)冷凝放出的熱量加熱由循環(huán)風(fēng)機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)吹過(guò)冷凝器翅片的空氣，達(dá)到室內(nèi)采暖的目的。
[0074]液態(tài)制冷劑工質(zhì)在壓力作用下經(jīng)儲(chǔ)液器7、干燥過(guò)濾器8、電磁閥9進(jìn)入熱力膨脹閥10節(jié)流膨脹，降壓降溫進(jìn)入管翼式集熱蒸發(fā)器11，再次吸收自管翼式吸熱蒸發(fā)板芯12轉(zhuǎn)換的太陽(yáng)能而進(jìn)入下一個(gè)熱量傳輸循環(huán)。
[0075]系統(tǒng)的啟停由控制器3實(shí)現(xiàn)，當(dāng)管翼式吸熱蒸發(fā)板芯12溫度高于環(huán)境溫度設(shè)定溫差時(shí)，表明太陽(yáng)能輻照強(qiáng)度已達(dá)到一定值，打開(kāi)電磁閥9并延時(shí)開(kāi)啟壓縮機(jī)6，系統(tǒng)啟動(dòng)。
[0076]當(dāng)室溫達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，關(guān)閉電磁閥9并延時(shí)關(guān)閉壓縮機(jī)6 ;或者室溫沒(méi)有達(dá)到設(shè)定溫度，管翼式吸熱蒸發(fā)板芯12溫度低于環(huán)境溫度設(shè)定溫差以及管翼式吸熱蒸發(fā)板芯12溫度低于設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉壓縮機(jī)6，但不關(guān)閉電磁閥9，此時(shí)如采用“自動(dòng)”模式，將自動(dòng)輔熱加熱，如采用“經(jīng)濟(jì)”模式，則不打開(kāi)輔熱。
[0077]本實(shí)用新型分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器的有益效果是:
[0078]—、采用熱泵技術(shù)應(yīng)用于太陽(yáng)能熱利用領(lǐng)域，將平板太陽(yáng)能集熱板中的集熱板芯與熱泵的蒸發(fā)器制成一體形成管翼式集熱蒸發(fā)器11，并與壓縮機(jī)6、熱力膨脹閥10、干燥過(guò)濾器8、儲(chǔ)液器7、電磁閥9等一起組成室外機(jī)22，安裝在室外外墻上，將熱泵的冷凝器制成室內(nèi)機(jī)I中的管翅式冷凝器5，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能的光熱轉(zhuǎn)換與熱能傳輸，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能采暖；
[0079]二、將平板太陽(yáng)能集熱板中的集熱板芯與熱泵的蒸發(fā)器制成一體形成管翼式集熱蒸發(fā)器11，蒸發(fā)換熱均勻充分，整個(gè)集熱板芯表面溫度均勻，大大降低了表面熱遷移損失，同時(shí)汽液相變傳熱是對(duì)流換熱的幾十倍，相對(duì)太陽(yáng)能熱水采暖系統(tǒng)效率極高；
[0080]三、采用制冷劑(R134a等)作為熱泵工作液，R134a的冰點(diǎn)溫度為_(kāi)103°C，徹底解決了平板太陽(yáng)能集熱器的防凍問(wèn)題；
[0081]四、太陽(yáng)能的管翼式集熱蒸發(fā)器11始終處在低溫(接近環(huán)境溫度)運(yùn)行，太陽(yáng)能光熱效率高達(dá)75%以上，較常規(guī)太陽(yáng)能集熱器40%-45%的熱效率大大提高；
[0082]五、改進(jìn)了壓縮機(jī)6的工況，將壓縮機(jī)6的蒸發(fā)溫度和吸氣溫度上限變大，適應(yīng)了直膨式太陽(yáng)能熱泵蒸發(fā)溫度和吸氣溫度的變化范圍；
[0083]六、改進(jìn)了熱力膨脹閥10，將熱力膨脹閥10的開(kāi)啟范圍變大，適應(yīng)了直膨式太陽(yáng)能熱泵制冷劑流量的變化；
[0084]七、在熱力膨脹閥10和儲(chǔ)液器7之間設(shè)置電磁閥9，保護(hù)平板太陽(yáng)能管翼式集熱蒸發(fā)器11不在超高壓下運(yùn)行；
[0085]八、通過(guò)控制壓縮機(jī)6的啟停，保證集熱蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度不會(huì)過(guò)低，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)的高效率；
[0086]九、分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器由一個(gè)室外機(jī)22和一個(gè)室內(nèi)機(jī)I組成，中間有兩個(gè)細(xì)銅管和一根導(dǎo)線連接，裝置簡(jiǎn)單、安裝方便，易于實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能采暖與建筑一體化；
[0087]十、分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器設(shè)置了輔助熱源4，優(yōu)先使用太陽(yáng)能，實(shí)現(xiàn)全天候供暖；
[0088]-| 、采用全自動(dòng)控制，操作簡(jiǎn)單、安全可靠。
[0089]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器，其特征在于，包括:室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)，所述室外機(jī)包括平板太陽(yáng)能集熱板的集熱板芯與熱泵的蒸發(fā)器一體形成的管翼式集熱蒸發(fā)器，室內(nèi)機(jī)包括由熱泵的冷凝器制成的管翅式冷凝器，所述室外機(jī)通過(guò)蒸汽管路、液管和動(dòng)力控制線連接室內(nèi)機(jī)，所述室外機(jī)還包括壓縮機(jī)、儲(chǔ)液器、干燥過(guò)濾器、電磁閥和熱力膨脹閥，壓縮機(jī)安裝在連接管翼式集熱蒸發(fā)器與管翅式冷凝器的蒸汽管路上，儲(chǔ)液器安裝在連接管翼式集熱蒸發(fā)器與管翅式冷凝器的液管上，靠近儲(chǔ)液器的液管上還設(shè)置有干燥過(guò)濾器、電磁閥和熱力膨脹閥，電磁閥設(shè)置在干燥過(guò)濾器和熱力膨脹閥之間；所述室內(nèi)機(jī)為壁掛式或吊頂式設(shè)置，室內(nèi)機(jī)還包括循環(huán)風(fēng)機(jī)、輔助熱源和控制器，控制器安裝在室內(nèi)機(jī)的上部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器，其特征在于，所述管翼式集熱蒸發(fā)器包括管翼式吸熱蒸發(fā)板芯，管翼式吸熱蒸發(fā)板芯上方或內(nèi)部設(shè)置有蒸發(fā)換熱管與吸熱翅片，吸熱翅片和蒸發(fā)換熱管之間通過(guò)焊接或脹接方式連接成一整板，蒸發(fā)換熱管的內(nèi)部充注有制冷劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器，其特征在于，所述管翼式吸熱蒸發(fā)板芯采用多根蒸發(fā)換熱管串聯(lián)、多根蒸發(fā)換熱管并聯(lián)或多根蒸發(fā)換熱管串并聯(lián)的形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器，其特征在于，所述管翼式集熱蒸發(fā)器通過(guò)壓縮機(jī)與管翅式冷凝器汽相連接，所述管翅式冷凝器通過(guò)儲(chǔ)液器、干燥過(guò)濾器、電磁閥和熱力膨脹閥與管翼式集熱蒸發(fā)器液相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器，其特征在于，所述壓縮機(jī)為太陽(yáng)能熱泵壓縮機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器，其特征在于，所述壓縮機(jī)的蒸發(fā)溫度范圍為_(kāi)15°C—45°C，壓縮機(jī)的吸氣溫度為≤80°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器，其特征在于，所述室內(nèi)機(jī)上還設(shè)置有連接輔助熱源的接口，輔助熱源采用電加熱、熱水加熱或蒸汽加熱。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式平板太陽(yáng)能熱泵采暖器，其特征在于，所述控制器包括 第一溫度傳感器，用于檢測(cè)室內(nèi)的溫度； 第二溫度傳感器，用于檢測(cè)室外環(huán)境的溫度； 第三溫度傳感器，用于檢測(cè)所述管翼式吸熱蒸發(fā)板芯的溫度； 第四溫度傳感器，用于檢測(cè)管翼式集熱蒸發(fā)器中汽態(tài)制冷劑溫度。
【文檔編號(hào)】F24D15/04GK203857531SQ201320509003
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】蔣綠林 申請(qǐng)人:常州市康舒環(huán)境科技有限公司