專利名稱：用空氣源熱泵輔助加熱的太陽能熱水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬用空氣源熱泵輔助加熱的太陽能熱水裝置。.， 背景技術(shù)太陽能是取之不盡、用之不竭的干凈環(huán)保可再生能源。太陽能熱水器己經(jīng)、并將更多的 進(jìn)入千家萬戶。為保證太陽能熱水器在陽光不足的時(shí)候也能為用戶全天候供應(yīng)熱水，目前相 當(dāng)數(shù)量的太陽能熱水器均采用電能作為輔助能源，即在太陽能熱水器水箱內(nèi)安裝電熱管(功 率一般為1.5 2.0kw)。將電熱管作為輔助加熱設(shè)備的缺點(diǎn)一是耗能大(電熱管熱效率約 95%)， 二是因電熱管直接與水接觸，有可能產(chǎn)生漏電、觸電等問題，存在安全隱患。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種耗電少、使用安全的用空氣源熱泵裝置替代常規(guī) 電熱管作為太陽能熱水器的輔助加熱設(shè)施。本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題用空氣源熱泵輔助加熱的太陽能熱水裝置，有集熱器、熱水箱、支架和太陽能熱水器 的輔助加熱裝置，其特征是太陽能熱水器的輔助加熱裝置是空氣源熱泵裝置。采用本發(fā)明的自然循環(huán)式空氣源熱泵裝置替代常規(guī)電熱管作為太陽能熱水器的輔助加熱裝置時(shí)，在輸出熱水條件相同的情況下，所需的電能僅為電熱的l/4左右；又因?yàn)槠浼訜徇^程水電完全隔離，確保了使用的安全。


圖1是本發(fā)明用空氣源熱泵輔助加熱的太陽能熱水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的右視圖。圖3是空氣源熱泵裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
使用空氣源熱泵裝置4作為加熱輔助裝置的太陽能熱水裝置，集熱器1是主采熱設(shè)備， 與熱水箱2連接的有一空氣源熱泵裝置4，熱水箱2的自來水進(jìn)口 (兼熱水循環(huán)口) 5接空 氣源熱泵裝置4的上循環(huán)管10,熱水箱的熱水出口 (兼下循環(huán)口) 6接空氣源熱泵裝置的下 循環(huán)管11;熱水箱上還設(shè)有排氣口 (兼測控傳感器進(jìn)口) 7、傳感器8。本裝置還有一電控 設(shè)備測控儀，由測控儀接出測控儀電源線、傳感器信號(hào)線及熱泵電源線。圖2中虛線所示的 電熱管9是原常規(guī)設(shè)計(jì)的太陽能熱水器的電熱管的位置。
空氣源熱泵裝置的壓縮機(jī)12兩端以銅管分別與蒸發(fā)器13和冷凝器14的銅管一端相連 接，蒸發(fā)器13和冷凝器14的銅管另一端分別接膨脹閥16的兩端；蒸發(fā)器的銅管與大氣接觸；冷凝器的銅管置于換熱水箱內(nèi)，其四周為水。在實(shí)踐中，只要將原常規(guī)設(shè)計(jì)的太陽能熱水器的電熱管電源線改為空氣源熱泵裝置的 電源線即可?？諝庠礋岜醚b置由測控儀的時(shí)間及溫度控制啟動(dòng)與停止。啟動(dòng)時(shí)，測控儀自動(dòng)接通熱泵壓縮機(jī)電源而工作(設(shè)電能輸入為Q,),使蒸發(fā)器工作，蒸發(fā)器內(nèi)的工質(zhì)吸收了空 氣源中的能量Q2后，再把能量Q一Q2帶到換熱水箱內(nèi)的冷凝器中與水交換能量，從而加熱 水。水箱內(nèi)水溫升高，密度變小，水往頂部運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而從上循環(huán)管10進(jìn)入太陽能熱水箱2 的上部；熱水箱下部的水則由于密度較大，從下循環(huán)口 6經(jīng)下循環(huán)管11到達(dá)換熱水箱的底 部入口，如此不斷循環(huán)，把熱水箱整箱水加熱至所需溫度(一般《60'C)，控制儀自動(dòng)切斷壓縮機(jī)電源，停止工作。設(shè)熱水獲得的總能量為Q3。在整個(gè)加熱水的過程中，若不計(jì)損耗時(shí)，能量平衡方程為-Q3 (熱水獲得的能量)=0,(熱泵壓縮機(jī)消耗的電能)+Q2 (從空氣源獲得的熱能)。 以下是對(duì)本發(fā)明的兩種用空氣源熱泵輔助加熱的太陽能熱水裝置的效能檢測報(bào)告 1.型號(hào)IP (950W)， 壓縮機(jī)松下產(chǎn)，水箱容量100L當(dāng)環(huán)境溫度分別為加熱后水箱內(nèi)水溫分別為采用空氣源熱泵加熱時(shí)耗能分別為而采用電加熱時(shí)耗能分別為兩種加熱方式能耗比為23.5 。C、 44.5'C時(shí) 0.4kwh2.45kwh 1 : 6.1224.2 。C、48.3 。C時(shí) 0.5kwh2.91kwh 1 : 5. 8225.1°C、 54.4 。C時(shí) 0.8kwh3.65kwh 1 : 4. 562.型號(hào)1.5P (1350W)， 壓縮機(jī)松下產(chǎn)，水箱容量200L當(dāng)環(huán)境溫度分別為19.5'C、20.3 。C、21.5。C、加熱后水箱內(nèi)水溫分別為36.5 。C時(shí)50.1'C時(shí)57.3 °C時(shí)采用空氣源熱泵加熱時(shí)耗能分別為0.6kwh1.37kwh1.9kwh而采用電加熱時(shí)耗能分別為2.86kwh6.19kwh7.96kwh兩種加熱方式能耗比為1 : 4. 771 : 4. 521 : 4.19注電能熱值以860Kkcal/kwh、電熱能效比以95%計(jì)。
權(quán)利要求
1. 一種用空氣源熱泵輔助的太陽能熱水裝置，有集熱器、熱水箱、支架和太陽能熱水 器的輔助加熱裝置，其特征是太陽能熱水器的輔助加熱裝置是空氣源熱泵裝置。
全文摘要
一種用空氣源熱泵輔助的太陽能熱水裝置，有集熱器、熱水箱、支架和太陽能熱水器的輔助加熱裝置，其特征是太陽能熱水器的輔助加熱裝置是空氣源熱泵裝置。采用本發(fā)明的自然循環(huán)式空氣源熱泵裝置替代電熱管作為太陽能熱水器的輔助加熱設(shè)備時(shí)，在輸出熱水條件相同的情況下，所需的電能僅為電熱的1/4左右，而且確保了使用的安全。
文檔編號(hào)F24J2/00GK101144652SQ20071005008
公開日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者蒙沛南, 鄧草丹, 鄧鼎勛 申請(qǐng)人:廣西大學(xué);鄧草丹;鄧鼎勛