本實用新型涉及熱水器制造技術領域，具體是一種熱傳遞式無壓縮機太陽能熱泵熱水器。

背景技術：

隨著世界范圍內(nèi)煤炭、石油等傳統(tǒng)能源日益枯缺，能源供應緊張已成為制約一個國家經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸問題。發(fā)展應用太陽能、風能、核能等清潔能源成為中國當代與未來的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，太陽能作為取之不盡的清潔能源正在被人類廣泛應用，太陽能熱水器正成為進入普通百姓家庭的家用電器之一，產(chǎn)品普及處于平穩(wěn)增長階段。太陽能熱水器是利用太陽能作為能源來加熱熱水，即是利用太陽的能量將水從低溫度加熱到高溫度的裝置，是一種熱能產(chǎn)品，太陽作為一種綠色能源，在建筑等領域得到了廣泛的應用。太陽能熱利用發(fā)展到今天，無論是在集熱器(亦稱吸熱器)的集熱效率方面，或是在性價比方面都取得了巨大的進步。太陽能熱水器在中國具有非常廣闊的市場，并且隨著能源危機的不斷加劇，太陽能的利用受到了國家越來越大的重視。每平方米平板太陽能集熱器平均每個正常日照日，可產(chǎn)生相當于2.5度電的熱量，每年可節(jié)約標準煤250公斤左右，可以減少700多公斤二氧化碳的排放量。太陽能熱水器的廣泛運用，包括生活用熱水，采暖，空調(diào)，在省錢的同時必將極大地改善地球的污染狀況。太陽能熱水器的優(yōu)點很多，甚至還可以開發(fā)出更多性能。

目前傳統(tǒng)太陽能熱水器的推廣遇到許多制約問題，主要表現(xiàn)有：

一是對于南方來說，冬季低溫陽光少，春季低溫陰雨無太陽，傳統(tǒng)家庭用的太陽能熱水器制熱水量有限，很難滿足家庭全天候需要；有的家庭還要使用電能或燃氣熱水器，輔助能耗高，安裝空間有限。二是中國城市人口密集，高樓林立，樓頂空間有限，太陽直射面少，受日照時間和位置的局限性約束大，特別在南方日照時間短。太陽能熱水器集熱器真空管（平板集熱器）、蓄水箱與壓縮機分離、笨重，安裝不方便，能效低，空氣能熱水器也是如此，在南方難以滿足高層住戶安裝太陽能熱水器的需求。

為了方便安裝及使用，人們發(fā)明了平板(真空管)太陽能熱水器；然而目前平板(真空管)太陽能熱水器存在以下缺點：1、未能完全利用太陽能所產(chǎn)生的熱水，因為其工作原理是通過溫差控制水泵啟動，使水循環(huán)經(jīng)過集熱器，以獲得熱水，該熱水流向水箱后，推動水箱內(nèi)的冷水，流回集熱器，當兩邊的水溫平衡時，水泵停止工作，這樣就導致一部分水還遺留在集熱器中，造成不必要的熱能浪費；2、現(xiàn)有的平板( 真空管)集熱器太過笨重，安裝要求技術高、材料成本高；3、受太陽光照的限制，生產(chǎn)熱水受天氣的制約。4、平板太陽能熱水器與保溫水箱管路連接復雜安裝不便。因此，人們又發(fā)明了陽臺壁掛式太空能熱水器。陽臺壁掛式太空能熱水器，包括平板太陽能集熱器、壓縮機、截流器和過濾器和內(nèi)部設有熱交換器的一體化保溫水箱，平板太陽能集熱器安放在陽臺或墻壁上，壓縮機、截流器和過濾器和內(nèi)部設有熱交換器的一體化保溫水箱，安裝成一圓柱狀或方形狀的一體水箱。陽臺壁掛式太空能熱水器利用逆卡諾循環(huán)工作原理，在陽光下吸收熱量的同時，還能在晚間通過溫差來吸收熱量，通過介質流動實現(xiàn)熱量傳導，進而將一體化保溫水箱內(nèi)的水加熱，實現(xiàn)全天候快速制熱水的目的。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，陽臺壁掛式太空能熱水器有壓縮機，需利用制冷介質（氟利昂），安裝工藝要求高，制造成本較高，壓縮機的故障率也較高，壓縮機工作時也會產(chǎn)生噪音。

因此，市場急需全天候、24小時不受太陽的限制，無需壓縮機的，安裝方便簡單的，適宜城市高層建筑住戶方便安裝使用的太陽能熱泵熱水器，能夠提供全天候使用、不受太陽光照的限制、熱能高效利用、方便高樓安裝使用，安全、節(jié)能、成本低的熱傳遞式無壓縮機太陽能熱泵熱水器。公開文獻還未見報道有無壓縮機的太陽能熱泵熱水器。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種熱能利用率高，產(chǎn)水量大，制熱水效果好，安裝使用方便，制造成本低，無噪音，能全天候提供熱水的新型熱傳遞式無壓縮機太陽能熱泵熱水器。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種熱傳遞式無壓縮機太陽能熱泵熱水器，其包括太陽能吸熱板和保溫水箱，所述的太陽能吸熱板背面安裝有多個液體換熱器，保溫水箱的上部通過熱水導管與液體換熱器的銅管上端連接，保溫水箱的下部通過冷水導管與液體換熱器的銅管下端連接；工作時，通過電源控制器設定熱水溫度設定值，并啟動電子熱泵，電子熱泵將太陽能吸熱板及空氣中的熱量吸收并傳遞到銅板上，銅板的熱量通過熱傳遞，傳遞到銅管內(nèi)的水，銅管內(nèi)的水溫升高，熱水上浮，通過水路內(nèi)循環(huán)，銅管內(nèi)的熱水通過熱水導管進入保溫水箱，保溫水箱內(nèi)的冷水通過冷水管進入銅管，不停的循環(huán)，形成熱水自循環(huán)。

所述的液體換熱器包括保溫罩、電子熱泵和銅管，電子熱泵通過控制線路與電源控制器連接，電子熱泵吸熱的一面與太陽能吸熱板背面連接，電子熱泵放熱的一面安裝有銅板，銅管安裝在銅板上；保溫罩將銅板、電子熱泵和銅管罩在太陽能吸熱板的背面。銅板、電子熱泵和銅管與保溫罩之間不留有空氣，防止熱量跑失。電子熱泵即為熱電制冷器，熱電制冷的機理完全不同于蒸汽壓縮式制冷、吸收式制冷。它是以溫差電現(xiàn)象為基礎的制冷方法。用兩種不同的金屬絲相互連接在一起，形成一個閉合電路，把兩個連接點分別放在溫度不同的兩處，就會在兩個連接點之間產(chǎn)生一個電勢差--接觸電動勢。同時閉合電路中就有電流通過。反過來，將兩種不同的金屬線相互連接形成的閉合線路已通直流電，會產(chǎn)生兩個不同溫度的連接點。只要通以直流電，就會是其中一個連接點變熱，另一個連接點變冷。這就是帕爾帖效應，亦稱溫差電現(xiàn)象。生產(chǎn)冷端就是我們需要的制冷。熱電制冷器在工作時是作為一個熱泵，將熱量從一點轉移到另一點，而不是普通的吸熱過程或者魔術般的將熱量消耗掉的過程。通電之后，熱電制冷器的一面會變冷而另一面變熱。被制冷一面的熱量將被傳遞到熱端，完全符合熱力學過程。為了完成一個熱流的循環(huán)過程，熱電制冷器的熱端必須要連接在一個合適的散熱器上，從而釋放掉從冷端傳遞過來的熱量和器件運行過程中產(chǎn)生的熱量。

所述的太陽能吸熱板由多塊鋁合金吸熱板拼接而成，鋁合金吸熱板的前面設置有吸熱翅片。太陽能吸熱板可以安裝在陽臺上，吸收太陽光的熱量，安裝管路較短，安裝較為方便，克服了傳統(tǒng)太陽能熱水器需安裝在樓頂，安裝管路較長，安裝困難。

所述的保溫水箱與熱水導管的連通位置比熱水出口的位置高。

所述的保溫水箱與冷水導管的連通位置比補水進水口的位置低。

每個液體換熱器的銅板上都均布有兩根或兩根以上銅管，充分吸收銅板的熱量，加快電子熱泵散熱的同時，還加快了保溫水箱內(nèi)水的自循環(huán)加熱。

所述的保溫罩由復合聚醚材料制成；

所述的由復合聚醚材料的原料和重量份數(shù)如下：

水溶性聚醚 50～65份；

聚苯乙烯 8～12份；

蛭石 8～12份；

聚乙烯醇 5～8份；

云母 2～5份；

氯甲基硅烷 2～4份；

三氧化二銻 2～3份；

所述的水溶性聚醚由以下重量份數(shù)的原料混合制成：

甘油聚醚樹脂5～7份、乙二醇醚樹脂3～5份、棕櫚油0.2～0.3份、催化劑N，N—二甲基環(huán)已胺0.2 ～0.4 份、固化劑二月桂酸二丁基錫0.1～0.3份、去離子水水0.2 ～0.4 份。

隔熱層也可以用上述的原料制成。

本實用新型的熱傳遞式無壓縮機太陽能熱泵熱水器突出的實質性特點和顯著的進步是：

1、本實用新型的熱傳遞式無壓縮機太陽能熱泵熱水器，是經(jīng)過多年的生產(chǎn)安裝使用中總結得到的，其熱能利用率高，產(chǎn)水量大，制熱水效果好，安裝使用方便，無噪音，制造成本低；本實用新型的熱水器也可全天候提供熱水需求，避免壓縮機工作產(chǎn)生的噪音，解決傳統(tǒng)太陽能熱泵熱水器使用壓縮機，產(chǎn)生的高成本和高故障率的難題。本實用新型的太陽能吸熱板比真空管或普通平板集熱器重量減輕三分之二以上，吸熱效率高出35%。

2、本實用新型的太陽能吸熱板可以安裝在陽臺上，吸收太陽光的熱量，安裝管路較短，方便高樓安裝使用，克服了傳統(tǒng)太陽能熱水器需安裝在樓頂，安裝管路較長，安裝困難；本實用新型的熱水器通過電子熱泵的熱轉換，比純電加熱的熱水器的熱效率高5倍以上；實現(xiàn)人們追求的沒有太陽也能使用太陽能熱水器的夢想。

3、本實用新型的熱傳遞式無壓縮機太陽能熱泵熱水器的推廣應用將廣泛應用于城市家庭、中小型酒店、農(nóng)村等，為全面推廣和普及太陽能熱水器和促進產(chǎn)品更新?lián)Q代提供新選擇，將極大地促進國內(nèi)特別是廣西太陽能產(chǎn)業(yè)的技術革新與發(fā)展。

4、本實用新型采用的電子熱泵的工作電壓為12-36伏屬于安全電壓，不會造成觸電傷亡的風險。

附圖說明

圖1為本實用新型熱傳遞式無壓縮機太陽能熱泵熱水器的結構示意圖；

圖2為圖1中液體換熱器的B-B向示意圖；

圖3為太陽能吸熱板的結構示意圖；

圖4為圖3中鋁合金吸熱板的結構示意圖；

圖中序號的名稱為：

1、太陽能吸熱板，2、液體換熱器，3、保溫罩，4、銅板，5、電子熱泵，6、銅管，7、熱水導管，8、保溫水箱，9、冷水導管，10、控制線路，11、電源控制器，12、鋁合金吸熱板，13、吸熱翅片。

具體實施方式

為了更加詳細的介紹本實用新型，下面結合實施例和附圖，對本實用新型做進一步說明。

如圖所示：

實施例1

本實用新型熱傳遞式無壓縮機太陽能熱泵熱水器，其包括太陽能吸熱板1和保溫水箱8，所述的太陽能吸熱板1背面安裝有多個液體換熱器2，保溫水箱8的上部通過熱水導管7與液體換熱器2的銅管6上端連接，保溫水箱8的下部通過冷水導管9與液體換熱器2的銅管6下端連接；

所述的液體換熱器2包括保溫罩3、電子熱泵5和銅管6，電子熱泵5通過控制線路10與電源控制器11連接，電子熱泵5吸熱的一面與太陽能吸熱板1背面連接，電子熱泵5放熱的一面安裝有銅板4，銅管6安裝在銅板4上；保溫罩3將銅板4、電子熱泵5和銅管6罩在太陽能吸熱板1的背面。

所述的太陽能吸熱板1由多塊鋁合金吸熱板12拼接而成，鋁合金吸熱板12的前面設置有吸熱翅片13。

所述的保溫水箱8與熱水導管7的連通位置比熱水出口的位置高。

所述的保溫水箱8與冷水導管9的連通位置比補水進水口的位置滴。

每個液體換熱器2的銅板4上都均布有兩根或兩根以上銅管6。

實施例2

本實用新型熱傳遞式無壓縮機太陽能熱泵熱水器，其包括太陽能吸熱板1和保溫水箱8，所述的太陽能吸熱板1背面安裝有多個液體換熱器2，保溫水箱8的上部通過熱水導管7與液體換熱器2的銅管6上端連接，保溫水箱8的下部通過冷水導管9與液體換熱器2的銅管6下端連接；

所述的液體換熱器2包括保溫罩3、電子熱泵5和銅管6，電子熱泵5通過控制線路10與電源控制器11連接，電子熱泵5吸熱的一面與太陽能吸熱板1背面連接，電子熱泵5放熱的一面安裝有銅板4，銅管6安裝在銅板4上；保溫罩3將銅板4、電子熱泵5和銅管6罩在太陽能吸熱板1的背面。

所述的太陽能吸熱板1由多塊鋁合金吸熱板12拼接而成，鋁合金吸熱板12的前面設置有吸熱翅片13。

所述的保溫水箱8與熱水導管7的連通位置比熱水出口的位置高。

所述的保溫水箱8與冷水導管9的連通位置比補水進水口的位置滴。

每個液體換熱器2的銅板4上都均布有兩根或兩根以上銅管6。

上述的保溫罩和隔熱層由復合聚醚材料制成；

所述的由復合聚醚材料的原料和重量份數(shù)如下：

水溶性聚醚 50～65份；

聚苯乙烯 8～12份；

蛭石 8～12份；

聚乙烯醇 5～8份；

云母 2～5份；

氯甲基硅烷 2～4份；

三氧化二銻 2～3份；

所述的水溶性聚醚由以下重量份數(shù)的原料混合制成：

甘油聚醚樹脂5～7份、乙二醇醚樹脂3～5份、棕櫚油0.2～0.3份、催化劑N，N—二甲基環(huán)已胺0.2 ～0.4 份、固化劑二月桂酸二丁基錫0.1～0.3份、去離子水水0.2 ～0.4 份。

本實用新型熱傳遞式無壓縮機太陽能熱泵熱水器的太陽能吸熱板1可以安裝在陽臺的護欄上，保溫水箱8安裝在室內(nèi)，需要使用熱水時，通過電源控制器11設定熱水溫度設定值，并啟動電子熱泵5，電子熱泵5將太陽能吸熱板1及空氣中的熱量吸收并傳遞到銅板4上，銅板4的熱量通過熱傳遞，傳遞到銅管6內(nèi)的水，銅管6內(nèi)的水溫升高，熱水上浮，通過水路內(nèi)循環(huán)，銅管6內(nèi)的熱水通過熱水導管7進入保溫水箱8，保溫水箱8內(nèi)的冷水通過冷水管9進入銅管6，不停的循環(huán)，當保溫水箱8內(nèi)的熱水達到設定值后，電子熱泵5停止工作，完成熱水加熱。

應用實施例

1、廣西南寧某公司，利于本實用新型的熱傳遞式無壓縮機太陽能熱泵熱水器分別與真空管太陽能熱水器、平板太陽能熱水器和純電加熱熱水器相比，本實用新型采用的太陽能吸熱板比真空管和普通平板集熱器重量減輕三分之二以上，吸熱效率高出35%以上，安裝制造成本比真空管太陽能熱水器和平板太陽能熱水器的低350元，相同的使用時間，真空管太陽能熱水器和平板太陽能熱水器分別出現(xiàn)2次和3次故障，本實用新型的熱水器未出現(xiàn)故障。本實用新型的熱水器比純電加熱的熱水器熱效率高5倍以上。

上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不限于上述實例，本技術領域的普通技術人員，在本實用新型的實質范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，都應屬于本實用新型的保護范圍。