一種太陽能相變墻源熱泵系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱栗系統(tǒng)，尤其涉及一種太陽能相變墻源熱栗系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]空氣源熱栗供熱系統(tǒng)是一種將室外溫度低的空氣能轉(zhuǎn)移到室內(nèi)的裝置，空氣源熱栗雖然安裝簡單、維護(hù)方便，但受到氣候影響，當(dāng)冬季室外環(huán)境溫度很低時(shí)，制熱會(huì)有結(jié)霜現(xiàn)象，制熱效果很差。
[0003]太陽墻是由玻璃蓋板、集熱蓄熱墻以及中間的空氣通道、風(fēng)閥和風(fēng)口共同組成的供熱通風(fēng)系統(tǒng)。太陽墻是利用集熱蓄熱墻中的蓄熱材料將一部分太陽能儲(chǔ)存起來，另一部分太陽能用來直接加熱從集熱蓄熱墻底部風(fēng)口進(jìn)入空氣通道的室內(nèi)空氣，被加熱的室內(nèi)空氣上升到蓄熱墻頂部，從蓄熱墻頂部風(fēng)口流入室內(nèi)。既有太陽墻在應(yīng)用中存在一定的問題，如冬季白天，室內(nèi)溫升較慢，太陽能熱利用效率低；冬季夜間，溫度較高的蓄熱墻向室內(nèi)散熱的同時(shí)會(huì)向室外傳熱產(chǎn)生較大的熱損失，再加上太陽能強(qiáng)度呈現(xiàn)周期性變化和間歇的特點(diǎn)，故僅依靠太陽墻向室內(nèi)供熱很難滿足室內(nèi)熱舒適性要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種低耗電量、供熱效率高的太陽能相變墻源熱栗系統(tǒng)，同時(shí)提供太陽能相變蓄熱墻的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:所述太陽能相變墻源熱栗系統(tǒng)包括太陽墻和熱栗系統(tǒng)兩個(gè)單元，太陽墻由玻璃蓋板、太陽能吸熱板、相變蓄熱墻、第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、玻璃蓋板與太陽能吸熱板之間的風(fēng)道及遮陽卷簾組成；熱栗系統(tǒng)由壓縮機(jī)、相變墻源蒸發(fā)器、風(fēng)道空氣蒸發(fā)器、節(jié)流部件、室內(nèi)空氣加熱器、儲(chǔ)液器組成，所述第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥和第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥依次設(shè)置在玻璃蓋板的上端和下端通風(fēng)口處；所述遮陽卷簾設(shè)置于風(fēng)道內(nèi)，太陽能吸熱板前；所述相變墻源蒸發(fā)器的制冷劑通道的進(jìn)口與風(fēng)道空氣蒸發(fā)器的制冷劑通道的出口連接，風(fēng)道空氣蒸發(fā)器進(jìn)口、節(jié)流部件、儲(chǔ)液器、室內(nèi)空氣加熱器、壓縮機(jī)、相變墻源蒸發(fā)器出口依次相連；所述壓縮機(jī)、風(fēng)道空氣蒸發(fā)器置于風(fēng)道內(nèi)，相變墻源蒸發(fā)器與風(fēng)道空氣蒸發(fā)器串接。
[0006]所述相變蓄熱墻為復(fù)合墻體，相變蓄熱墻的外圍為承重材料和保溫材料，承重材料包裹在鋼柱筒外面，相變墻源蒸發(fā)器置于鋼柱筒內(nèi)，鋼柱筒內(nèi)的空隙填充相變材料，從室外側(cè)到室內(nèi)側(cè)依次由含高吸收率低發(fā)射率涂層的太陽能吸熱板、承重砌塊層、鋼柱桶、承重砌塊層、保溫層組成。
[0007]所述相變墻源蒸發(fā)器為單排或多排銅管或不銹鋼管換熱管，管外套整體鋁翅片或不銹鋼翅片，鋁翅片或不銹鋼翅片間距為Imm到20mm。
[0008]所述相變材料為相變溫度在10 °C ~100 °C范圍的無機(jī)相變材料或有機(jī)相變材料。
[0009]所述相變蓄熱墻的太陽能吸熱板為涂有高吸收率低發(fā)射率涂層的金屬板或墻體表面。所述玻璃蓋板采用高透低反玻璃。所述相變蓄熱墻源-空氣源熱栗所采用的工作介質(zhì)為制冷劑 R22、R134a、R1234yf、R152a 或 R290。
[0010]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:所述太陽能相變墻源熱栗系統(tǒng)中的相變墻源蒸發(fā)器既可以和風(fēng)道空氣蒸發(fā)器聯(lián)合工作，也可以獨(dú)立工作；當(dāng)室外空氣溫度低于16°C且相變蓄熱墻溫度高于20°C時(shí)，第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥和第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，風(fēng)道空氣蒸發(fā)器不工作，由壓縮機(jī)、相變墻源蒸發(fā)器、節(jié)流部件、室內(nèi)空氣加熱器、儲(chǔ)液器所組成的太陽能相變墻源熱栗供熱系統(tǒng)工作，太陽輻射透過太陽墻中的玻璃蓋板，被太陽能吸熱板吸收，其吸收的熱量沿著相變蓄熱墻傳遞并被相變蓄熱墻儲(chǔ)存起來，僅需通過相變墻源蒸發(fā)器獨(dú)立工作提供熱量來調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度；當(dāng)室外空氣溫度低于16°C且相變蓄熱墻溫度不高于室外空氣溫度或者相變蓄熱墻溫度高于室外空氣溫度但不超過20°C時(shí)，第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥和第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥處于打開狀態(tài)，室外空氣從玻璃蓋板底部風(fēng)口進(jìn)入風(fēng)道，與風(fēng)道空氣蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑換熱之后從玻璃蓋板頂部風(fēng)口流出，由壓縮機(jī)、風(fēng)道空氣蒸發(fā)器、相變墻源蒸發(fā)器、節(jié)流部件、室內(nèi)空氣加熱器、儲(chǔ)液器所組成的雙源(空氣源和太陽相變墻源)熱栗供熱系統(tǒng)工作，吸收室外空氣能和相變蓄熱墻儲(chǔ)存的太陽能供給室內(nèi)達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度目的。當(dāng)室外空氣溫度高于28°C時(shí)，第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥和第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，通過設(shè)置遮陽卷簾防止太陽能吸熱板吸收透過玻璃蓋板的太陽輻射，太陽能相變墻源熱栗系統(tǒng)不工作。
[0011]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于利用相變蓄熱墻儲(chǔ)存的太陽能作為熱栗系統(tǒng)的其中一個(gè)熱源，當(dāng)相變蓄熱墻溫度較高時(shí)，相變墻源蒸發(fā)器獨(dú)立工作時(shí)的熱栗系統(tǒng)的供熱量能夠滿足室內(nèi)要求時(shí)，風(fēng)道空氣蒸發(fā)器不工作，這時(shí)熱栗系統(tǒng)為單源(相變蓄熱墻)熱栗系統(tǒng)；當(dāng)相變蓄熱墻溫度較低時(shí)，相變墻源蒸發(fā)器獨(dú)立工作時(shí)的熱栗系統(tǒng)的供熱量不滿足室內(nèi)熱舒適要求時(shí)，風(fēng)道空氣蒸發(fā)器開始工作，這時(shí)熱栗系統(tǒng)為雙源(空氣源和太陽相變墻源)熱栗系統(tǒng)，該系統(tǒng)顯然實(shí)現(xiàn)低品位可再生能源-太陽能的高效利用，提高了熱栗的供熱效率，并節(jié)省了電能，應(yīng)用前景廣闊。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的熱栗系統(tǒng)的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2~5是相變蓄熱墻的結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖3為A-A剖面圖，圖4為B-B剖面圖，圖5為C-C剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，本發(fā)明的一種太陽能相變墻源熱栗系統(tǒng)，包括太陽墻和熱栗系統(tǒng)共兩個(gè)單元。圖1中的箭頭表示系統(tǒng)各部分間所連管道中的工作介質(zhì)流向。所述太陽能相變墻源熱栗系統(tǒng)采用的工作介質(zhì)為R22、R134a、R1234yf、R152a、R290等HFC或HC類制冷劑。
[0014]所述太陽能相變墻源熱栗系統(tǒng)包括太陽墻和熱栗系統(tǒng)兩個(gè)單元，太陽墻由玻璃蓋板(I)、太陽能吸熱板(2)、相變蓄熱墻(3)、第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(4a)、第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(4b)、玻璃蓋板(I)與太陽能吸熱板(2)之間的風(fēng)道(11)及遮陽卷簾(12)組成；熱栗系統(tǒng)由壓縮機(jī)(5)、相變墻源蒸發(fā)器(6)、風(fēng)道空氣蒸發(fā)器(7)、室內(nèi)空氣加熱器(8)、節(jié)流部件(9)、儲(chǔ)液器(10)組成；所述第一風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(4a)和第二風(fēng)量調(diào)節(jié)閥(4b)依次設(shè)置在玻璃蓋板(I)的上端和下端通風(fēng)口處；所述遮陽卷簾(12)設(shè)置于風(fēng)道(11)內(nèi)，太陽能吸熱板(2)前；所述相變墻源蒸發(fā)器(6)的制冷劑通道的進(jìn)口與風(fēng)道空氣蒸發(fā)器(7)的制冷劑通道的出口連接，風(fēng)道空氣蒸發(fā)器(7)進(jìn)口、節(jié)流部件(9)、儲(chǔ)液器(10)、室內(nèi)空氣加熱器(8)、壓縮機(jī)(5)、相變墻源蒸發(fā)器(6)出口依次相連；所述相變墻源蒸發(fā)器(6)為單排或多排銅管或不銹鋼管換熱管，管外套整體鋁翅片或不銹鋼翅片，鋁翅片或不銹鋼翅片間距為Imm到20mm，相變墻源蒸發(fā)器(6 )周圍填實(shí)相變材料；所述壓縮機(jī)(5 )、風(fēng)道空氣蒸發(fā)器(7 )置于風(fēng)道(11)內(nèi)，相變墻源蒸發(fā)器(6)與風(fēng)道空氣蒸發(fā)器(7)串接。
[0015]室內(nèi)空氣加熱器(8)負(fù)責(zé)向房間供熱，為風(fēng)冷式換熱器；風(fēng)道空氣蒸發(fā)器(7)為風(fēng)冷式換熱器；相變墻源蒸發(fā)器(8)為墻冷式換熱器。節(jié)流部件(9)可選擇現(xiàn)有技術(shù)中常用的毛細(xì)管、熱力膨脹閥或電子膨脹閥。
[0016]本發(fā)明的熱栗系統(tǒng)中的風(fēng)道空氣蒸發(fā)器(7)以供相變蓄熱墻(3)的蓄熱量不足，僅靠相變墻源蒸發(fā)器(6)工作難以滿足室內(nèi)熱舒適性要求時(shí)使用，當(dāng)然在本發(fā)明的其他實(shí)施