太阳能热泵系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种太阳能热泵系统，包括太阳能集热器、蒸发器、四通阀、压缩机和储水箱，蒸发器的出口通过四通阀与压缩机的进口连通，还包括安装在太阳能集热器内的同轴换热器，该同轴换热器的外管注水并通过一水泵与储水箱循环连通，在同轴换热器的内管中注有制冷剂工质，在太阳能集热器内注有防冻液，在太阳能集热器上设有用于监测防冻液温度的测温探头，压缩机的出口通过四通阀与内管的进口连通，内管的出口通过一电子膨胀阀与蒸发器的进口连通，电子膨胀阀与测温探头电气联接并由测温探头控制开启或关闭。本实用新型专利技术在阳光不充足时，可实现外管中水的双层换热，大大提高了加热速度及效率；在阳光充足时，更加节能环保。

sAHP

The utility model discloses a solar energy heat pump system, which comprises a solar energy collector, an evaporator, a four-way valve, a compressor and a water storage tank. The outlet of the evaporator is connected with the inlet of the compressor through a four-way valve. The coaxial heat exchanger installed in the solar energy collector is also included. The outer tube of the coaxial heat exchanger is injected with water and circulated with the water storage tank through a water pump. The inner tube is filled with refrigerant, the solar collector is filled with antifreeze liquid, the solar collector is equipped with a temperature measuring probe for monitoring the temperature of antifreeze liquid, the outlet of the compressor is connected with the inlet of the inner tube through a four-way valve, the outlet of the inner tube is connected with the inlet of the evaporator through an electronic expansion valve, and the electronic expansion valve is electrically connected with the temperature measuring probe and controlled by the temperature measuring probe. Open or close. When the sunshine is insufficient, the utility model can realize double-layer heat transfer of water in the outer tube, greatly improving the heating speed and efficiency, and more energy-saving and environmental protection when the sunshine is sufficient.

【技术实现步骤摘要】
太阳能热泵系统
本技术涉及空气能热泵
，具体涉及一种太阳能热泵系统。
技术介绍
空气能热水器，也称“空气源热泵热水器”，是把空气中的低温热量吸收进来，经过氟介质气化，然后通过压缩机压缩后增压升温，再通过换热器转化给水加热，压缩后的高温热能以此来加热水温，其作为热泵技术的一种，有“大自然能量的搬运工”的美誉。该新产品克服了太阳能热水器依靠阳光采热和安装不便的缺点。由于空气能热水器的工作是通过介质换热，因此其不需要电加热元件与水直接接触，避免了电热水器漏电的危险，也防止了燃气热水器有可能爆炸和中毒的危险，更有效控制了燃气热水器排放废气造成的空气污染，有着使用成本低、易操作、采暖效果好、安全、干净等多重优势。因此，近年来空气能热泵系统成为国家“煤改电”政策的重点推广产品，市场占有率逐步提高。然而，经过长期的使用实践表明，现有的热泵系统普遍存在以下问题：制冷剂工质是通过冷凝器与储水箱内的水进行冷热交换，而冷凝器的安装方式主要为内置式或外置式两种，其中，内置式是通过盘管放置在储水箱内，与储水箱内加热的水直接接触；外置式为铜管或铝管及平行流换热器包裹在储水箱内胆外壁上，不与水接触。外置式只有与内胆外壁贴合部分换热，而其他的表面不换热，换热效率低。另外普通太阳能热水器在阴雨天无热水可用，而空气能热泵在阳光充足的天气又无法利用更多的太阳能量，仍需要消耗电能的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种不论阳光是否充足，都可完成充分换热的太阳能热泵系统。本技术提供的这种太阳能热泵系统，包括太阳能集热器、蒸发器、四通阀、压缩机和储水箱，所述蒸发器的出口通过四通阀与压缩机的进口连通，还包括安装在太阳能集热器内的同轴换热器，该同轴换热器的外管注水并通过一水泵与储水箱循环连通，在所述同轴换热器的内管中注有制冷剂工质，在太阳能集热器内注有防冻液，在所述太阳能集热器上设有用于监测防冻液温度的测温探头，所述压缩机的出口通过四通阀与内管的进口连通，所述内管的出口通过一电子膨胀阀与蒸发器的进口连通，所述电子膨胀阀与测温探头电气联接并由测温探头控制开启或关闭。为加快水与防冻液的换热，所述太阳能集热器的底部通过循环泵与其顶部连通。为使换热更均匀、效率更好，所述同轴换热器在太阳能集热器内呈蛇形分布。为增加压缩机的使用寿命，所述四通阀通过一气液分离器与压缩机的进口连通。为增加压缩机的使用寿命，在所述气液分离器的出气口与压缩机的进口之间设有低压开关。为降低防冻液的损耗率，在所述气液分离器的出液口与蒸发器的进口之间设有积液杯。为增加电子膨胀阀的使用寿命，所述内管的出口通过一过滤器与电子膨胀阀连通。为降低成本，所述太阳能集热器采用闷晒式集热器。为增加压缩机的使用效率，所述压缩机的出口通过一高压开关与四通阀连通。为降低能耗，所述水泵连通在外管的进水口与储水箱底部的出水口之间。本技术通过在太阳能集热器里内置同轴换热器，在该同轴换热器的外管和内管里分别注入水和制冷剂工质，当阳光不充足时，一边通过太阳能集热器吸收热量加热防冻液，一边通过压缩机压缩得到高温高压的冷媒气体，从而实现外管中水的双层换热，大大提高了加热速度及效率；当阳光充足时，只需将外管中的水与太阳能集热器内的防冻液换热升温，并通过水泵循环到储水箱中储存即可，更加节能环保。附图说明图1为本技术的结构示意图。图中示出的标记及所对应的构件名称为：1、太阳能集热器；2、蒸发器；3、四通阀；4、压缩机；5、储水箱；6、同轴换热器；7、水泵；8、制冷剂工质；9、防冻液；10、测温探头；11、电子膨胀阀；12、循环泵；13、气液分离器；14、低压开关；15、积液杯；16、过滤器；17、高压开关；61、外管；62、内管。具体实施方式从图1可以看出，本技术这种太阳能热泵系统，包括太阳能集热器1、蒸发器2、四通阀3、压缩机4、储水箱5、同轴换热器6、水泵7、制冷剂工质8、防冻液9、测温探头10和电子膨胀阀11，其中，太阳能集热器1采用闷晒式集热器，同轴换热器6安装在太阳能集热器1内并呈蛇形分布，在同轴换热器6的外管61内注有水，外管61的进水口和出水口分别位于同轴换热器6的底部和顶部，储水箱5的进水口和出水口分别位于箱体的顶部和底部，制冷剂工质8充填在同轴换热器6的内管62中，防冻液9充填在太阳能集热器1内；外管61的出水口与储水箱5的进水口连通，储水箱5的出水口通过水泵7与外管61的进水口连通，形成水循环回路；蒸发器2的出口通过四通阀3与一气液分离器13的进口连通，气液分离器13的出气口通过一低压开关14与压缩机4的进口连通，压缩机4的出口依次通过一高压开关17、四通阀3与同轴换热器6的内管62的进口连通，同轴换热器6的内管62的出口依次通过一过滤器16、电子膨胀阀11与蒸发器2的进口连通，形成冷媒循环回路；气液分离器13的出液口通过一积液杯15与蒸发器2的进口连通；测温探头10安装在太阳能集热器1上设有用于监测防冻液9的温度；电子膨胀阀11与测温探头10电气联接并可根据测温探头10设定的温度值实现开启或关闭；从图1还可以看出，为加快水与防冻液的换热，太阳能集热器1的底部通过循环泵12与其顶部连通，循环泵12可将太阳能集热器1底部的防冻液9循环到太阳能集热器1顶部，使太阳能集热器1内的防冻液9处于高速流动状态，从而快速的使同轴换热器外管61里的水升温。当太阳能集热器1内的测温探头10测得的温度达不到设定值时，本技术的使用过程如下：1、经电子膨胀阀11节流后的低温低压的制冷剂工质8，经过蒸发器2与空气换热蒸发为低温低压气体；2、低温低压气体进入压缩机4压缩后，变为高温高压的气体；3、高温高压的气体进入太阳能集热器1内的同轴换热器6的内管62里，在内管62里流动与外管61内的水换热；太阳能集热器1吸收太阳的能量使其内的防冻液9升温来加热外管61里的水，从而使外管61里的水双面加热，大大提高了换热速度及效率。当太阳能集热器1内的测温探头10测得的温度达到设定值时，本技术的使用过程如下：1、压缩机4不启动，通过太阳能集热器1吸收热量加热防冻液9，外管61中的水与太阳能集热器1内的防冻液9换热升温；2、水泵7将外管61中的水泵送到储水箱5中，直到储水箱5中的水达到设定温度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能热泵系统，包括太阳能集热器（1）、蒸发器（2）、四通阀（3）、压缩机（4）和储水箱（5），所述蒸发器的出口通过四通阀与压缩机的进口连通，其特征在于：还包括安装在太阳能集热器内的同轴换热器（6），该同轴换热器的外管（61）注水并通过一水泵（7）与储水箱循环连通，在所述同轴换热器的内管（62）中注有制冷剂工质（8），在太阳能集热器内注有防冻液（9），在所述太阳能集热器上设有用于监测防冻液温度的测温探头（10），所述压缩机的出口通过四通阀与内管的进口连通，所述内管的出口通过一电子膨胀阀（11）与蒸发器的进口连通，所述电子膨胀阀与测温探头电气联接并由测温探头控制开启或关闭。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能热泵系统，包括太阳能集热器（1）、蒸发器（2）、四通阀（3）、压缩机（4）和储水箱（5），所述蒸发器的出口通过四通阀与压缩机的进口连通，其特征在于：还包括安装在太阳能集热器内的同轴换热器（6），该同轴换热器的外管（61）注水并通过一水泵（7）与储水箱循环连通，在所述同轴换热器的内管（62）中注有制冷剂工质（8），在太阳能集热器内注有防冻液（9），在所述太阳能集热器上设有用于监测防冻液温度的测温探头（10），所述压缩机的出口通过四通阀与内管的进口连通，所述内管的出口通过一电子膨胀阀（11）与蒸发器的进口连通，所述电子膨胀阀与测温探头电气联接并由测温探头控制开启或关闭。2.根据权利要求1所述的太阳能热泵系统，其特征在于：所述太阳能集热器的底部通过循环泵（12）与其顶部连通。3.根据权利要求1所述的太阳能热泵系统，其特征在于：所述同轴换热器在...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亮谋，
申请(专利权)人：万家乐空气能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43