專利名稱：全自動太陽能預(yù)熱式空氣熱泵組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于供熱系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種全自動太陽能預(yù)熱式空氣熱泵組。
背景技術(shù)：
太陽能供暖的主要原理是利用太陽能將水加熱然后用于供暖，而太陽能熱水供暖系統(tǒng)存在的弊端主要是需要有液體介質(zhì)，因而在沒有陽光和夜晚的時候需要額外能源進(jìn)行防凍加熱，増加了能源消耗，同時維護(hù)成本高，系統(tǒng)運行不穩(wěn)定。空氣源熱泵的工作原理是(通過冷媒/制冷劑)將空氣中的熱量吸收，釋放到水中，循環(huán)將水加熱，同時把失去大量能量的低溫空氣釋放到廚房或其它需要制冷的地方，用于廚房或其它制冷需要。其主要缺點是供熱能力和供熱性能系數(shù)隨著通過熱泵的流動空氣的溫度降低而降低，所以它的使用受到環(huán)境溫度的限制大，一般適用于空氣溫度不低于-10°c地區(qū)。如何將太陽能和空氣源熱泵結(jié)合起來，已經(jīng)成為了當(dāng)今社會節(jié)能環(huán)保趨勢下的一個熱門課題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種全自動太陽能預(yù)熱式空氣熱泵組，整個系統(tǒng)能耗低、效率高、速度快、安全性好、環(huán)保性強(qiáng)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案—種全自動太陽能預(yù)熱式空氣熱泵組，它包括空氣源熱泵、太陽能空氣預(yù)熱器、蓄能箱和自動控制機(jī)構(gòu)；該空氣源熱泵設(shè)有第一進(jìn)風(fēng)ロ、第一出風(fēng)ロ、第二進(jìn)風(fēng)ロ、第二出風(fēng)ロ及第ー進(jìn)水口和第一出水ロ；該太陽能空氣預(yù)熱器設(shè)有第三進(jìn)風(fēng)口和第三出風(fēng)ロ，該第三出風(fēng)ロ與該第一進(jìn)風(fēng)ロ連通；該蓄能箱設(shè)有第二進(jìn)水ロ和第二出水ロ，分別與第一出水ロ和該第一進(jìn)水ロ連通。所述第一進(jìn)風(fēng)ロ、第一出風(fēng)ロ、第二進(jìn)風(fēng)ロ、第二出風(fēng)口內(nèi)分別設(shè)有可啟閉的第一格柵、第二格柵、第三格柵、第四格柵；該第一格柵、第三格柵與ー第一步進(jìn)電機(jī)連接；該第ニ格柵、第四格柵與ー第二步進(jìn)電機(jī)連接；該第一步進(jìn)電機(jī)與該第二步進(jìn)電機(jī)均連接至所述自動控制機(jī)構(gòu)而使得只有該第一格柵、該第二格柵開啟或者只有該第三格柵、該第四格柵開啟。所述第一進(jìn)風(fēng)ロ、第一出風(fēng)ロ、第二進(jìn)風(fēng)ロ、第二出風(fēng)ロ處分別設(shè)有第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第四溫度傳感器，且分別連接至所述自動控制機(jī)構(gòu)。所述太陽能空氣預(yù)熱器包括若干個預(yù)熱器聯(lián)箱，通過若干預(yù)熱集熱器連通，所述第三進(jìn)風(fēng)口和所述第三出風(fēng)ロ分別設(shè)于其中兩個預(yù)熱器聯(lián)箱的一端。所述第三進(jìn)風(fēng)ロ處設(shè)有第五溫度傳感器，并連接至所述自動控制機(jī)構(gòu)。所述預(yù)熱集熱器采用真空玻璃管或板式空氣集熱器。所述蓄能箱內(nèi)設(shè)有電輔助加熱器，所述蓄能箱上部和下部分別設(shè)有第六溫度傳感器和第七溫度傳感器，該電輔助加熱器、該第六溫度傳感器和該第七溫度傳感器分別連接至所述自動控制機(jī)構(gòu)；所述蓄能箱上部和下部還分別設(shè)有用于供暖的第三進(jìn)水口和第三出水口。所述第二進(jìn)水ロ與所述第一出水ロ之間設(shè)有水泵。所述空氣源熱泵設(shè)于ー底板上。所述空氣源熱泵、太陽能空氣預(yù)熱器、蓄能箱的外殼及所述底板采用沖壓成型的鍍鋅鋼板，內(nèi)置發(fā)泡保溫材料。本實用新型的有益效果是本實用新型全自動太陽能預(yù)熱式空氣熱泵組，是應(yīng)用逆卡諾原理，以極少的電能，吸收利用太陽能空氣預(yù)熱器中大量的熱能，通過壓縮機(jī)的壓縮，經(jīng)系統(tǒng)高效集熱整合后成為高溫?zé)嵩床⒓右詢Υ嬗脕砉┡Ｕ麄€系統(tǒng)能耗低、效率高、速度快、安全性好、環(huán)保性強(qiáng)。

圖1是本實用新型的空氣源熱泵的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的太陽能空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型的蓄能箱的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)號1 :空氣源熱泵；10 :底板；11 :第一進(jìn)風(fēng)ロ ；12 :第一出風(fēng)ロ ；13 :第二進(jìn)風(fēng)ロ ；14 :第二出風(fēng)ロ ；15 :第一進(jìn)水口 ；16 :第一出水ロ ；111 :第一格柵；121 :第二格柵；131 :第三格柵；141 :第四格柵；17 :第一步進(jìn)電機(jī)；18 :第二步進(jìn)電機(jī)；112 :第一溫度傳感器；122 :第二溫度傳感器；132 :第三溫度傳感器；142 :第四溫度傳感器；2 :太陽能空氣預(yù)熱器；21 :預(yù)熱器聯(lián)箱；22 :預(yù)熱集熱器；23 :第三進(jìn)風(fēng)ロ ；24 :第三出風(fēng)ロ ；25 :第五溫度傳感器；3 :蓄能箱；31 :第二進(jìn)水口 ；32 :第二出水ロ ；33 :電輔助加熱器；34 :第六溫度傳感器；35 :第七溫度傳感器；36 :第三進(jìn)水口 ；37 :第三出水ロ ；4 :水泵。
具體實施方式
以下將以具體實施例結(jié)合附圖來說明本實用新型的結(jié)構(gòu)和所欲達(dá)到的技術(shù)效果，但所選用的實施例僅用于說明解釋，并非用以限制本實用新型的范圍。如圖1-3所示，本實用新型提供一種全自動太陽能預(yù)熱式空氣熱泵組，它包括空氣源熱泵11、太陽能空氣預(yù)熱器2、蓄能箱3和自動控制機(jī)構(gòu)(圖未示)。如圖1所示，該空氣源熱泵I位于ー底板10上，設(shè)有第一進(jìn)風(fēng)ロ 11、第一出風(fēng)ロ12、第二進(jìn)風(fēng)ロ 13、第二出風(fēng)ロ 14及第ー進(jìn)水口 15和第一出水ロ 16。該第一進(jìn)風(fēng)ロ 11、第一出風(fēng)ロ 12、第二進(jìn)風(fēng)ロ 13、第二出風(fēng)ロ 14內(nèi)分別設(shè)有可啟閉的第一格柵111、第二格柵121、第三格柵131、第四格柵141。該第一格柵111、第三格柵131與一第一步進(jìn)電機(jī)17連接而受其控制開啟或關(guān)閉，該第二格柵121、第四格柵141與一第二步進(jìn)電機(jī)18連接而受其控制開啟或關(guān)閉。該第一步進(jìn)電機(jī)17與該第二步進(jìn)電機(jī)18均連接至該自動控制機(jī)構(gòu)而使得只有該第一格柵111、該第二格柵121開啟或者只有該第三格柵131、該第四格柵141開啟。該第一進(jìn)風(fēng)ロ 11、第一出風(fēng)ロ 12、第二進(jìn)風(fēng)ロ 13、第二出風(fēng)ロ 14處分別設(shè)有第一溫度傳感器112、第二溫度傳感器122、第三溫度傳感器132、第四溫度傳感器142，且分別連接至該自動控制機(jī)構(gòu)。如圖2所示，該太陽能空氣預(yù)熱器2包括若干個預(yù)熱器聯(lián)箱21，通過若干預(yù)熱集熱器22連通(優(yōu)選真空玻璃管或板式空氣集熱器)，其中兩個預(yù)熱器聯(lián)箱21的一端分別設(shè)有第三進(jìn)風(fēng)ロ 23和第三出風(fēng)ロ 24。該第三出風(fēng)ロ 24與該第一進(jìn)風(fēng)ロ 11連通，該第三進(jìn)風(fēng)ロ23處設(shè)有第五溫度傳感器25，并連接至該自動控制機(jī)構(gòu)。如圖3所示，該蓄能箱3設(shè)有第二進(jìn)水口 31和第二出水ロ 32，分別與第一出水ロ16和該第一進(jìn)水口 15連通。該第二進(jìn)水口 31與該第一出水ロ 16之間設(shè)有水泵4，用于將空氣源熱泵I中的熱水倒入蓄能箱3內(nèi)。該蓄能箱3內(nèi)設(shè)有電輔助加熱器33，該蓄能箱3上部和下部分別設(shè)有第六溫度傳感器34和第七溫度傳感器35，該電輔助加熱器33、該第六溫度傳感器34和該第七溫度傳感器35分別連接至該自動控制機(jī)構(gòu)。該蓄能箱3上部和下部還分別設(shè)有第三進(jìn)水口 36和第三出水ロ 37，用于連接供暖管路的送水管和回水管。自動控制機(jī)構(gòu)采集第一溫度傳感器112、第二溫度傳感器122、第三溫度傳感器132、第四溫度傳感器142、第五溫度傳感器25、第六溫度傳感器34和第七溫度傳感器35的數(shù)據(jù)，通過專用的軟件和硬件控制第一步進(jìn)電機(jī)17、該第二步進(jìn)電機(jī)18與電輔助加熱器33的工作狀態(tài)，進(jìn)而使整個設(shè)備進(jìn)行全自動的工作。為了降低熱量損耗，提高能量的利用率，該空氣源熱泵1、太陽能空氣預(yù)熱器2、蓄能箱3的外殼及該底板10采用沖壓成型的鍍鋅鋼板，內(nèi)置發(fā)泡保溫材料。本實用新型的工作原理如下
當(dāng)蓄能箱上部的第六溫度傳感器34采集的溫度低于自動控制機(jī)構(gòu)的設(shè)備電腦設(shè)定的溫度吋，設(shè)備主控微電腦將默認(rèn)系統(tǒng)需要加熱，即空氣源熱泵I或電輔助加熱器33需要工作，主控電腦將讀取第一溫度傳感器112、第五溫度傳感器25、第三溫度傳感器132和蓄能箱3下部的第七溫度傳感器35的溫度。如第一溫度傳感器112、第五溫度傳感器25、第三溫度傳感器132的溫度均低于-8°C時，系統(tǒng)將默認(rèn)空氣源熱泵I啟動不能有效的完成制熱，反而會増大能源消耗，系統(tǒng)將啟動電輔助加熱器33進(jìn)行加熱，完成供暖需求。如第一溫度傳感器112、第五溫度傳感器25、第三溫度傳感器132的溫度均高于_8°C時，，系統(tǒng)將默認(rèn)空氣源熱泵I啟動能夠進(jìn)行有效的加熱即啟動空氣源熱泵進(jìn)行加熱。在空氣源熱泵I滿足啟動條件的情況下，系統(tǒng)將讀取第五溫度傳感器25、第三溫度傳感器132的溫度，如第五溫度傳感器25大于第三溫度傳感器132的溫度時，第一步進(jìn)電機(jī)17和第ニ步進(jìn)電機(jī)18將工作，開啟該第一格柵111、該第二格柵121,同時關(guān)閉該第三格柵131、該第四格柵141，讓太陽能空氣預(yù)熱器2內(nèi)部的高溫空氣進(jìn)入空氣源熱泵I內(nèi)循環(huán)，通過熱泵的逆卡諾原理，將太陽的輻照熱量進(jìn)行收集，將熱量導(dǎo)入蓄能箱3，用作供暖，熱泵效率將大大高于普通空氣源熱泵。如第五溫度傳感器25小于第三溫度傳感器132的溫度時，第一步進(jìn)電機(jī)17和第ニ步進(jìn)電機(jī)18將工作，關(guān)閉該第一格柵111、該第二格柵121,同時開啟該第三格柵131、該第四格柵141，自然空氣進(jìn)入空氣源熱泵I內(nèi)循環(huán)，通過熱泵的逆卡諾原理，將大氣中熱量進(jìn)行收集，將熱量導(dǎo)入蓄能箱3，用作供暖，工作效果將與普通空氣源熱泵的效率相同。在夏季的時候，第一步進(jìn)電機(jī)17和第二步進(jìn)電機(jī)18將工作，關(guān)閉該第一格柵111、該第二格柵121，同時開啟該第三格柵131、該第四格柵141，自然空氣進(jìn)入空氣源熱泵I內(nèi)循環(huán)，通過熱泵的逆卡諾原理，完成制冷的工作，將低溫導(dǎo)熱蓄能箱3，用作制冷，工作效果將于普通空氣源空調(diào)的效率相同。綜上所述，本實用新型全自動太陽能預(yù)熱式空氣熱泵組是應(yīng)用逆卡諾原理，將太陽能空氣預(yù)熱技術(shù)，熱泵技術(shù)和蓄熱技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，通過微電腦全自動控制，以極少的電能，通過壓縮機(jī)的壓縮吸收利用太陽能空氣預(yù)熱器中大量的熱能，經(jīng)系統(tǒng)高效集熱整合后成為高溫?zé)嵩床⒓右詢Υ嬗脕砉┡?。整個系統(tǒng)能耗低、效率高、速度快、安全性好、環(huán)保性強(qiáng)，將大大提升空氣源熱泵的單位時間效率。解決了空氣源熱泵在寒冷地區(qū)運行過程中存在的結(jié)霜、壓縮機(jī)液擊等問題。同時杜絕了利用太陽能對液體介質(zhì)系統(tǒng)存在的弊端。同吋，利用太陽能對空氣進(jìn)行預(yù)熱，就是將空氣源熱泵由原來的吸收大氣中的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)樵谖沾髿鉄崃康耐瑫r能夠吸收太陽能的輻射熱量，這樣，通過太陽能加熱器的工作，等于將空氣源熱泵的吸熱翅片増加了許多倍`。
權(quán)利要求1.一種全自動太陽能預(yù)熱式空氣熱泵組，其特征在于，它包括空氣源熱泵、太陽能空氣預(yù)熱器、蓄能箱和自動控制機(jī)構(gòu)；該空氣源熱泵設(shè)有第一進(jìn)風(fēng)口、第一出風(fēng)口、第二進(jìn)風(fēng)口、第二出風(fēng)口及第一進(jìn)水口和第一出水口；該太陽能空氣預(yù)熱器設(shè)有第三進(jìn)風(fēng)口和第三出風(fēng)口，該第三出風(fēng)口與該第一進(jìn)風(fēng)口連通；該蓄能箱設(shè)有第二進(jìn)水口和第二出水口，分別與第一出水口和該第一進(jìn)水口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動太陽能預(yù)熱式空氣熱泵組，其特征在于所述第一進(jìn)風(fēng)口、第一出風(fēng)口、第二進(jìn)風(fēng)口、第二出風(fēng)口內(nèi)分別設(shè)有可啟閉的第一格柵、第二格柵、第三格柵、第四格柵；該第一格柵、第三格柵與一第一步進(jìn)電機(jī)連接；該第二格柵、第四格柵與一第二步進(jìn)電機(jī)連接；該第一步進(jìn)電機(jī)與該第二步進(jìn)電機(jī)均連接至所述自動控制機(jī)構(gòu)而使得只有該第一格柵、該第二格柵開啟或者只有該第三格柵、該第四格柵開啟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動太陽能預(yù)熱式空氣熱泵組，其特征在于所述第一進(jìn)風(fēng)口、第一出風(fēng)口、第二進(jìn)風(fēng)口、第二出風(fēng)口處分別設(shè)有第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、 第三溫度傳感器、第四溫度傳感器，且分別連接至所述自動控制機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動太陽能預(yù)熱式空氣熱泵組，其特征在于所述太陽能空氣預(yù)熱器包括若干個預(yù)熱器聯(lián)箱，通過若干預(yù)熱集熱器連通，所述第三進(jìn)風(fēng)口和所述第三出風(fēng)口分別設(shè)于其中兩個預(yù)熱器聯(lián)箱的一端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全自動太陽能預(yù)熱式空氣熱泵組，其特征在于所述第三進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有第五溫度傳感器，并連接至所述自動控制機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全自動太陽能預(yù)熱式空氣熱泵組，其特征在于所述預(yù)熱集熱器采用真空玻璃管或板式空氣集熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動太陽能預(yù)熱式空氣熱泵組，其特征在于所述蓄能箱內(nèi)設(shè)有電輔助加熱器，所述蓄能箱上部和下部分別設(shè)有第六溫度傳感器和第七溫度傳感器，該電輔助加熱器、該第六溫度傳感器和該第七溫度傳感器分別連接至所述自動控制機(jī)構(gòu)；所述蓄能箱上部和下部還分別設(shè)有用于供暖的第三進(jìn)水口和第三出水口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的全自動太陽能預(yù)熱式空氣熱泵組，其特征在于所述第二進(jìn)水口與所述第一出水口之間設(shè)有水泵。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動太陽能預(yù)熱式空氣熱泵組，其特征在于所述空氣源熱泵設(shè)于一底板上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的全自動太陽能預(yù)熱式空氣熱泵組，其特征在于所述空氣源熱泵、太陽能空氣預(yù)熱器、蓄能箱的外殼及所述底板采用沖壓成型的鍍鋅鋼板，內(nèi)置發(fā)泡保溫材料。
專利摘要一種全自動太陽能預(yù)熱式空氣熱泵組，它包括空氣源熱泵、太陽能空氣預(yù)熱器、蓄能箱和自動控制機(jī)構(gòu)；該空氣源熱泵設(shè)有第一進(jìn)風(fēng)口、第一出風(fēng)口、第二進(jìn)風(fēng)口、第二出風(fēng)口及第一進(jìn)水口和第一出水口；該太陽能空氣預(yù)熱器設(shè)有第三進(jìn)風(fēng)口和第三出風(fēng)口，該第三出風(fēng)口與該第一進(jìn)風(fēng)口連通；該蓄能箱設(shè)有第二進(jìn)水口和第二出水口，分別與第一出水口和該第一進(jìn)水口連通。本實用新型應(yīng)用逆卡諾原理，以極少的電能，吸收利用太陽能空氣預(yù)熱器中大量的熱能，通過壓縮機(jī)的壓縮，經(jīng)系統(tǒng)高效集熱整合后成為高溫?zé)嵩床⒓右詢Υ嬗脕砉┡?，整個系統(tǒng)能耗低、效率高、速度快、安全性好、環(huán)保性強(qiáng)。
文檔編號F24J2/04GK202885077SQ201220571488
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者榮春林 申請人:北京中科奧博安吉科技發(fā)展有限公司