冷暖聯(lián)供太陽能輔助熱泵系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型是一種冷暖聯(lián)供太陽能輔助熱泵系統(tǒng)，屬于冷暖聯(lián)供太陽能輔助熱泵系統(tǒng)的創(chuàng)新技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能熱水器以其節(jié)能環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡單、便于維護、可靠性高等優(yōu)點已在全球得到了廣泛應(yīng)用。目前，按集熱器類型分，太陽能熱水器產(chǎn)品主要為真空管式和平板式兩大類。盡管真空管式具有真空保溫的突出優(yōu)點，技術(shù)成熟，但其主要類型全玻璃管太陽能熱水器存在炸管、結(jié)垢、不承壓、不易建筑一體化等缺陷；平板式具有承壓、熱效率高、免維護、壽命長等優(yōu)點，然而，現(xiàn)有普通平板式有諸多問題需要解決:管內(nèi)結(jié)垢問題，管內(nèi)結(jié)冰問題，管內(nèi)空氣腐蝕問題和表面熱損大。
[0003]為提高平板式太陽能熱水器性能，將熱管與平板式結(jié)合，但在核心集熱元件上，問題集中在圓形銅熱管與鋁翅片結(jié)合，其缺陷為熱管為銅質(zhì)，成本較高；熱管與板芯之間焊接加工工藝要求高，難度大，初投資大；熱管之間為鋁翅片，其集熱效率受翅片效率影響較大。此外，熱管插入水箱中，與水接觸易結(jié)垢，空曬溫度高，易過熱，從而引起熱管失效，這樣熱水器性能難以穩(wěn)定且壽命不長，因此影響了相應(yīng)熱水器的大規(guī)模普及和推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于考慮上述問題而提供一種冷暖聯(lián)供太陽能輔助熱泵系統(tǒng)。本實用新型可以有效地降低集熱器的板面溫度，從而提高集熱效率，減少集熱器向外界的熱損失，也可以提高熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度，從而提高熱泵系統(tǒng)的性能。本實用新型不僅冬季供暖、夏季制冷，同時為建筑一年四季提供生活熱水。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:本實用新型的冷暖聯(lián)供太陽能輔助熱泵系統(tǒng)，包括有太陽能集熱系統(tǒng)及熱泵系統(tǒng)，其中太陽能集熱系統(tǒng)包括微通道平板熱管集熱器、連接管道、水箱、循環(huán)水泵，熱泵系統(tǒng)包括有蒸發(fā)器、換向閥、壓縮機、冷凝器和節(jié)流裝置，其中微通道平板熱管集熱器與水箱連接，且微通道平板熱管集熱器通過連接管道與循環(huán)水泵連接，循環(huán)水泵與水箱連接，蒸發(fā)器置于水箱內(nèi)，且蒸發(fā)器的一端通過換向閥與壓縮機連接，壓縮機通過冷凝器與節(jié)流裝置連接，節(jié)流裝置與置于水箱內(nèi)的蒸發(fā)器的另一端連接。
[0006]上述微通道平板熱管集熱器包括有玻璃蓋板、微通道平板熱管、蛇形管、保溫殼體，其中保溫殼體上設(shè)有冷水入孔及熱水出孔，蛇形管裝設(shè)在保溫殼體所設(shè)的中空腔體內(nèi)，蛇形管的冷水入水口與冷水入孔相通，蛇形管的熱水出水口與熱水出孔相通，冷水入孔與冷水供水系統(tǒng)連接，熱水出孔通過循環(huán)水泵與水箱連接，微通道平板熱管裝設(shè)在蛇形管的上部，且蛇形管與微通道平板熱管觸接，玻璃蓋板裝設(shè)在微通道平板熱管的上方。
[0007]當太陽光透過微通道平板熱管集熱器中的玻璃蓋板，照射到微通道平板熱管的表面時，微通道平板熱管蒸發(fā)段外壁面受熱，熱量傳遞到冷凝段后，被緊貼微通道平板熱管的蛇形管里的冷水吸收，形成熱水。這部分熱水在保溫殼體和循環(huán)水泵的作用下以較小熱損失傳遞至水箱，從而為用戶提供熱水。冬季取暖時，蒸發(fā)器中的制冷劑從水箱吸熱并氣化，在壓縮機內(nèi)壓縮，后經(jīng)換向閥，在冷凝器內(nèi)冷卻凝結(jié)散放出熱量將室內(nèi)空氣加熱，而制冷劑經(jīng)節(jié)流裝置返回蒸發(fā)器，達到室內(nèi)供暖的目的；夏季空調(diào)降溫時，蒸發(fā)器中的制冷劑從水箱吸熱，經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流后，在冷凝器(用作蒸發(fā)器)吸收室內(nèi)環(huán)境熱量，然后在壓縮機內(nèi)壓縮，后經(jīng)換向閥，在蒸發(fā)器(用作冷凝器)內(nèi)冷凝成液體，達到室內(nèi)制冷的目的。
[0008]本實用新型的冷暖聯(lián)供太陽能輔助熱泵系統(tǒng)與現(xiàn)有傳統(tǒng)的太陽能系統(tǒng)相比，具有如下優(yōu)點:
[0009](I)本實用新型的冷暖聯(lián)供太陽能輔助熱泵系統(tǒng)將太陽能系統(tǒng)與熱泵系統(tǒng)相結(jié)合，一方面可以有效地降低集熱器的板面溫度，從而提高集熱效率，減少集熱器向外界的熱損失，另一方面可以提高熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度，從而提高熱泵系統(tǒng)的性能。這種方法不僅可以通過提高系統(tǒng)效率節(jié)約高品位能源，還可以提高熱水器工作可靠性，從而能夠滿足人們連續(xù)供熱水的要求。同時，該系統(tǒng)長期運行的總投資與其它種類的熱水器相比也是比較低的，在經(jīng)濟性方面具有一定的優(yōu)勢。
[0010](2)本實用新型的冷暖聯(lián)供太陽能輔助熱泵系統(tǒng)采用了微通道平板熱管，其外形扁平，不僅方便與換熱面貼合，增大換熱接觸面積，有利于與建筑一體化，而且軸向和徑向?qū)嵯禂?shù)高，熱阻小，冷凝端與蒸發(fā)端之間溫差非常小，等溫性和導(dǎo)熱性良好，此外由于微通道平板熱管本身全為吸熱體，可陣列式密排實現(xiàn)最大限度采光和傳熱，其集熱性能更優(yōu)；
[0011](3)本實用新型的冷暖聯(lián)供太陽能輔助熱泵系統(tǒng)的微通道平板熱管支撐結(jié)構(gòu)有多種形式，如橫截面形狀呈矩形或三角形，矩形或三角形的平面支撐結(jié)構(gòu)和蛇形管的管壁采用牢固的焊接方式，故具有良好的支撐性能，整體機械強度和剛度較高，在工作狀態(tài)下不會出現(xiàn)內(nèi)部氣壓變化而導(dǎo)致的平板熱管管壁變形問題；
[0012](4)本實用新型的冷暖聯(lián)供太陽能輔助熱泵系統(tǒng)采用了熱泵系統(tǒng)，不僅冬季供暖、夏季制冷，同時為建筑一年四季提供生活熱水。
[0013]本實用新型是一種設(shè)計巧妙，性能優(yōu)良，方便實用的冷暖聯(lián)供太陽能輔助熱泵系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型冷暖聯(lián)供太陽能輔助熱泵系統(tǒng)的原理圖；
[0015]圖2為本實用新型中微通道平板熱管集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]實施例:
[0017]本實用新型的原理圖如圖1所示，本實用新型的冷暖聯(lián)供太陽能輔助熱泵系統(tǒng)，包括有太陽能集熱系統(tǒng)及熱泵系統(tǒng)，其中太陽能集熱系統(tǒng)包括微通道平板熱管集熱器1、連接管道2、水箱3、循環(huán)水泵4，熱泵系統(tǒng)包括有蒸發(fā)器7、換向閥8、壓縮機9、冷凝器10和節(jié)流裝置11，其中微通道平板熱管集熱器I與水箱3連接，且微通道平板熱管集熱器I通過連接管道2與循環(huán)水泵4連接，循環(huán)水泵4與水箱3連接，蒸發(fā)器7置于水箱3內(nèi)，且蒸發(fā)器7的一端通過換向閥8與壓縮機9連接，壓縮機9通過冷凝器10與節(jié)流裝置11連接，節(jié)流裝置11與置于水箱3內(nèi)的蒸發(fā)器7的另一端連接。節(jié)流裝置11可以是毛細管、熱力膨脹閥、電子膨脹閥等。
[0018]本實用新型中微通道平板熱管集熱器I的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，包括有玻璃蓋板12、微通道平板熱管13、蛇形管14、保溫殼體15，其中保溫殼體15上設(shè)有冷水入孔5及熱水出孔6，冷水入孔5及熱水出孔6可以設(shè)在保溫殼體15的底部，或冷水入孔5及熱水出孔6設(shè)在保溫殼體15的下部側(cè)壁，蛇形管14裝設(shè)在保溫殼體15所設(shè)的中空腔體內(nèi)，蛇形管14的冷水入水口與冷水入孔5相通，蛇形管14的熱水出水口與熱水出孔6相通，冷水入孔5與冷水供水系統(tǒng)連接，熱水出孔6通過水泵4與水箱3連接，微通道平板熱管13裝設(shè)在蛇形管14的上部，且蛇形管14與微通道平板熱管13觸接，玻璃蓋板12裝設(shè)在微通道平板熱管13的上方。冷水供水系統(tǒng)可以是自來水供水管道。上述微通道平板熱管13的外形扁平，方便與蛇形管14的換熱面貼合，增大換熱接觸面積，另外，也有利于與建筑一體化，而且軸向和徑向?qū)嵯禂?shù)高，熱阻小，冷凝端與蒸發(fā)端之間溫差非常小，等溫性和導(dǎo)熱性良好，此外由于微通道平板熱管13本身全為吸熱體，可陣列式密排實現(xiàn)最大限度采光和傳熱，其集熱性能更優(yōu)。上述保溫殼體15采用保溫材料做出。
[0019]另外，上述水箱3內(nèi)還設(shè)有電輔助加熱器。水箱3內(nèi)設(shè)有的電輔助加熱器可以滿足