[发明专利]数码捕热式太阳能覆合热泵热水生产装置

说明书

技术领域

本发明涉及可再生能源利用领域，尤其是一种利用热泵制取60℃～90℃的工艺热水或生活卫生热水的高效节能装置，具体是提供一种数码捕热式太阳能覆合热泵热水生产装置。

背景技术

面临能源的危机，人们有所针对性的实施各种节能措施及新能源和可再生能源的开发利用，然而，却普遍的存在效率、效益及可靠性问题。例如普及的太阳能光/热利用的设施效率只有30％左右。又如逆卡诺循环的热泵采用某一工质只是在有限的温区作有效的热力系运行，实际的工艺工况往往有较大的温区是不尽人意的。

发明内容

本发明就是针对目前这些问题，提供一种数码捕热式太阳能覆合热泵热水生产装置，其能够吸取95％的太阳辐射量制取热水。当昼夜时自动切换空气源热力系，继续生产热水。当环境温度较低且阳光不足的节令，高温工质的热泵自动启动，其蒸发器与空气源热泵热力系的冷凝器作覆叠热交换，使热水系统全年全天候可用太阳能结合的覆合热泵生产设定目标温度的热水。

本发明所采用的技术方案如下：

一种数码捕热式太阳能覆合热泵热水生产装置，包括数码式太阳能捕热，覆合热泵，保温生产热水工作罐和热水蓄水罐，数码式太阳能捕热器分别通过水管连接覆合热泵和保温生产热水工作罐，所述的覆合热泵通过循环管路分别连接保温生产热水工作罐和热水蓄水罐，所述保温生产热水工作罐通过管路连接热水蓄水罐。

覆合热泵包括泵体内的风冷热泵压缩机和水/水热泵蒸发器，所述风冷热泵压缩机一端连接风冷热泵冷凝器，另一端连接风冷蒸发器，所述的风冷热泵冷凝器和风冷蒸发器之间的管路上还设置有风冷热泵膨胀阀，所述风冷蒸发器一侧设置有风冷热泵风机，所述的风冷热泵冷凝器通过循环管路连接所述的保温生产热水工作罐；所述的水/水热泵压缩机一端连接水/水热泵冷凝器，另一端连接水/水热泵蒸发器，所述的水/水热泵冷凝器和水/水热泵蒸发器之间的管路上还设置有水/水热泵膨胀阀，所述的水/水热泵蒸发器通过管路分别连接数码式太阳能捕热器和保温生产热水工作罐，所述的水/水热泵冷凝器通过循环管路连接热水蓄水罐，所述的泵体外壁上设置进风百叶和出风百叶。

保温生产热水工作罐与数码式太阳能捕热器之间的管路上设置有热水循环泵。

保温生产热水工作罐与覆合热泵之间的循环管路上设置有热水循环泵。

覆合热泵与热水蓄水泵之间的循环管路上设置有热水循环泵。

本发明的数码捕热式太阳能覆合热泵热水生产装置，包括数码式太阳能捕热器，覆合热泵，保温生产热水工作罐及热水蓄水罐，本发明采用数码式太阳能捕热器，在形状为的真空空间中的工质受太阳的辐射热作用发生蒸发，生成汽泡，并迅速膨胀不断地吸热升压，推动这些工质气泡流向真空管低温区域。当气泡到达低温区域，则马上收缩、放热液化。这些液化工质受重力和推力作用下，在相邻的立管再次流向受太阳辐射热作用的区域。工质不断地在“U”型的两条压差的立管作数码式气、液相的变化过程快速地传递太阳能辐射热量，提供了第一种热源。另外由覆合热泵的中温工质的空气源热力系吸取空气的热量提供了第二种热源，并由覆合热泵的高温工质的水/水热泵热力系与第一种和第二种热源作单独或组合的覆叠式加热运行，实现全年全天候按需自动切换、自动组合生产热水。

数码式太阳能捕热器包括下端的太阳辐射热接收段，上端的水套管换热段及与水泵相连的循环水管。

覆合热泵包括上层中温工质的空气源热力系，下层高温工质的水/水热力系。

本发明利用数码式太阳能捕热器，太阳辐射热量以声速传递至被加温热水，实现大温差高效率地吸取太阳辐射热，无需温室效应的设施，使捕热器的体积较大地缩小，相应的重量减轻、成本下降。其高效利用白天的太阳能，夜间可利用空气能，使装置能全天候运行。设置有两个保温工作罐A、B，一个保温蓄水罐C和14个电磁阀作大温差热交换，在最有利的能效比工况区域切换运行，效率高。

本发明的有益效果在于：

1、充分利用太阳能，吸收95％以上曝辐射量。

2、可在零下20℃的环境温度下，正常的制备工艺热水或生活用卫生热水。

3、节能指数高，在同等的环境工况下，比现时的热泵节能约40％。

4、全年全天候制备的热水温度范围广，可在60℃～90℃范围内设定运行。

5、数码捕热式太阳能生产热水装置重量轻，厚度只有约35mm，可广泛安装在楼顶、墙壁面等，对建筑结构的负重和外立面的影响较小。

附图说明

附图1为本发明的数码捕热式太阳能覆合热泵热水生产装置的结构原理图。