[实用新型]一种太阳能空气源热泵

说明书

技术领域

本实用新型设计太阳能领域和空气源热泵领域，具体是一种利用太阳能加热空气源热泵介质从而提高最终出水温度的一种太阳能空气源热泵。

背景技术

目前，市面上常用的节能热水器以太阳能集热器和空气源热泵为首，其二者都具备节能、高效、经济、绿色环保、安装方便、使用寿命长等优点，为大众所青睐。但其缺点也同样明显，而空气源热泵在极寒天气下能效比较低，且蒸发器容易结霜，空气源热泵不得不消耗电能而进行融霜，因此在冬天使用时消耗大量电能。现有市场上的太阳能空气源热泵只是简单的把空气源热泵和太阳能热水技术结合起来对同一个水箱中的水进行加热，并没有真正解决了空气源热泵在冬季运行时能效低下的问题，并且在冬季时就相当于是纯太阳能加热热水技术在使用，因此市面上的太阳能空气源热泵机组也是耗电挺多的。

此外目前的高层建筑中，太阳能集热器只能供楼盘顶层的用户使用，因为太阳能集热器只有顶层的太阳光才能满足要求，而单纯的空气源热泵在北方冬季由于环境温度太低也不适合使用。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：如何使得空气源热泵能在寒冷的冬季能效低下的问题，同时使得在北方的冬天也能够使用太阳能热泵，从而节省其它能源直接供暖所消耗的能源。

本实用新型所采用的技术方案是：1、一种太阳能空气源热泵，包括太阳能集热器、蒸发器、压缩机、冷凝器，所述太阳能集热器的出水管通过第一阀门后管路连接用户热水供应端，连接所述太阳能集热器的出水管支路管路连接第一换热器的热流体管路进口，所述蒸发器是第一换热器的冷流体管路，所述冷凝器是第二换热器的热流体管路，所述第二换热器的冷流体出口管路通过第二阀门后管路连接到用户热水供应端。

作为一种优选方式：第一换热器的热流体管路和冷流体管路盘转交错在一起，并且冷流体管路上有金属翅片。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过太阳能对蒸发器进行加热，提高蒸发器的环境温度，从而提高了蒸发器内的制冷剂蒸汽的过热度，并且在低温下保证了蒸发器内有饱和的制冷剂蒸汽提供给压缩机增加焓值，提高空气源热泵冬季能效。同时缩短了蒸发器融霜周期，节约了不必要的电能损耗。

当前也有太阳能和空气能结合的产品，由于即使在非太阳光存在的环境下，太阳能集热器中水的温度也会比环境温度高，本实用新型与其他同类产品的主要区别是太阳加热的是流经蒸发器中的液体工质而非热水，蒸发器的结构发生了改变，不再只是吸收空气的热量，太阳能集热器与本实用新型里蒸发器的工质进行换热，能提高热泵工质的过热度，不要小看这一点温度的提升，在极寒天气下，这一点点的温度提升会使机器的能效比发生根本性的改变，远高于国家标准。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是第一换热器结构示意图；

其中，1、太阳能集热器，2、风机，3、第一换热器热流体管路，4、第一换热器，5、过滤器，6、电子膨胀阀，7、压缩机，8、四通阀，9、第二换热器，10、第一换热器冷流体管路（蒸发器），11、金属翅片，12、第二换热器的热流体管路（冷凝器），13、第二换热器的冷流体管路出口，14、第一阀门，15、第二阀门。

具体实施方式

如图1所示。在太阳光照充足的情况下，本实用新型打开第一阀门，关闭空气能热泵，直接通过太阳能给用户供应热水。在太阳能不充足的情况下，关闭第一阀门，打开第二阀门，通过太阳能集热器（太阳能热水器）对空气能热泵的蒸发器里面的工质进行加热，这个换热过程，由第一换热器完成，如图2所示，第一换热器的热流体管路和冷流体管路盘转交错在一起，并且冷流体管路上有金属翅片，能够保证冷流体更好地吸收热流体散发的热能。蒸发器中工质通过吸收环境大气（由部分能量由第一换热器提供）中的低品热源，经过压缩机压缩成为高温高压气体并输送进入冷凝器，高温高压的气体在冷凝器中释放热量来制取热水，并冷凝成低温高压的液体，后经电子膨胀阀节流变成低温低压液体进入蒸发器内进行蒸发，低温低压液体在蒸发器中从外界环境吸收热量后蒸发，再次被吸入压缩机，开始又一轮同样的工作过程，这样的循环过程周而复始。以此保障热泵正常工作，从而可以全天候的产生热水。当在寒冷的地区使用时，太阳光照不是很充足时，太阳能集热器启动对空气源热泵蒸发器进行加热，始终要保持蒸发器内有饱和的制冷剂蒸汽，从而提高空气源热泵在冬季运行的能效比，大大节约了冬季运行成本。

本实用新型能够结合太阳能集热技术对蒸发器进行加热，提高蒸发器的环境温度，从而提高了蒸发器内的制冷剂蒸汽的过热度，并且在低温下保证了蒸发器内有饱和的制冷剂蒸汽提供给压缩机增加焓值，提高空气源热泵冬季能效。同时缩短了蒸发器融霜周期，节约了不必要的电能损耗。