[实用新型]太阳能热泵热水器性能测试实验台

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用及热泵空调领域，尤其是一种太阳能热泵热水器性能测试实验台。

背景技术

太阳能作为一种总量巨大、绿色环保的新能源，被称为21世纪的能源。目前，太阳能的利用越来越广泛，其中太阳能热水器被认为是最普遍最实用的太阳能利用设备。就我国而言，太阳能热水器使用量已经超过千万台。太阳能热水器多数为自然循环集热，无需水泵，使用方便；但仍存在安装位置不太灵活、单位集热面积产热量少，热水加热时间长、对辅助能源依赖度大、集热水箱室外布置散热量大等不足，而太阳能热泵热水器则能较好的克服这些不足。但是目前太阳能热泵热水器性能测试的实验台。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种太阳能热泵热水器性能测试实验台，该实验台通过对太阳能热泵热水器性能实验研究旨在提高热水器的效率。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种太阳能热泵热水器性能测试实验台，包括依次串联的三个循环系统，第一循环系统是由太阳能集热器、蒸发器、冷水箱、第一水泵、第一平衡阀第一流量计和第一单向阀依次串联组成一个完整循环系统；第二循环系统是由蒸发器、压缩机、冷凝器、贮液器、干燥器、电磁阀和热力膨胀阀依次串联组成一个完整循环系统；第三循环系统是由冷凝器、蓄热水箱、第二水泵、第二平衡阀、第二流量计和第二单向阀依次串联组成一个完整循环系统。

所述压缩机的排气口侧和吸气口侧分别与高低压开关的两端相连，以保护压缩机正常运行。

所述第一循环系统中，太阳能集热器的出水口与蒸发器的入口连通，蒸发器的出口和冷水箱的入口连通，冷水箱的出口和第一水泵的入口连通，第一水泵的出口和第一平衡阀的入口连通，第一平衡阀的出口和第一流量计的入口连通，第一流量计的出口和第一单向阀的入口连通，第一单向阀的出口和太阳能集热器的进水口连通组成一环路循环系统。

所述第二循环系统中，蒸发器的取热口和压缩机的吸气口连通，压缩机的排气口和冷凝器的入口连通，冷凝器的出口和贮液器的进口连通，贮液器的出口和干燥器的入口连通，干燥器的出口和电磁阀的入口连通，电磁阀的出口和热力膨胀阀的入口连通，热力膨胀阀的出口和蒸发器的回热口连通组成一环路循环系统。

所述第三循环系统中，冷凝器的取热口和蓄热水箱的入口连通，蓄热水箱的出口和第二水泵的入口连通，第二水泵的出口和第二平衡阀的入口连通，第二平衡阀的出口和第二流量计的入口连通，第二流量计的出口和第二单向阀的入口连通，第二单向阀的出口和冷凝器的回热口连通组成一个环路循环系统。

所述太阳能集热器是平板型集热器或真空管型集热器。

所述第一、第二水泵均是定频水泵或变频水泵。

所述冷凝器和蒸发器均是套管式换热器、管壳式换热器或板式换热器。

所述压缩机是定频压缩机或变频压缩机。

所述蓄热水箱为闭式承压水箱。

所述膨胀阀是内平衡热力膨胀阀或外平衡热力膨胀阀或电子膨胀阀。

本实验台的特点是利用太阳能蓄热加热热水作为热泵热源，通过压缩机压缩提高蓄热效率，太阳能热泵热水器具有即时供热水的功能，太阳能热泵热水器循环式加热比直流式加热耗时更短，经济性更好。

定流量循环加热实验条件为热水流量600L/h，热水箱初始温度为32℃，水量为50L；冷水箱冷水流量为360L/h，初始温度为26℃，水量为70L。为了增强对比性，又进行了仅依靠太阳能集热器加热热水的实验，流量也为600L/h，初始温度调整到32℃，水量为50L。并记录热水温度随时间变化的曲线，将二者进行对比。

变流量直流式加热实验。直流式即为流经太阳能热泵冷凝器的水被一次性加热而不循环流动。实验旨在分析采取直流式加热方式时，太阳能热泵热水器的热水出口温度与热水流量之间的关系，及其对系统能效比的影响。在实验中，通过调整流经板式蒸发器的水流量，使蒸发温度基本稳定，记录实验结果并绘制曲线。

循环加热与直流式加热的对比实验。此实验旨在分析太阳能热泵采用循环加热或直流式加热热水的经济性对比。实验条件为保持热泵蒸发器16℃左右的蒸发温度和600L/h的冷水流量，分别采用循环式加热和直流式加热两种方法将50L初始温度为28℃的水加热到56℃，记录并比较二者的加热时间和系统的EER。

本实用新型可以对比太阳能热泵热水器与太阳能热水器之间的性能，热水器出水口温度与流量之间的关系以及变流量直流式加热与循环式加热之间的对比。