[实用新型]相变蓄热型空气源热泵辅助太阳能热水装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能热水装置，具体地说是相变蓄热型空气源热泵辅助太阳能热水装置。

背景技术

太阳能热利用发展到今天，无论是在集热器的集热效率方面，或是在性价比方面都取得了巨大的进步。太阳能热水器在中国具有非常广阔的市场，并且随着能源危机的不断加剧，太阳能的利用受到了国家越来越大的重视。但太阳辐射存在不稳定的弊端，单纯使用太阳能热水器无法保证随时随地的热水需要。如今市场上的太阳能热水器大多采用辅助电加热的方式弥补，这种对高位能源的不合理使用造成了巨大的能源浪费。另外，夏季太阳辐射往往过于充足，太阳能集热器往往能够在较短的时间内就将水箱中的水加热至所需温度，经过一天的太阳照射，水箱中的水温会达到非常高的温度，有时甚至超过70℃。而夏季人们一般不需要如此高的水温，因此在使用时多会采用与冷水混合降低水温后再使用，如此一方面使得制取的热水不被完全利用反而需要掺混冷水造成水源浪费，另一方面高温热水导致水箱对外界散热非常严重，再者，太阳能集热器长时间在过高的温度下运行，集热效率越来越低，而且对其使用寿命也有很不利影响。

实用新型内容

实用新型目的：针对上述现有技术存在的问题和不足，本实用新型的目的是提供一种能避免夏季由于太阳辐射过多水箱水温过高散热严重、在太阳辐射不足时能相变释能进行热量补充、必要时能用空气源热泵辅助制热的相变蓄热型空气源热泵辅助太阳能热水装置。

技术方案：为达到上述目的，本实用新型的技术方案为一种相变蓄热型空气源热泵辅助太阳能热水装置，包括室内风冷换热器、与室内风冷换热器分别通过四通换向阀及膨胀阀相连的室外风冷换热器以及并联在四通换向阀上的转子压缩机，其中室内风冷换热器上并联有水冷套管换热器，室外风冷换热器上并联有相变蓄热器。

该装置还包括与相变蓄热器并联的太阳能集热器以及与水冷套管换热器并联的热水储水箱，热水储水箱还与相变蓄热器并联。

所述热水储水箱分别通过循环水泵与水冷套管换热器及相变蓄热器并联。

所述室外风冷换热器与相变蓄热器中的制冷剂管路并联。

所述太阳能集热器与相变蓄热器中的热水管路并联。

有益效果：本实用新型具有以下有益效果：

1、夏季将过余的太阳辐射通过相变材料蓄积，在太阳辐射不足时通过相变释能对热水进行补充加热，因此减少了辅助热泵耗能。

2、由于对多余的太阳辐射进行蓄热，水箱中的水温基本只保持在所需要的温度水平，减少了水温过高导致的高热量散失；同时在使用时热水无需因为水温过高而需要混合冷水才能使用，节约了用水。

3、相变蓄热能够基本上保持较恒定的温度，使得太阳能集热器的工作温度相比较循环加热热水时有所降低，因此集热效率相对较高，也延长了太阳能集热器的使用寿命。

4、家用空气源热泵在制冷的同时也能够进行相变蓄热，使得蓄热器中的相变材料的蓄能能力得到充分利用；而在冬季制热的同时也能够制取热水。

5、通过热泵辅助替代电加热辅助，高效节能。

附图说明

附图为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图所示，一种相变蓄热型空气源热泵辅助太阳能热水装置，包括室内风冷换热器6，室内风冷换热器6分别通过四通换向阀5及膨胀阀8与室外风冷换热器3相连，四通换向阀5上还并联有转子压缩机4，室内风冷换热器6、室外风冷换热器3、四通换向阀5、转子压缩机4以及膨胀阀8共同构成了热泵。在室内风冷换热器6上并联有水冷套管换热器7，水冷套管换热器7上并联有热水储水箱9，室外风冷换热器3与相变蓄热器2的制冷剂管路并联，相变蓄热器2上并联有太阳能集热器1，储水箱9还分别通过与循环水泵10与水冷套管换热器7及相变蓄热器2并联。

相变蓄热装置里同时设置热水管路及制冷剂管路，热水管路连接在太阳能集热器的进出口管路之间，制冷剂管路则与空气源热泵的室外风冷换热器并联。通过热水管路上的阀门切换，生活用水既能够在水箱与集热器之间循环，也能够在蓄热器与集热器间循环。而通过制冷剂管路上的阀门切换，蓄热器中的制冷剂管路能够作为空气源热泵的冷凝器，在夏季制冷运行时向相变材料释放冷凝热进行相变蓄能。