[实用新型]超导太阳能热泵热水洗浴采暖系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种热水洗浴采暖系统，具体讲是一种超导太阳能热泵热水洗浴采暖系统。

背景技术

目前热水洗浴采暖使用较多的是燃气热水器、燃煤热水器、电热水器、空气源热泵、水源热泵热水器。用燃气、燃煤、电热水器使用电力、燃气、燃油等高品位能源加热冷水用于洗浴采暖是极不合算的。如燃气热水器因为有高温废气排放、不完全燃烧、强制排烟及换热效率方面的损失，实际的制热系数仅为0.5～0.7；使用燃煤制热其制热系数只有0.4，而热泵的制热系数高达5.6。因此在国外制取低温热能，以消耗电能或燃料化学能制热的传统方式正在逐步让位给热泵制热方式。

用空气源热泵以室外空气作为热源，具有系统简单、年运行时间长、技术较成熟等优点，在我国长江中下游地区，已得到广泛的应用。但由于其制热量的变化与建筑热负荷的需求趋势正好相反，而且在夏季高温和冬季寒冷天气时热泵效率会大大降低，甚至无法工作，所以应用条件受到一定限制。用水源热泵以水为载体，可高效地利用量大面广的地下水、工业废水、污水等作为低位热源，热泵COP可达到4～5，但水源热泵的应用受到水源条件、水层的地质结构、水资源使用政策以及能源结构和价格等因素的限制。利用普通太阳能洗浴采暖，节能明显，但却受到气象与使用条件及制热效率的限制，如阴天、弱光、少光和楼宇背光等条件的影响，太阳辐照量很低时难以 发挥太阳能的优势。

发明内容

为解决上述热水洗浴采暖系统存在的问题与缺陷，特发明一种高效、无污染、不受气象与使用条件限制的超导太阳能热泵热水洗浴采暖系统。

超导太阳能热泵热水洗浴采暖系统是将高效整体超导平板太阳能集热器与气体压缩机、换热储热水箱、取暖器及自动控制换向阀总成有机地结合在一起，利用热超导和热泵原理组成一对太阳辐射能的快速收集，快速传递和快速热交换，而获得热水实施洗浴采暖的系统。有太阳时它不需要任何外加动力可以高效地完成太阳辐射能到热能的快速转换与储存。在阴天、弱光、少光，太阳辐照量很低时，自动控制换向阀总成自动启动，利用热泵系统高效地完成太阳辐射能到热能的快速转换与储存。

超导太阳能热泵热水洗浴采暖系统由超导平板集热器、换热储热水箱、气体压缩机、自动控制换向阀总成、取暖器、真空抽排气阀、超导传热管、超导回流管八部分组成，其特征是超导平板集热器装配在换热储热水箱的一侧下部，超导传热管和超导回流管将换热储热水箱中的超导换热盘管与超导平板集热器并联连通在一起，真空抽排气阀和自动控制换向阀总成串接在超导传热管上，超导平板集热器上联集管——超导传热管——自动控制换向阀总成——真空抽排气阀——超导换热盘管——超导回流管——超导平板集热器下联集管——集热排管——上联集管构成一密封闭环系统，系统呈真空超导态：安装在换热储热水箱下部的气体压缩机通过两根传热管串接在自动控制换向阀总成上；换热储热水箱2的热交换输出盘管通过输出管和循环泵与取暖器连接并与回流管构成供热采暖循环回路，在自动控制换向阀总成的控制下给取暖器提供采暖热媒为用户供暖；；冷水由进水管35进入换热储热水 箱2将洗浴热水从换热储热水箱2上部顶出供洗浴使用。

所述的超导平板集热器由相互平行排列的若干等长集热排管、焊接在集热排管上的涂有选择性吸收涂层的吸热板、与若干集热排管两端联通在一起的水平状上联集管和下联集管构成。上联集管右端为盲端、左端开端与超导传热管连通，下联集管右端为盲端，左端开端与超导回流管连通，在若干集热排管内边装有高效超导物质，集热排管背部和周边装有绝热保温层及外壳体，其上部装有透光率高的透明盖板。超导平板集热器的作用是将太阳辐射快速转变成热能，并将热能通过超导传热管、自动控制换向阀总成和超导换热盘管快速高效地传递给换热储热水箱中的水。

所述的充装在若干集热排管内边的高效超导物质为液态，或者固态，或者液固混合态，其液态的充液容量为超导平板集热器、超导传热管、自动控制换向阀总成、真空抽排气阀、超导换热盘管、超导回流管构成的系统的总容积的35％～40％，超导物质受热后可以产生汽化潜热，将太阳能转化的热能通过系统存入换热储热水箱中的水中。

所述的超导传热管是一金属非直角弯曲管，一端与超导换热盘管上端连通，另一端与超导平板集热器的上联集管连通，中间与真空抽排气阀、自动控制换向阀总成连通，内部呈真空态，它可将超导平板集热器吸收的太阳能通过相变的高效超导物质快速高效的传递给换热储热水箱的超导换热盘管。