[发明专利]直膨式热泵装置以及集热液体的流程控制方法

说明书

本发明涉及一种直膨式热泵装置以及集热液体的流程控制方法，装置包括：热泵循环支路，其包括第一支路和第二之路；其中，所述第一支路包括依次相连的压缩机和冷凝器；其中，所述第二支路包括换热器；以及太阳能集热器，其包括壳体以及置于所述壳体内的集热部；其中，所述集热部包括进液分液管、出液集液管以及置于二者之间的脉动热管集热单元；其中，所述脉动热管集热单元包括复合抛物聚光器、脉动热管吸热器和套管换热器，集热液体在所述进液分液管、所述出液集液管和至少一部分所述套管换热器之间形成流动路径。本发明的热泵装置能够通过调整集热液体的流程来满足供热需求。

技术领域

本发明涉及太能辐射热能利用领域，具体涉及一种直膨式热泵装置以及集热液体的流程控制方法。

背景技术

目前太阳能集热器内的集热液体靠自然对流或泵流动。集热温度和流量被动调节，无法根据实际需要动态通过调整运行状态(集热温度和流量)以适应天气及使用需求的变化；而且太阳能集热器通常采用平板结构的吸热面来吸收太阳能，且吸热面的温度普遍比吸热管温度高，形成了一个高温辐射面和漏热面，影响集热效率。

脉动热管作为一种高效的传热元件，其在太阳能领域已经得到了较为广泛的应用。但是，对于目前的脉动热管的应用而言，其冷凝段一般会布置于蒸发段的上方，占据了太阳辐射面积，减少了有效面积利用率。而且形成的集热器也是集热液体在既定路径内的被动集热。

目前对于太阳能集热器的改进，主要是针对集热器的集热温度进行。如在真空管集热器内插入金属管以改变流体流程，或者在平板集热器的集热管内进行部分集热流程的串联布置等。但是对太阳能集热器的优化十分有限，如何从根本上改变集热器的集热量以及提高集热器的利用率，使集热器能根据使用需求自动调整集热液体流程高效运行，是尚待进一步优化的问题。

结合太阳能集热器形成直膨式热泵进行供热的应用非常广泛。但是目前太阳能集热器内的集热液体主要靠自然对流或泵流动，集热水平受太阳辐射影响大，因此集热温度和集热量的波动较大，无法根据直膨式热泵装置的实际供热需求动态调节。

发明内容

技术问题

本发明要解决的技术问题是，如何根据直膨式热泵装置的供热需求而调整集热液体的集热温度和集热量。

解决方案

有鉴于此，本发明的一个实施例提供了一种直膨式热泵装置，该直膨式热泵装置包括：

热泵循环支路，其包括第一支路和第二之路；

其中，所述第一支路包括依次相连的压缩机和冷凝器；

其中，所述第二支路包括换热器；

其中，且所述冷凝器和所述换热器均置于盛放供热流体的蓄热水箱内；

以及太阳能集热器，其包括壳体以及置于所述壳体内的集热部；

其中，所述集热部包括进液分液管、出液集液管以及置于二者之间的脉动热管集热单元；

其中，所述脉动热管集热单元包括抛物聚光器、脉动热管吸热器和套管换热器，所述脉动热管吸热器由若干组蒸发段和冷凝段间隔形成，且所述蒸发段跨列式置于所述复合抛物聚光器；所述套管换热器的套壳的两端与所述进液分液管和所述出液集液管分别连通，所述冷凝段置于所述套壳内；

所述蒸发段内的工质吸收由所述复合抛物聚光器反射的太能辐射能之后，将热量传递到所述冷凝段，并与所述套管换热器内的集热液体进行换热，所述集热液体在所述进液分液管、所述出液集液管和至少一部分所述套管换热器之间形成流动路径；且在具有物理意义的前提下，能够通过可调整的方式接入所述流动路径的所述套管换热器的个数；