[发明专利]复合源集热/蓄能/蒸发一体化热泵热水系统无效

专利信息
申请号: 200810020470.9 申请日: 2008-03-07
公开(公告)号: CN101236013A 公开(公告)日: 2008-08-06
发明(设计)人: 吴薇;赵孝保;牛宝联 申请(专利权)人: 南京师范大学
主分类号: F24H4/02 分类号: F24H4/02;F24J2/05
代理公司: 南京知识律师事务所 代理人: 汪旭东
地址: 210046江*** 国省代码: 江苏;32
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 复合 源集热 蓄能 蒸发 一体化 热水 系统
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种热泵热水系统,具体说是一种复合源集热/蓄能/蒸发一体化热泵热水系统,属于太阳能利用领域。

背景技术

随着我国经济的持续增长和人民生活水平的不断提高,家庭生活等对热水供应的需求越来越强烈,这方面的能源消耗占总能源消耗的比重也逐年增加。我国是一个常规能源并不富裕的国家,作为市场上的主流产品,燃气热水器和电热水器给本来就紧张的能源及环境问题增加了压力。热泵作为一种高效能源转化装置,具有明显的节能效果,为国内外研究者和使用者所采用,是国内国际的研究开发重点。市场上新兴起来的空气源热泵热水器与传统热水器相比已有较大的节能效果,但是其制热效率受到环境条件的制约,尤其在寒冷天气,效率较低。

太阳能是一种节能环保、具有显著社会经济效益的新能源。我国又是一个太阳能资源非常丰富的国家。如果将太阳能利用技术和热泵技术结合起来,以太阳能作为热泵的低温热源,可大大提高热泵的制热性能,可实现系统高效、节能、稳定、无污染地提供生活热水,充分满足现代家庭生活需求。

然而,由于太阳能的不连续性与对天气的依赖性,普通的太阳能热泵在夜间及连续阴雨天无法正常工作,将太阳能热泵系统与蓄能技术结合起来,能够很好的解决系统不能连续运行的缺点。潜热蓄能具有蓄能密度大、温度变化小等优点,引起国内外学者的普遍关注,并已得到广泛的应用。目前的蓄能型太阳能热泵系统多为集热器、蓄热器、蒸发器分开布置,在蓄热器中充入相变材料利用相变潜热贮存能量,系统相对复杂,制造成本增大,而利用载热介质从蓄热器中取出热量作为热泵低位热源,二次传热热损失大,且由于使用水为集热器内的换热介质,集热器内温度较高,集热损失较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是,在于克服现有技术存在的技术缺陷,提供一种节能型复合源集热/蓄能/蒸发一体化热泵热水系统,目的在合理有效地储存、利用太阳能来提高热泵系统的制热效率,减少传统蓄能型太阳能热泵系统多级中间换热的热损失及制造成本,保证整个蓄能型太阳能热泵装置的高效与稳定运行,实现节能环保地提供生活热水。

本发明复合源集热/蓄能/蒸发一体化热泵热水系统,包括压缩机、水冷冷凝器、太阳能集热/蓄能/蒸发器、空气源热泵蒸发器、水泵、水箱;其特征是:所述太阳能集热/蓄能/蒸发器和空气源热泵蒸发器并联,并和压缩机、水冷冷凝器的制冷剂管串联连接成一个闭合的回路;水冷冷凝器通过水管与水泵、水箱串联连接成一个闭合的回路。

所述集热/蓄能/蒸发器集太阳能集热器、蓄能容器以及热泵系统的蒸发器于一体。由太阳能真空集热管、热泵系统的蒸发器和相变材料构成;热泵系统的蒸发器以U形蒸发管的形式布置于太阳能真空集热管中,每根蒸发管与真空集热管中间均以相变材料填充起到蓄能容器的作用。

所述的蒸发管内部走制冷剂,以U形布置于真空集热管中,各蒸发管采用并联的形式连接。经过电磁阀节流降压后的制冷剂经过主管分别送至内置蓄能材料的真空集热管内的U形蒸发管,吸收太阳能或相变材料储存的太阳能后蒸发经过制冷剂出口主管统一进入压缩机,再经过水冷冷凝器后与电磁阀相连。

所述的蒸发管与真空集热管中间以相变材料填充,蒸发管外每隔一定距离以盘绕的方式布置毛刷,解决相变材料相变时由于固液相密度变化引起分布不均问题。

所述的相变材料可以选择十水硫酸钠、月桂酸、正十七烷、正十八烷或石蜡等

该装置的水环路由水冷冷凝器进出水管、水泵、水箱串联连接成一个闭合的回路。水冷冷凝器放出的热量由冷却介质——水带走,储存在水箱中,用来提供生活热水。

本发明的主要有益效果有:

1.将集热/蓄能/蒸发器与空气源热泵蒸发器并联,可以在不同的工作条件下以不同的工作模式运行,提高工作效率;将太阳能集热器和热泵热水器进行有机结合,利用太阳能作为热泵的低温热源制得热水,突破了传统热水器直接加热的方式,同时克服了热泵冬季运行效率不高的缺陷,实现优势互补,能够全天候、高效、稳定地提供生活热水。

2.集热/蓄能/蒸发器集太阳能集热器、蓄能容器以及热泵系统的蒸发器于一体,减少中间换热环节,节约制造成本。

3.在太阳能集热器中加入有机相变材料,以固-液相变潜热对太阳能进行储存,保障热水器全天候地高效率工作,可望真正有效地解决太阳能的间歇性所带来的系统工作不稳定的问题。

4.除了适用于家庭生活外,还可以全年节能环保地向大型宾馆、休闲场所、泳池、美容美发店等提供热水。

附图说明:

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于南京师范大学,未经南京师范大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/200810020470.9/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code