[实用新型]热管热泵式全天候太阳能热水器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热管热泵式全天候太阳能热水器。

背景技术

目前，现有的太阳能热水器不管是镀膜真空玻璃管太阳能热水器或还是热管型太阳能热水器都是有阳光时可直接把水加热储存到水箱，但在阴天无阳光时只能靠大功率的电辅助加热管来提供热水，电耗大不节能。对于传统的直接水循环的镀膜真空玻璃管太阳能热水器在低温时会漏热和冻裂镀膜真空玻璃管而使热水器无法正常工作。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本实用新型提供一种热管热泵式全天候太阳能热水器，它不但在有阳光时具有高效热传导的热管的功能来制取热水，在阴天无阳光它可以自动转换到高效热泵功能来制取热水，与电加热棒相比可节电75％左右。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：太阳能箱体内固定蒸发器，蒸发器的排气管与左四通电磁阀连通，左四通电磁阀还与制冷压缩机及冷凝器的进口连通，冷凝器的出口与右四通电磁阀连通，右四通电磁阀还与串接的储液罐和毛细管及蒸发器的进气管连通；所述的冷凝器固定在热水器储水箱内，热水器储水箱有冷、热水接口；所述的储液罐中有制冷工质。

本实用新型具有下列优点：1、高效节能，在无阳光的情况下比现有太阳能热水器的电辅加热可节电75％左右；2、抗冻能力强不但不会冻裂管而且在零下30～40℃的低温下仍可稳定工作；3、安装方便，可安装在阳台。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型原理图；

图2为本实用新型图1中A处放大轴侧剖视图。

具体实施方式

如图1所示，热水器储水箱3为压力水箱，其上的热水器进水管4直接与自来水上水管接通。热水器出水管1插入热水器储水箱3内，出水管1的上端应在热水器储水箱3的上部，出水管1的下端连接用水管。热水器储水箱3是带有保温层的耐压水箱，在热水器储水箱3的下部装有冷凝器22，它是用金属管制成，进口在上部出口在下部。冷凝器22的高压进气管27连接左四通电磁阀5的C口和冷凝器22的进口，左四通电磁阀5的d口通过压缩机排气管6与制冷压缩机7连接，制冷压缩机进气管8与左四通电磁阀5的a口连接，蒸发器的排气管9连接左四通电磁阀5的b口和蒸发器的上集管13的出口，蒸发器的上集管13和蒸发器的下集管12都是一端封死另一端开口并且在管身单面等距离开有接管孔的金属管，若干根蒸发器列管11平行排列，一端与蒸发器上集管13的接管孔接通焊牢另一端与蒸发器下集管12的接管孔接通焊牢。蒸发器列管11与蒸发器列管集热板10紧密结合在一起，蒸发器列管集热板10为金属板材，它的表面经过处理成为吸热性能非常好的黑体。在蒸发器列管集热板10、蒸发器列管11、蒸发器下集管12和蒸发器上集管13所组成的集热器四周装有集热器框架26，如图2所示，在蒸发器的后部有发泡聚氨脂填料24，可保温防止热量外散。在蒸发器的前部装有钢化镀膜真空玻璃板23，钢化镀膜真空玻璃板23与集热器框架26之间通过橡胶密封条25来固定和密封。蒸发器的进气管14的一端接蒸发器下集管12，另一端接右四通电磁阀18的c口，右四通电磁阀18的b口通过冷凝器出口管21与冷凝器22的出口连接。右四通电磁阀18的a口通过储液罐进口管15与储液罐19的进口连接，储液罐出口管20一端接储液罐19出口，另一端接毛细管17的一端，毛细管17的另一端通过膨胀后低压管16与右四通电磁阀18的d口连接。整个系统连接好后不得有任何泄漏，然后把系统抽真空并充注一定量的制冷工质，封口即可进行工作。在热水器储水箱3的中部内胆壁上装有温度传感器28，温度传感器28通过导线与热水器控制器2电连接，热水器控制器2与左、右四通电磁阀5、18电连接。

当天气晴朗有阳光时，左、右四通电磁阀5、18的b，c口分别相通，此时热水器处在热管工作状态下。当阳光照射到近似于黑体的蒸发器列管集热板10时，它吸收大量的太阳能温度上升，它把热量迅速传给蒸发器列管11，蒸发器列管11里的制冷工质被加热，温度和压力升高后进入蒸发器上集管13，再通过蒸发器的排气管9进入左四通换向阀5的b口，然后从左四通换向阀5的C口出来通过冷凝器高压进气管27进入到热水器储水箱3的冷凝器22，在冷凝器22里制冷工质把热量传给热水器储水箱3内的水，制冷工质被冷凝成液体后在重力的作用下通过冷凝器出口管21进入右四通电磁阀18的b口，从右四通电磁阀18的C口出来，通过蒸发器的进气管14进入蒸发器下集管12后再分配到蒸发器列管11，再吸收太阳的能量进行下一个循环。

在阴天无阳光的情况下无法工作制热，当到下午设定的时间热水器温度传感器28测到的水温仍低于设定的温度时，热水器控制器2便会指令左、右四通电磁阀5、18进行切换，使其a、b口分别相通。虽然天气没有可见太阳光，但太阳仍有一些不可见光的波长的辐射能传到大地。此时由于有钢化镀膜真空玻璃板23和发泡聚氨脂填料24的作用使钢化镀膜真空玻璃板23和发泡聚氨脂填料24之间近似黑体的蒸发器列管集热板10吸收不可见光波的辐射而获得能量成为热泵的热源。在左、右四通电磁阀5、18进行切换的同时，制冷压缩机7启动，制冷工质通过蒸发器的排气管9进入左四通电磁阀5的b口，然后从左四通电磁阀5的a口出来，通过制冷压缩机进气管8进入制冷压缩机7进行压缩，提高制冷工质的压力和温度后，通过压缩机排气管6进入左四通换向阀5的d口，然后从左四通换向阀5的C口出来，通过冷凝器高压进气管27进入到冷凝器22，在冷凝器22里制冷工质把热量传给热水器储水箱3内的水，后制冷工质被冷凝成液体，通过冷凝器出口管21进入右四通电磁阀18的b口，从右四通电磁阀18的a口出来通过储液罐进口管15进入储液罐19，在压力的作用下液态制冷工质通过储液罐出口管20进入到毛细管17，进行节流膨胀降压后进入膨胀后低压管16，然后从右四通电磁阀18的d口进入、再从右四通电磁阀18的C口出来，通过蒸发器的进气管14进入蒸发器下集管12后再分别进入蒸发器列管11。由于制冷工质节流膨胀到低压后其饱和温度大大降低，所以它在蒸发器下集管12，蒸发器列管11里大量吸收热量，提高温度后再通过蒸发器上集管13进入到蒸发器的排气管9进行下一个循环。