[实用新型]顶水式太阳能热水器静态空气能辅助加热系统

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能热水器的辅助加热技术领域，涉及一种顶水式太阳能热水器静态空气能辅助加热系统。

背景技术

太阳能热水器一般由支架、集热器和保温水箱三部分组成，集热器有真空管集热器和平板集热器两类，太阳能热水器利用晴天太阳照射在集热器上的辐射能，由集热器收集后加热集热器中的冷水，加热后的水自然循环到水箱中保温储存。在阴雨天，太阳能热水器收集不到阳光的热量，其水箱中的水长期放置后成为冷水，需要进行辅助加热后才能使用。现有技术中，太阳能热水器的辅助加热系统采用电加热的方式，将电加热管安装在太阳能热水器的保温水箱侧面或底部，在阴雨天时为太阳能热水器补充加热，这种补热方式对电能的消耗较大，特别是对于采用大型太阳能热水系统集中供热的宾馆或单位，补热系统每年需要大量消耗电能，造成使用成本增高。

空气能热水器是继太阳能热水器之后，又一种比较节能的热水设备，主要由压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器和储水箱构成，在冷凝器与储水箱之间的连接管上安装有循环水泵，空气能热水器与采用电加热的热水器相比，能大大节约用电，由于采用循环水泵驱动储水箱内的水在冷凝器与储水箱之间强制循环，循环水泵驱动的循环水进入水箱后，将水箱内热水与冷水的分层状态搅乱，水箱内的水需要整体加热到设定温度时，压缩机才会停止工作。储水箱内存水较多，空气能热水器的功率较小，空气能热水器及循环水泵需要很长时间工作才能加热整箱水，加热速度慢，设备容易损坏。另外，由于压缩机的加热工作环境都是处于热泵的最不利工况，耗电量最大，不能较好的体现空气能热水器的节能优势。

发明内容

针对现有技术中，太阳能热水器水箱辅助补热系统采用电加热方式，存在电能消耗量大，使用成本高的问题，以及常用的空气能热水器采用循环水泵强制循环，每次工作需要将整箱水加热，存在循环水泵和压缩机工作时间过长，容易损坏的问题，本实用新型提供了一种顶水式太阳能热水器辅助空气能静态加热系统，其空气能加热系统由空气能热水器构成，空气能热水器主要由安装在外壳内的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器构成，冷凝器内安装有冷凝盘管，冷凝盘管一端接压缩机的排气口，另一端接节流装置，蒸发器由风扇和蒸发盘管组成，蒸发盘管一端接节流装置另一端接压缩机的吸气口，风扇安装在蒸发盘管旁的外壳上，冷凝器底部装有排污管，空气能热水器安装在太阳能热水器水箱的下方，热水循环管一端安装在冷凝器上部，另一端连接在太阳能热水器水箱的中上部，冷水循环管一端安装冷凝器的下部，另一端连接太阳能热水器水箱的下部。

采用本实用新型技术方案，空气能热水器安装在太阳能热水器保温水箱的下方，在阴雨天，当水箱中的温度低于设定温度时，空气能热水器开始工作，压缩机压缩冷媒介质，产生的高温冷媒经过冷凝盘管时将热量传递给冷凝器中的冷凝水，高温冷媒被冷却后经过节流装置，在蒸发盘管中吸热膨胀，从盘管外的空气中吸热，此时，风扇不断将蒸发盘管周围的冷空气吹走，将外界的新鲜空气吹入，提高蒸发盘管与空气的换热效率；在冷凝器中，冷凝管外的水在吸收了冷凝管中的热量后，温度升高，高温水自然上升，从冷凝器的热水循环管涌入太阳能保温水箱顶部，水箱中的低温水自然下沉，从冷凝器的冷水循环管流入冷凝器的下部，在保温水箱与冷凝器之间实现冷热水的自然循环，在冷热水的自然循环过程中，保温水箱顶部的水温不断升高，并且逐步增多，当水温达到使用温度时，空气能热水器停止工作。

由于本实用新型将空气能热水器安装在太阳能热水器保温水箱的下方，依靠水箱中水的重力，保温水箱与冷凝器之间的水在温差的驱动下自然循环，从而取代了空气能热水器使用循环水泵强制冷热水循环的传统工作方式，循环水泵工作所需要的电能得到节约；设计温差的驱动下自然循环的热水首先进入保温水箱的上部，不对水箱内的水产生整体扰动，水箱内的水按温度分层的状态不变，水箱顶部聚集热水，可以从出水管中直接放出使用，因此本系统具有快速补充热水的功能；由于水箱在加热过程中，其中的水按温度保持分层排列，上层热水逐步增加，下层冷水逐步减少，可以在水箱中安装温度传感器，温度传感器在控制使用水温时，还可以通过温度传感器的安装位置来控制水箱内上层热水的水量，当水箱内的热水达到固定水量时，空气能热水器即可停止工作，这样就避免了空气能热水器需要将整箱水加热才能使用的情况，从而减少压缩机的工作时间，延长压缩机的使用寿命，使电能的损耗大大减小。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图。

图2为本实用新型实施例二的结构示意图。

具体实施方式