[发明专利]太阳能热水和回收系统

说明书

收集废热的系统包括热回收单元，该热回收单元具有：热交换器和另一热交换器，其中，热交换器布置成在制冷回路中循环的流体与太阳能回路中循环的流体之间传输热量；另一热交换器布置成在太阳能回路中循环的流体与水回路中循环的流体之间传输热量。可控制的第一三通阀、第二三通阀以及第三三通阀根据流体温度提供或防止经过阀的A‑B流动路径、B‑C流动路径以及A‑C流动路径。第一阀布置在第二热交换器的水回路上游中。第二阀布置第二热交换器的太阳能回路上游中。第三阀布置在第一热交换器与第二热交换器之间的太阳能回路中。

分案申请声明

本申请是2016年8月16日递交的发明名称为“太阳能热水和回收系统”、申请号为201610674383.X的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明大体涉及用于加热水的系统、装置以及方法。更具体地，本发明涉及使用太阳能来加热容纳的水源或为容纳的水源提供补充加热装置的系统、装置以及方法。

背景技术

热回收单元(HRU)是本领域公知的用于收集从空调系统或热泵系统中的制冷循环排出的废热的设备。安装在(空调上的)压缩机与冷凝器之间或安装在(热泵系统的)冷凝器与换向阀之间的制冷剂热气管路中的HRU将收集的热量传输至热水箱中。为实现这种传输，HRU的水端在循环回路中与热水箱、冷水供应管路入口水流连接。通过在冷水供应进入水箱之前加热冷水供应的一部分，HRU减少在加热水的过程中水箱自身所消耗的能量。由于冷空气或蒸气离开HRU的制冷端，所以该单元还提高了空调系统或热泵系统的冷却效率。然而，由于空调系统和热泵系统的能量效率随着时间的推移通过更好的和更新的设计而提高，所以输入至HRU的可利用的废热的量相应地减少。因此，HRU在其预期用途方面的性能和经济效益下降。

减少用来加热水源的传统能量的量的可替代方法是使用太阳能系统。这种太阳能系统试图通过使水穿过与太阳能收集器或太阳能面板连通的热交换器来直接加热水，而不是收集由空调系统或热泵系统生成的废热。然而，这种直接加热方法需要将水泵送相对长的距离。太阳能面板通常安装在屋顶，而水源位于建筑结构内(就热水箱而言)或在地面上(就游泳池而言)。此外，由于需要泵和多个收集器或面板来完成热传输，所以该方法是昂贵的。

很多发明人尝试设计能效更高的系统来加热水。例如，Hino的第4,242,873号美国专利公开了使用辐射能加热来自热泵制冷环路的气体以及随后将加热的气体输送至蓄液器的系统。然而，Hino必需将待加热的液体泵送通过热交换器。Maxwell的第2010/0114384号美国专利申请公开了热泵控制器，在该热泵控制器中，热泵HVAC流体进入主回路以及穿过太阳能集热板以提供传输至游泳池或家用热水的能量。类似于Hino，Maxwell使流体循环通过单个热交换器。最后，Young等的第5,054,542号美国专利公开了复杂热传输系统，该系统结合在空调循环期间从建筑中(或从环境面板中)获得的热量来加热热水箱、游泳池或空间加热器。压缩机使加热介质过热，并且过热的加热介质被引导至有水穿过的螺旋线圈。Young没有利用太阳能面板，并且没有将加热的废气流传送至以传统方式与热水箱连通的或与游泳池的循环回路连通的热回收单元(HRU)。

发明内容