一种盘管式太空能热水器的制作方法

本实用新型涉及一种盘管式太空能热水器。

背景技术：

现有的太空能热水器采用定时加热的方式提供热水，难以满足24小时提供热水的需求，如果采用全天恒温加热的形式，则会容易造成能源的浪费，存在一定的局限性。

因此，需要进一步改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种盘管式太空能热水器，其集成太阳能集热器，结构简单，满足用户随时的热水需求。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种盘管式太空能热水器，包括太阳能集热器、循环水泵、空气能热泵主机及内部具有蓄水腔的水箱；

所述太阳能集热器具有太阳能集热器出水口及太阳能集热器进水口；

所述空气能热泵主机具有工质输出口及工质输入口；

所述水箱上设有水箱出水口、太阳能上循环口、太阳能下循环口、水箱进水口、排污口、工质进口及工质出口；

所述水箱内部设有工质换热器，工质换热器的输入端与工质进口连接，工质换热器的输出端与工质出口连接；

所述水箱出水口连接用户热水管道，太阳能上循环口与太阳能集热器出水口连接，太阳能下循环口与循环水泵的输入端连接，循环水泵的输出端与太阳能集热器进水口连接，水箱进水口连接用户自来水管，工质进口与工质输出口连接，工质出口与工质输入口连接；

所述空气能热泵主机内置有控制器，太阳能集热器上设有温度传感器，水箱内设有下部水温探头，下部水温探头位于蓄水腔下部，温度传感器、下部水温探头及循环水泵通过线路分别与控制器电连接，控制器具有内置控制系统，控制系统通过接收温度传感器和下部水温探头的温度信号来控制水箱与太阳能集热器和空气能热泵主机之间的热交换。

所述水箱内设有上部水温探头，上部水温探头位于蓄水腔上部，上部水温探头通过线路与控制器电连接，控制系统接收上部水温探头的温度信号。

包括三通转换阀及散热器；

所述散热器具有进水端和出水端，散热器的出水端与循环水泵的输入端连接；

所述三通转换阀的输入端与太阳能集热器出水口连接，三通转换阀的第一输出端与太阳能上循环口连接，三通转换阀的第二输出端与散热器的进水端连接，三通转换阀通过线路与控制器电连接。

所述工质换热器包括两组工质加热盘管，两组工质加热盘管包括上部盘管及下部盘管；

所述上部盘管设置在蓄水腔上部，下部盘管设置在蓄水腔下部；

所述上部盘管的输出端与下部盘管的输入端连接；

所述上部盘管的输入端与工质进口连接，下部盘管的输出端与工质出口连接。

所述上部盘管的输入端和工质进口之间设有连接两者的工质输入管，工质输入管的输入端与工质进口连接，工质输入管的输出端与上部盘管的输入端连接；

所述下部盘管的输出端与工质出口之间设有连接两者的工质输出管，工质输出管的输出端与工质出口连接，工质输出管的输入端与下部盘管的输出端连接；

所述上部盘管和下部盘管之间设有连接两者的接驳管，接驳管的输入端与上部盘管的输出端连接，接驳管的输出端与下部盘管的输入端连接。

所述上部盘管的输入端位于上部盘管上部，上部盘管的输出端位于上部盘管下部；

所述下部盘管的输入端位于下部盘管上部，下部盘管的输出端位于下部盘管下部。

所述太阳能集热器出水口连接有排气阀。

所述水箱出水口、太阳能上循环口、太阳能下循环口、水箱进水口及排污口自上而下依次设置在水箱上。

所述工质进口和工质出口均设置在水箱顶部或侧部，工质出口位于工质进口的一侧。

所述水箱为承压式水箱，空气能热泵主机和水箱采用一体式结构，水箱位于空气能热泵主机下方。

本实用新型的有益效果如下：

本盘管式太空能热水器集成太阳能集热器，结构简单，满足用户随时的热水需求。

本盘管式太空能热水器结构合理，安装后盘管式太空能热水器整体规整、管路清晰，安全性能高。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

参见图1，本盘管式太空能热水器，包括太阳能集热器1、循环水泵2、空气能热泵主机3及内部具有蓄水腔的水箱4；

所述太阳能集热器1具有太阳能集热器出水口5及太阳能集热器进水口6；

太阳能集热器1内部具有换热管路，温度传感器设置在换热管路上，温度传感器用于检测太阳能集热器1内部的水温，本领域的技术人员均可理解。

所述空气能热泵主机3具有工质输出口7及工质输入口8；

所述水箱4上设有水箱出水口9、太阳能上循环口10、太阳能下循环口11、水箱进水口12、排污口13、工质进口14及工质出口15；

所述水箱4内部设有工质换热器，工质换热器的输入端与工质进口14连接，工质换热器的输出端与工质出口15连接；

所述水箱出水口9连接用户热水管道，太阳能上循环口10与太阳能集热器出水口5连接，太阳能下循环口11与循环水泵2的输入端连接，循环水泵2的输出端与太阳能集热器进水口6连接，水箱进水口12连接用户自来水管，工质进口14与工质输出口7连接，工质出口15与工质输入口8连接；

所述空气能热泵主机3内置有控制器(控制器亦可称为智能控制仪、控制装置或控制模块)，太阳能集热器1上设有温度传感器，水箱4内设有下部水温探头16，下部水温探头16位于蓄水腔下部，温度传感器、下部水温探头16及循环水泵2通过线路分别与控制器电连接，控制器具有内置控制系统，控制系统通过接收温度传感器和下部水温探头16的温度信号来控制水箱4与太阳能集热器1和空气能热泵主机3之间的热交换。

下部水温探头16用于检测水箱4下部的水温。

进一步地，所述水箱4为承压式水箱，空气能热泵主机3和水箱4采用一体式结构，水箱4位于空气能热泵主机3下方。

承压式水箱水压稳定，出水量充足，满足用户畅快淋漓的需求。

水箱4为承压式保温水箱，其内部的热水会在水箱4的上部聚集，温水或冷水会积聚在水箱4的下部，即水箱4内部的水温自上而下逐渐降低，水箱4内部的热水和冷水不会自发混合，本领域的技术人员均可理解。

本盘管式太空能热水器采用了上述的技术方案，水箱4和空气能热泵主机3采用紧凑式结构，结构简单，安装便捷。空气能热泵主机3工作时可以对水箱4上部和下部进行选择加热，每天下午太阳光减弱时才加热整箱水，其他时段只加热水箱4上部的少部分热水，既保证随时有热水使用，又能充分利用太阳能。

本盘管式太空能热水器结构合理，安装后盘管式太空能热水器整体规整、管路清晰，安全性能高。

进一步地，所述水箱4内设有，上部水温探头17位于蓄水腔上部，控制系统接收上部水温探头17的温度信号。

上部水温探头17用于检测水箱4上部的水温。

进一步地，所述水箱4内设有测温管25，测温管25从水箱4上部中心伸入水箱4蓄水腔内并延伸至蓄水腔底部；

上部水温探头17设置在测温管25的上部，下部水温探头16设置在测温管25下部。

设定循环水泵2的启动温差，避免太阳能集热器1与水箱1下部的温差过小的情况下仍然启动循环水泵2，从而保证了太阳能集热器1的太阳能采集效率，提高循环水泵2的利用效率。

白天有阳光时，太阳能集热器1的温度慢慢升高，太阳能集热器1和水箱4下部的温差大于或等于循环水泵2的启动温差时，循环水泵2启动，水从太阳能下循环口11进入到太阳能集热器1内部进行换热，太阳能集热器1内的热水从太阳能上循环口10进入水箱4内部。

太阳能集热器1和水箱4下部的温差小于循环水泵2的启动温差时，循环水泵2停止，待太阳能集热器1的温度再次升高至满足循环水泵2的启动温差。如此间隔不断循环工作，水箱4的水温慢慢升高，正常情况到下午是四，五点钟，水温达到50-60度，满足晚上大量使用热水的需求。

如果阳光不够或者是阴雨天，太阳能集热器1不能有效地加热水箱4内部的水，在下午设定时间中，下部水温探头16对对水箱4下部的温度进行检测，如果水箱4下部达不到设定的水温，则启动空气能热泵主机3。

空气能热泵主机3运行时，高温气态工质从工质输出口7及工质进口14进入到水箱4内部，高温气态工质流经工质换热器，热量传递给水箱4内部的水，高温气态工质冷凝为液态工质并从工质出口15及工质输入口8回到空气能热泵主机3内部。

水箱4上部的水温不高时，高温气态工质在水箱4上部几乎释放全部的热量，高温气态工质几乎全部冷凝为液态工质，高温气态工质将绝大部分的热量传递给水箱4的上部，冷凝后的液态工质剩余的热量小，相当于只加热水箱4的上部，水箱4的下部几乎没有被加热。

当水箱4上部的水温很高时，高温气态工质会有大部分通过水箱4的下部并在水箱4的下部释放几乎全部的热量，加热水箱4下部的水，达到加热整箱的水的效果。

水箱4的上部和下部分别设置有上部水温探头17及下部水温探头16，通过上部水温探头17控制空气能热泵主机3只加热水箱4的上部的水，保证水箱4上部的水温，满足用户随时的热水需求；也可以通过下部水温探头16控制空气能热泵主机3加热整箱水，满足晚上时段大量的热水需求。

进一步地，包括三通转换阀18及散热器19；

所述散热器19具有进水端和出水端，散热器19的出水端与循环水泵2的输入端连接；

所述三通转换阀18的输入端与太阳能集热器出水口5连接，三通转换阀18的第一输出端与太阳能上循环口10连接，三通转换阀18的第二输出端与散热器19的进水端连接，三通转换阀18通过线路与控制器电连接。

本盘管式太空能热水器还安装了散热器19(散热器19亦称限温散热器)，夏季用热水少，太阳强烈，水箱4内部的温度可达到90度以上，甚至100度，有烫伤的安全隐患，并且水箱4处于长期高温也会加速材料老化，缩短使用寿命。通过设置散热器19，当太阳能集热器1的温度达到散热器19的散热限定温度时，三通转换阀18工作，三通转换阀18切换第二输出端与散热器19的进水端连接，太阳能集热器1的热水流向散热器19，保证水箱4内部的温度不超过设定的散热限定温度，本领域的技术人员均可理解。

进一步地，所述工质换热器包括两组工质加热盘管，两组工质加热盘管包括上部盘管20及下部盘管21；

所述上部盘管20设置在蓄水腔上部，下部盘管21设置在蓄水腔下部；

所述上部盘管20的输出端与下部盘管21的输入端连接；

所述上部盘管20的输入端与工质进口14连接，下部盘管21的输出端与工质出口15连接。

高温气态工质首先流经上部盘管20，高温气态工质大部分的热量传递给水箱1上部的水；冷凝后的液态工质再通过下部盘管21、工质出口15及工质输入口8返回空气能热泵主机3内部。

水箱4上部的水温不高，高温气态工质通过上部盘管20时，高温气态工质在水箱4上部几乎释放全部的热量，高温气态工质几乎全部冷凝为液态工质，高温气态工质将绝大部分的热量传递给水箱4的上部，冷凝后的液态工质剩余的热量小，相当于只加热水箱4的上部，水箱4的下部几乎没有被加热。

当水箱4上部的水温很高，高温气态工质会有大部分通过下部盘管21并在水箱4的下部释放几乎全部的热量，加热水箱4下部的水，达到加热整箱的水的效果。

进一步地，所述上部盘管20的输入端和工质进口14之间设有连接两者的工质输入管22，工质输入管22的输入端与工质进口14连接，工质输入管22的输出端与上部盘管20的输入端连接；

上部盘管20和下部盘管21的设置保证水箱1上部的水温，即首先保证工质在上部盘管20的换热效果，从而确保用户随时的热水需求。

所述下部盘管21的输出端与工质出口15之间设有连接两者的工质输出管23，工质输出管23的输出端与工质出口15连接，工质输出管23的输入端与下部盘管21的输出端连接；

所述上部盘管20和下部盘管21之间设有连接两者的接驳管24，接驳管24的输入端与上部盘管20的输出端连接，接驳管24的输出端与下部盘管21的输入端连接。

接驳管24的设置有效分隔上部盘管20和下部盘管21，水箱4上部和水箱4下部具有一定的温差，工质首先在水箱4上部的上部盘管20进行换热，工质与水箱4上部的水温差逐渐减小，工质的换热效率降低，工质继续往下输送时，通过接驳管24的向下输送工质上，接驳管24代替传统的整体采用盘管的方式，即接驳管24的设置缩短了上部盘管20和下部盘管21之间的路程，使工质能够快速地达到水箱4下部的下部盘管21，工质与水箱4下部的水具有一定的温差，重新提高工质的换热效率，同时，有效节省盘管的数量和长度，降低本盘管式太空能热水器的生产成本。

进一步地，所述上部盘管20的输入端位于上部盘管20上部，上部盘管20的输出端位于上部盘管20下部；

所述下部盘管21的输入端位于下部盘管21上部，下部盘管21的输出端位于下部盘管21下部，本领域的技术人员均可理解。

进一步地，所述太阳能集热器出水口5连接有排气阀25。

进一步地，所述水箱出水口9、太阳能上循环口10、太阳能下循环口11、水箱进水口12及排污口13自上而下依次设置在水箱4上。

进一步地，所述工质进口14和工质出口15均设置在水箱4顶部或侧部，工质出口15位于工质进口14的一侧。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，而非以此来限定本实用新型的权利要求保护范围，依本实用新型保护范围内所作的等同变化，仍属本实用新型所保护的范围。