与建筑结合的相变蓄能太阳能热泵供暖系统的制作方法

本实用新型涉及一种与建筑结合的相变蓄能太阳能热泵供暖系统。

背景技术：

太阳能供暖和空气源热泵供暖技术，为北方地区建筑供暖，特别是农村地区煤改清洁能源提供了有效的解决路径。两种新能源技术各有特点，两者的结合供暖系统有很多尝试，白天太阳辐照好的时候，往往气温也是一天中最高的时段，太阳能和空气源热泵可以充分吸收太阳辐照能量和空气中的热量，通过蓄热技术可用于夜间采暖；当太阳辐照不好的天气，空气源热泵可以为太阳能辅助供暖。

然而，常规的太阳能和空气源热泵结合系统，一般各自完整独立，占地大，不能与建筑有机的结合；其蓄热一般采用水体蓄热，占用空间大，且通过蓄热水箱水体供暖需要热泵提供较大温差，对热泵能效影响较大。太阳能集热器和热泵蒸发器结合的直膨胀式太阳能热泵也有研究，但其系统应用形式仍旧是常规热泵系统形式，不能与建筑有机结合。特别是占地较大，换热温差较大的问题仍旧影响其效率和系统造价。

技术实现要素：

本实用新型提供一种与建筑结合的相变蓄能太阳能热泵供暖系统，实现太阳能、空气源热泵及建筑一体化，降低系统成本，提高系统热效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种与建筑结合的相变蓄能太阳能热泵供暖系统，其特征在于：集热器边框的外侧设置透明玻璃盖板，其内侧透过建筑外墙保温层与建筑墙体固定连接，所述透明玻璃盖板上设置风机，所述集热器边框的底端设置进风口，所述集热器边框内设置太阳能吸热体，供吸收热量，所述太阳能吸热体与蒸发器盘管贴合固定连接，供热量交换，所述蒸发器盘管的出口端通过第一管路与热泵冷凝器盘管的入口端密封连通，所述第一管路上设置压缩机，所述压缩机供压缩做功，所述蒸发器盘管的入口端通过第二管路与所述热泵冷凝器盘管的出口端密封连通，所述第二管路上设置膨胀阀，所述膨胀阀供节流及降温降压，所述热泵冷凝器盘管盘绕铺设于若干个相变蓄热材料块之间的间隙内，供所述相变蓄热材料块蓄热。

所述与建筑结合的相变蓄能太阳能热泵供暖系统，其中：所述相变蓄热材料块的顶端设置混凝土层，所述混凝土层的顶端设置水泥砂浆找平层，所述水泥砂浆找平层的顶端设置地板层；

所述相变蓄热材料块的底端设置反射膜，供反射及阻隔热量，所述反射膜的底端设置保温层，所述保温层与楼板结构层固定连接。

所述与建筑结合的相变蓄能太阳能热泵供暖系统，其中：所述第一管路及所述第二管路采用铜管路。

所述与建筑结合的相变蓄能太阳能热泵供暖系统，其中：所述蒸发器盘管及所述热泵冷凝器盘管内设置热媒，供热交换。

本实用新型的有益效果是：太阳能集热器、空气源热泵及建筑一体化，优化占地空间，降低成本，同时通过大面积散热，降低供热温度，提高热泵效率。

附图说明

图1为与建筑结合的相变蓄能太阳能热泵供暖系统的结构图。

图2为与建筑结合的相变蓄能太阳能热泵供暖系统的相变蓄热材料块的结构图。

附图标记说明：1-集热器边框；2-风机；3-透明玻璃盖板；4-太阳能吸热体；5-蒸发器盘管；6-进风口；7-压缩机；8-膨胀阀；9-建筑外墙保温层；10-建筑墙体；11-底板层；12-水泥砂浆找平层；13-混凝土层；14-热泵冷凝器盘管；15-相变蓄热材料块；16-反射膜；17-保温层；18-楼板结构层；19-第一管路；20-第二管路。

具体实施方式

如图1至图2所示一种与建筑结合的相变蓄能太阳能热泵供暖系统，其特征在于：集热器边框1的外侧设置透明玻璃盖板3，其内侧透过建筑外墙保温层9与建筑墙体10固定连接，所述透明玻璃盖板3上设置风机2，所述集热器边框1的底端设置进风口6，所述集热器边框1内设置太阳能吸热体4，供吸收热量，所述太阳能吸热体4与蒸发器盘管5贴合固定连接，供热量交换，所述蒸发器盘管5的出口端通过第一管路19与热泵冷凝器盘管14的入口端密封连通，所述第一管路19上设置压缩机7，所述压缩机7供压缩做功，所述蒸发器盘管5的入口端通过第二管路20与所述热泵冷凝器盘管14的出口端密封连通，所述第二管路20上设置膨胀阀8，所述膨胀阀8供节流及降温降压，所述热泵冷凝器盘管14盘绕铺设于若干个相变蓄热材料块15之间的间隙内，供所述相变蓄热材料块15蓄热。

所述相变蓄热材料块15的顶端设置混凝土层13，所述混凝土层13的顶端设置水泥砂浆找平层12，所述水泥砂浆找平层12的顶端设置地板层11。

所述相变蓄热材料块15的底端设置反射膜16，供反射及阻隔热量，所述反射膜16的底端设置保温层17，所述保温层17与楼板结构层18固定连接。

所述第一管路19及所述第二管路20采用铜管路。

所述蒸发器盘管5及所述热泵冷凝器盘管14内设置热媒，供热交换。

实施例中晴好天气，太阳辐射透过所述透明玻璃盖板3，投射至所述太阳能吸热体4上，所述太阳能吸热体4与所述蒸发器盘管5贴合固定连接，所述太阳能吸热体4将吸收到的热量传输至所述蒸发器盘管5内的所述热媒中，形成热量交换，所述蒸发器盘管5的所述热媒获得热量后，通过所述第一管路19传输至所述压缩机7内，通过所述压缩机7的压缩做功，所述热媒的温度提升至35～45℃之间，通过所述第一管路19传输至所述热泵冷凝器盘管14内，所述热泵冷凝器盘管14盘绕铺设于若干个所述相变蓄热材料块15之间的间隙内，进行热量交换，供所述相变蓄热材料块15蓄热，经过热量交换后的所述热媒，通过所述第二管路20，传输至所述膨胀阀8内，所述膨胀阀8通过节流及降压降温，将低温的所述热媒通过所述第二管路20传输至所述蒸发器盘管5内，如此往复循环，所述相变蓄热材料块15实现蓄能。

阴雨天气，太阳辐射不好情况下，启动所述风机2，向外排放所述集热器边框1内空气，供其形成负压，外界空气通过所述进风口6不断进入所述集热器边框1内，空气流过所述太阳能吸热体4的表面，将空气中的热量转换到所述太阳能吸热体4内，所述太阳能吸热体4将吸收到的热量传输至所述蒸发器盘管5内的所述热媒中，所述热媒再次经过所述压缩机7，并传输至所述热泵冷凝器盘管14内，再次与所述相变蓄热材料块15进行热量交换，将低温的所述热媒再次经过膨胀阀8，传输至所述蒸发器盘管5内，如此往复循环，所述相变蓄热材料块15实现蓄能。

所述相变蓄热材料块15的底端设置所述反射膜16及所述保温层17，供反射及阻隔热量，所述相变蓄热材料块15的热量只能向上传输，热量透过所述混凝土层13、所述水泥砂浆找平层12及所述地板层11，为室内供暖。

白天上述蓄能过程同时，可为室内供暖，夜间则集热过程停止，所述相变蓄热材料块15内蓄集的热量持续为室内供暖，当白天蓄热不足，导致无法满足夜间室内供暖需求时，可启动所述风扇2、所述压缩机7及所述膨胀阀8，进入晚间蓄热模式，其原理同上述集热过程，可满足用户晚间采暖需求。

本实用新型的优点：

太阳能集热器、空气源热泵及建筑一体化，优化占地空间，降低成本，同时通过大面积散热，降低供热温度，提高热泵效率。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。