一种带防结霜功能的太阳能空气源热泵系统的制作方法

1.本发明涉及空气源热泵技术领域，具体为一种带防结霜功能的太阳能空气源热泵系统。


背景技术：

2.太阳能只能利用太阳辐射加热水源，而且受天气变化的影响较大，而空气源热泵是利用逆卡诺循环原理从空气中吸取热量加热水源，不能利用太阳辐射加热水源，两者相互结合能有效的获得自然环境中的热源，具有环保节能的优点。
3.现有技术中室外的风冷换热器在温度偏低且湿度很大的地区存在结霜的现象，而且空气源热泵都是放置在露天日晒雨淋，工作环境也十分的恶劣，使得空气源热泵出现提前老化的现象。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种带防结霜功能的太阳能空气源热泵系统，用于克服现有技术中的上述缺陷。
5.根据本发明的一种带防结霜功能的太阳能空气源热泵系统，包括机体外壳，所述机体外壳内设有热水腔，所述热水腔左壁设有贯穿所述机体外壳左表面的总进水管，所述总进水管上安装有第一水阀，所述热水腔右壁设有贯穿所机体外壳右表面的总出水阀，所述总出水阀上安装有第二水阀，所述热水腔顶壁安装有冷凝器，所述热水腔上方设有风室，所述风室左右侧壁连通设有贯穿所述机体外壳表面且位置对称的蒸发腔，所述蒸发腔内安装有蒸发器，所述蒸发器下方设有控制管路通断的换向组件，所述风室上方连通设有贯穿所述机体外壳上表面的第一滑槽，所述第一滑槽内设有滑动连接的第一滑块，所述风室内设有桨叶，所述风室前后侧壁连通设有位置对称且贯穿所述机体外壳上表面的第二滑槽，所述第二滑槽内设有滑动连接的第二滑块，所述第二滑块上设有控制所述桨叶转动和调节风向的调节组件，后方的所述第二滑槽后壁连通设有传动腔，所述传动腔右壁内安装有第一电机，所述第一电机左端面安装有与所述传动腔左壁转动连接的第一传动轴，所述第一传动轴上设有第一直齿轮，所述第一直齿轮下方设有控制所述第一滑块移动的上升组件，所述机体外壳左右侧壁内设有贯穿所述机体外壳表面的转动腔，所述转动腔内设有能够控制所述蒸发腔与外界通断的挡板，所述第一直齿轮上方设有能够控制所述挡板张开收拢的传动组件，所述挡板内设有能够除去所述蒸发器表面结的霜和利用太阳能高效制热的除霜组件，所述第一滑块上方设有调节板，所述第一滑块内设有控制所述调节板一直朝向太阳的朝阳组件。
6.这样，设有的冷凝器能放出制冷剂中携带的热量，起到利用放出的热量加热热水腔内水的作用，设有的蒸发器能吸取环境中的热量，起到利用环境中热量将制冷剂蒸发的作用，设有的第三水阀能控制太阳能排水管的通断，起到控制太阳能热水器内水源进入热水腔内的作用，设有的第一水阀能控制总进水管的通断，起到控制外界水源进入热水腔内
的作用，设有的第二水阀能控制总出水阀的通断，起到控制所述热水腔内热水放出的作用。
7.优选的，所述调节板上表面内安装有太阳能热水器，所述太阳能热水器下端设有与外界水源相连接的太阳能进水管，所述太阳能热水器上端与所述热水腔通过太阳能排水管相连通，所述太阳能排水管上安装有第三水阀。
8.这样，设有的太阳能热水器就能一直朝向太阳光直射的地方，起到直接利用太阳能制取热水节约能源的作用。
9.优选的，所述换向组件包括安装于所述冷凝器右端的第一换向阀，所述蒸发器上端之间通过第一铜管相连接，所述第一铜管与所述第一换向阀通过第二铜管相连接，所述第二铜管上安装有空气源热泵，所述空气源热泵上方安装有电磁阀，右侧的所述蒸发器下端安装有第二换向阀，所述第二换向阀与所述空气源热泵通过第三铜管相连接，左侧的所述蒸发器下端与所述冷凝器左端通过连接铜管相连接，所述第一换向阀与所述连接铜管通过第四铜管相连通，所述第二换向阀与所述连接铜管通过第五铜管相连接。
10.这样，设有的第一换向阀启动能控制制冷剂流向冷凝器还是流向第四铜管，起到改变制冷剂流动路线的作用，而空气源热泵启动能压缩经过的制冷器做功，第二换向阀启动能控制制冷剂流向连接铜管还是流向第三铜管，起到改变制冷剂流动路线的作用。
11.优选的，所述调节组件包括安装于后方的所述第二滑块前表面内的第二电机，所述第二电机前端面安装有与前方的所述第二滑块后表面转动连接的调向轴，所述调向轴上表面内安装有第三电机，所述第三电机上端面安装有第二传动轴，所述第二传动轴与所述桨叶固定连接。
12.这样，设有的桨叶就能在第三电机的驱动下转动，起到带动桨叶转动使空气流动的作用，设有的调向轴就能在第二电机的驱动下转动，起到带动调向轴旋转使桨叶调整出风方向的作用。
13.优选的，所述上升组件包括设置于所述第一直齿轮下方且与所述传动腔侧壁转动连接的转动轴，所述转动轴上固设有第二直齿轮，后方的所述第二滑块后壁内设有与所述第二直齿轮啮合的齿条，所述第二滑块与所述第一滑块固定连接。
14.这样，设有的第一滑块就能在第一电机的驱动下移动，起到将第一滑块伸出第一滑槽外或者收回第一滑槽内的作用，能够控制第一滑槽与外界的通断，能够配合桨叶控制风室和蒸发腔内空气的流动方向。
15.优选的，所述传动组件包括设置于所述第一直齿轮上方且与所述传动腔侧壁转动连接的第三传动轴，所述第三传动轴上设有与所述第一直齿轮啮合的第三直齿轮，所述第三传动轴延伸至所述转动腔内，所述第三传动轴末端设有第一锥齿轮，所述转动腔内设有转动连接的第四传动轴，所述第四传动轴上设有与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述第四传动轴与所述挡板固定连接。
16.这样，设有的挡板就能在第一电机的驱动下转动，起到控制挡板转动控制蒸发腔和外界连通的作用，在气温低和湿度比较大的时候第一电机可以控制挡板向下转动闭合，阻断蒸发腔与外界的联系，从根源上防止外界湿度较大时调节板内的蒸发器结霜。
17.优选的，所述除霜组件包括安装于所述挡板表面内的太阳能吸热板，所述蒸发器上安装有辅热管，所述辅热管上端与所述太阳能吸热板上端通过第一互通管相连接，所述辅热管下端与所述太阳能吸热板下端通过第二互通管相连接，右侧的所述蒸发器上安装有
多个电热器。
18.这样，设有的辅热管就能在太阳能吸热板的作用下加热蒸发器，起到提升蒸发器从环境中吸取更多热量的作用，当蒸发器结霜但是外界有阳光时，能够利用太阳辐射加热蒸发器，使蒸发器温度升高，实现化霜的作用，设有的电热器能够在没有阳光的情况下通电加热蒸发器，使蒸发器温度升高，能配合桨叶、第二换向阀、电磁阀、空气源热泵和第一换向阀完成制冷剂内循环，起到利用少量的电能加热蒸发器，就能完成二个蒸发器都化霜的作用。
19.优选的，所述朝阳组件包括安装于所述第一滑块上表面内的第四电机，所述第四电机上端面安装有第五传动轴，所述第五传动轴上端设有转向板，所述调节板与所述转向板转动连接，所述转向板上表面内设有开口向上且前后位置对称的第三滑槽，所述第三滑槽左壁内安装有第五电机，所述第五电机右端面固设有与所述第三滑槽右壁转动连接的螺杆，所述螺杆上螺纹连接有与所述第三滑槽滑动连接的第三滑块，所述调节板下表面设有与所述第三滑槽位置对应的第四滑槽，所述第三滑块上表面固设有与所述第四滑槽滑动连接的滑杆。
20.这样，设有的调节板就能在第四电机的驱动下转动，起到调节太阳能热水器方向，使太阳能热水器一直朝向太阳的作用，而第五电机能控制太阳能热水器的上升下降，起到控制太阳能热水器与太阳夹角一直处于合理角度的作用，共同配合能使太阳能热水器一直朝向太阳并处于合适的倾角，使太阳能热水器白天能一直处于吸取最多太阳辐射的状态，提高本发明热辐射利用效率。
21.本发明的有益效果是：
22.第一、本发明设有的第一滑块能在第一电机的驱动下移动，起到将第一滑块伸出第一滑槽外或者收回第一滑槽内的作用，能够控制第一滑槽与外界的通断，能够配合桨叶控制风室和蒸发腔内空气的流动方向，而挡板能在第一电机的驱动下转动闭合或者开启，起到控制挡板转动控制蒸发腔和外界连通的作用，在气温低和湿度比较大的时候第一电机可以控制挡板向下转动闭合，阻断蒸发腔与外界的联系，从根源上防止外界湿度较大时调节板内的蒸发器结霜。
23.第二、本发明设有的辅热管能在太阳能吸热板的作用下加热蒸发器，起到使蒸发器从环境中吸取更多热量的作用，相比单独使用空气能热泵制取热水能更好的从环境中获取更多的热量，能有效减少第三电机和空气源热泵做功消耗的电量，当蒸发器结霜但是外界有阳光时，能够利用太阳辐射加热蒸发器，使蒸发器温度升高，实现化霜的作用，而电热器能够在没有阳光的情况下通电加热蒸发器，使蒸发器温度升高，能配合桨叶、第二换向阀、电磁阀、空气源热泵和第一换向阀完成制冷剂内循环，起到利用少量的电能加热蒸发器，就能完成二个蒸发器都化霜的作用。
24.第三、本发明设有的调节板能在第四电机的驱动下转动，起到调节太阳能热水器方向，使太阳能热水器一直朝向太阳的作用，而第五电机能控制太阳能热水器的上升下降，起到控制太阳能热水器与太阳夹角一直处于合理角度的作用，共同配合能使太阳能热水器一直朝向太阳并处于合适的倾角，使太阳能热水器白天能一直处于吸取最多太阳辐射的状态，提高本发明热辐射利用效率。
25.第四、本发明设有的第一换向阀启动能控制制冷剂流向冷凝器还是流向第四铜
管，起到改变制冷剂流动路线的作用，而空气源热泵启动能压缩经过的制冷器做功，第二换向阀启动能控制制冷剂流向连接铜管还是流向第三铜管，起到改变制冷剂流动路线的作用。
附图说明
26.图1是本发明一种带防结霜功能的太阳能空气源热泵系统的外观示意图；
27.图2是本发明图1中a-a处的结构示意图；
28.图3是本发明图2中调节组件的结构示意图；
29.图4是本发明图3中b-b处的结构示意图；
30.图5是本发明图4中c-c处的结构示意图；
31.图6是本发明图2中除霜组件的结构示意图；
32.图7是本发明图6中d-d处的结构示意图；
33.图8是本发明图2中朝阳组件的结构示意图。
具体实施方式
34.下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。对于本发明实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整：
35.参照图1—图8，根据本发明的实施例的一种带防结霜功能的太阳能空气源热泵系统，包括机体外壳11，所述机体外壳11内设有热水腔14，所述热水腔14左壁设有贯穿所述机体外壳11左表面的总进水管13，所述总进水管13上安装有第一水阀12，所述热水腔14右壁设有贯穿所机体外壳11右表面的总出水阀16，所述总出水阀16上安装有第二水阀17，所述热水腔14顶壁安装有冷凝器15，所述热水腔14上方设有风室32，所述风室32左右侧壁连通设有贯穿所机体外壳11表面且位置对称的蒸发腔35，所述蒸发腔35内安装有蒸发器56，所述蒸发器56下方设有控制管路通断的换向组件73，所述风室32上方连通设有贯穿所述机体外壳11上表面的第一滑槽31，所述第一滑槽31内设有滑动连接的第一滑块40，所述风室32内设有桨叶38，所述风室32前后侧壁连通设有位置对称且贯穿所述机体外壳11上表面的第二滑槽36，所述第二滑槽36内设有滑动连接的第二滑块30，所述第二滑块30上设有控制所述桨叶38转动和调节风向的调节组件74，后方的所述第二滑槽36后壁连通设有传动腔45，所述传动腔45右壁内安装有第一电机51，所述第一电机51左端面安装有与所述传动腔45左壁转动连接的第一传动轴43，所述第一传动轴43上设有第一直齿轮48，所述第一直齿轮48下方设有控制所述第一滑块40移动的上升组件75，所述机体外壳11左右侧壁内设有贯穿所述机体外壳11表面的转动腔54，所述转动腔54内设有能够控制所述蒸发腔35与外界通断的挡板62，所述第一直齿轮48上方设有能够控制所述挡板62张开收拢的传动组件76，所述挡板62内设有能够除去所述蒸发器56表面结的霜和利用太阳能高效制热的除霜组件77，所述第一滑块40上方设有调节板34，所述第一滑块40内设有控制所述调节板34一直朝向太阳的朝阳组件78。
36.其中，所述调节板34上表面内安装有太阳能热水器65，所述太阳能热水器65下端设有与外界水源相连接的太阳能进水管64，所述太阳能热水器65上端与所述热水腔14通过
太阳能排水管22相连通，所述太阳能排水管22上安装有第三水阀23。
37.其中，所述换向组件73包括安装于所述冷凝器15右端的第一换向阀21，所述蒸发器56上端之间通过第一铜管59相连接，所述第一铜管59与所述第一换向阀21通过第二铜管19相连接，所述第二铜管19上安装有空气源热泵24，所述空气源热泵24上方安装有电磁阀18，右侧的所述蒸发器56下端安装有第二换向阀28，所述第二换向阀28与所述空气源热泵24通过第三铜管20相连接，左侧的所述蒸发器56下端与所述冷凝器15左端通过连接铜管25相连接，所述第一换向阀21与所述连接铜管25通过第四铜管26相连通，所述第二换向阀28与所述连接铜管25通过第五铜管27相连接，当第一换向阀21启动时，能控制制冷剂流向冷凝器15还是流向第四铜管26，空气源热泵24启动时，空气源热泵24能压缩经过的制冷器做功，第二换向阀28启动时，能控制制冷剂流向连接铜管25还是流向第三铜管20。
38.其中，所述调节组件74包括安装于后方的所述第二滑块30前表面内的第二电机72，所述第二电机72前端面安装有与前方的所述第二滑块30后表面转动连接的调向轴29，所述调向轴29上表面内安装有第三电机37，所述第三电机37上端面安装有第二传动轴39，所述第二传动轴39与所述桨叶38固定连接，当第二电机72启动时，第二电机72带动调向轴29转动，第三电机37启动时通过第二传动轴39带动桨叶38转动。
39.其中，所述上升组件75包括设置于所述第一直齿轮48下方且与所述传动腔45侧壁转动连接的转动轴47，所述转动轴47上设有第二直齿轮46，后方的所述第二滑块30后壁内设有与所述第二直齿轮46啮合的齿条44，所述第二滑块30与所述第一滑块40固定连接，当第一电机51启动时，第一电机51通过第一传动轴43带动第一直齿轮48转动，第一直齿轮48通过第二直齿轮46带动齿条44移动，齿条44通过第二滑块30带动第一滑块40移动。
40.其中，所述传动组件76包括设置于所述第一直齿轮48上方且与所述传动腔45侧壁转动连接的第三传动轴50，所述第三传动轴50上设有与所述第一直齿轮48啮合的第三直齿轮49，所述第三传动轴50延伸至所述转动腔54内，所述第三传动轴50末端设有第一锥齿轮55，所述转动腔54内设有转动连接的第四传动轴52，所述第四传动轴52上设有与所述第一锥齿轮55啮合的第二锥齿轮53，所述第四传动轴52与所述挡板62固定连接，当第一电机51启动时，第一电机51通过第一传动轴43带动第一直齿轮48转动，第一直齿轮48通过第三直齿轮49带动第三传动轴50转动，第三传动轴50通过第一锥齿轮55带动第二锥齿轮53转动，第二锥齿轮53通过第四传动轴52带动挡板62转动。
41.其中，所述除霜组件77包括安装于所述挡板62表面内的太阳能吸热板61，所述蒸发器56上安装有辅热管57，所述辅热管57上端与所述太阳能吸热板61上端通过第一互通管60相连接，所述辅热管57下端与所述太阳能吸热板61下端通过第二互通管63相连接，右侧的所述蒸发器56上安装有多个电热器58，当有太阳照射在太阳能吸热板61上时太阳能吸热板61能加热太阳能吸热板61内制冷剂，使太阳能吸热板61内热的制冷剂进入辅热管57内放热加热蒸发器56，使蒸发器56温度升高吸收更多的热量，电热器58通电启动时，电热器58能加热蒸发器56。
42.其中，所述朝阳组件78包括安装于所述第一滑块40上表面内的第四电机41，所述第四电机41上端面安装有第五传动轴42，所述第五传动轴42上端固设有转向板33，所述调节板34与所述转向板33转动连接，所述转向板33上表面内设有开口向上且前后位置对称的第三滑槽69，所述第三滑槽69左壁内安装有第五电机67，所述第五电机67右端面设有与所
述第三滑槽69右壁转动连接的螺杆70，所述螺杆70上螺纹连接有与所述第三滑槽69滑动连接的第三滑块68，所述调节板34下表面设有与所述第三滑槽69位置对应的第四滑槽66，所述第三滑块68上表面固设有与所述第四滑槽66滑动连接的滑杆71，当第四电机41启动时，第四电机41通过第五传动轴42带动转向板33转动，转向板33带动调节板34转动，第五电机67启动时，第五电机67通过螺杆70带动第三滑块68移动，第三滑块68通过滑杆71带动调节板34移动。
43.本发明的一种带防结霜功能的太阳能空气源热泵系统，其工作流程如下：
44.当有太阳辐射充足时，第四电机41和第五电机67启动共同配合使太阳能热水器65一直朝向太阳并处于合适的倾角，使太阳能热水器65白天一直处于能吸取最多太阳辐射的状态，提高本发明热辐射利用效率，不用消耗其他能源就能获得热水；
45.当没有阳光时，第一电机51启动时将第一滑块40向上升起时第一滑槽31导通并带动桨叶38进入第一滑槽31内，同时带动挡板62张开，使蒸发腔35与外界连通使蒸发器56与外界接触，然后第三电机37启动，带动桨叶38转动时空气从蒸发腔35进入风室32内然后从第一滑槽31排出，利用环境空气中的热量作用在蒸发器56上，使蒸发器56内的制冷剂蒸发然后经第二铜管19进入空气源热泵24内，经空气源热泵24作用升温后进入冷凝器15内加热热水腔14内的水，然后经连接铜管25进入蒸发器56内完成从空气中吸热并加热水的作用，同时在结霜时电热器58启动加热右方的蒸发器56，然后电磁阀18启动阻断第二铜管19，使蒸发器56上端之间通过第一铜管59相连通，第二换向阀28启动使第五铜管27与右方的蒸发器56下端断开连接并使右方的蒸发器56下端通过第三铜管20与空气源热泵24相连通，第一换向阀21启动时空气源热泵24与冷凝器15断开连接并使空气源热泵24与第四铜管26连通，然后空气源热泵24启动将经右方的蒸发器56加热的制冷剂升温后充入左方的蒸发器56内，使左方的蒸发器56迅速升温将霜融化，同时第二电机72启动带动桨叶38转动，使桨叶38产生的风吹向左侧的蒸发器56，防止蒸发器56温度过高，使左右两侧的蒸发器56迅速化霜；
46.在阳光不足时，太阳能吸热板61能吸收微弱的阳光加热辅热管57内的制冷剂，使辅热管57温度升高，从而加热蒸发器56使蒸发器56温度升高吸收更多的热量，并在空气源热泵24的作用下快速经过冷凝器15快速加热热水腔14内的水，起到能在阳光不足时也能充分利用太阳辐射迅速加热热水腔14内水的作用，相比单独使用空气能制取热水能更好的从环境中获取更多的热量，能有效减少第三电机37和空气源热泵24做功消耗的电量，同时辅热管57也能在有阳光的早晨加热蒸发器56使蒸发器56上结的霜快速融化。
47.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。