一种太阳能相变墙源热泵系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热栗系统，尤其涉及一种太阳能相变墙源热栗系统。
【背景技术】
[0002]空气源热栗供热系统是一种将室外温度低的空气能转移到室内的装置，空气源热栗虽然安装简单、维护方便，但受到气候影响，当冬季室外环境温度很低时，制热会有结霜现象，制热效果很差。
[0003]太阳墙是由玻璃盖板、集热蓄热墙以及中间的空气通道、风阀和风口共同组成的供热通风系统。太阳墙是利用集热蓄热墙中的蓄热材料将一部分太阳能储存起来，另一部分太阳能用来直接加热从集热蓄热墙底部风口进入空气通道的室内空气，被加热的室内空气上升到蓄热墙顶部，从蓄热墙顶部风口流入室内。既有太阳墙在应用中存在一定的问题，如冬季白天，室内温升较慢，太阳能热利用效率低；冬季夜间，温度较高的蓄热墙向室内散热的同时会向室外传热产生较大的热损失，再加上太阳能强度呈现周期性变化和间歇的特点，故仅依靠太阳墙向室内供热很难满足室内热舒适性要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种低耗电量、供热效率高的太阳能相变墙源热栗系统，同时提供太阳能相变蓄热墙的详细结构。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:所述太阳能相变墙源热栗系统包括太阳墙和热栗系统两个单元，太阳墙由玻璃盖板、太阳能吸热板、相变蓄热墙、第一风量调节阀、第二风量调节阀、玻璃盖板与太阳能吸热板之间的风道及遮阳卷帘组成；热栗系统由压缩机、相变墙源蒸发器、风道空气蒸发器、节流部件、室内空气加热器、储液器组成，所述第一风量调节阀和第二风量调节阀依次设置在玻璃盖板的上端和下端通风口处；所述遮阳卷帘设置于风道内，太阳能吸热板前；所述相变墙源蒸发器的制冷剂通道的进口与风道空气蒸发器的制冷剂通道的出口连接，风道空气蒸发器进口、节流部件、储液器、室内空气加热器、压缩机、相变墙源蒸发器出口依次相连；所述压缩机、风道空气蒸发器置于风道内，相变墙源蒸发器与风道空气蒸发器串接。
[0006]所述相变蓄热墙为复合墙体，相变蓄热墙的外围为承重材料和保温材料，承重材料包裹在钢柱筒外面，相变墙源蒸发器置于钢柱筒内，钢柱筒内的空隙填充相变材料，从室外侧到室内侧依次由含高吸收率低发射率涂层的太阳能吸热板、承重砌块层、钢柱桶、承重砌块层、保温层组成。
[0007]所述相变墙源蒸发器为单排或多排铜管或不锈钢管换热管，管外套整体铝翅片或不锈钢翅片，铝翅片或不锈钢翅片间距为Imm到20mm。
[0008]所述相变材料为相变温度在10 °C ~100 °C范围的无机相变材料或有机相变材料。
[0009]所述相变蓄热墙的太阳能吸热板为涂有高吸收率低发射率涂层的金属板或墙体表面。所述玻璃盖板采用高透低反玻璃。所述相变蓄热墙源-空气源热栗所采用的工作介质为制冷剂 R22、R134a、R1234yf、R152a 或 R290。
[0010]本发明采用如下技术方案:所述太阳能相变墙源热栗系统中的相变墙源蒸发器既可以和风道空气蒸发器联合工作，也可以独立工作；当室外空气温度低于16°C且相变蓄热墙温度高于20°C时，第一风量调节阀和第二风量调节阀处于关闭状态，风道空气蒸发器不工作，由压缩机、相变墙源蒸发器、节流部件、室内空气加热器、储液器所组成的太阳能相变墙源热栗供热系统工作，太阳辐射透过太阳墙中的玻璃盖板，被太阳能吸热板吸收，其吸收的热量沿着相变蓄热墙传递并被相变蓄热墙储存起来，仅需通过相变墙源蒸发器独立工作提供热量来调节室内空气温度；当室外空气温度低于16°C且相变蓄热墙温度不高于室外空气温度或者相变蓄热墙温度高于室外空气温度但不超过20°C时，第一风量调节阀和第二风量调节阀处于打开状态，室外空气从玻璃盖板底部风口进入风道，与风道空气蒸发器内的制冷剂换热之后从玻璃盖板顶部风口流出，由压缩机、风道空气蒸发器、相变墙源蒸发器、节流部件、室内空气加热器、储液器所组成的双源(空气源和太阳相变墙源)热栗供热系统工作，吸收室外空气能和相变蓄热墙储存的太阳能供给室内达到调节室内空气温度目的。当室外空气温度高于28°C时，第一风量调节阀和第二风量调节阀处于关闭状态，通过设置遮阳卷帘防止太阳能吸热板吸收透过玻璃盖板的太阳辐射，太阳能相变墙源热栗系统不工作。
[0011]本发明优点在于利用相变蓄热墙储存的太阳能作为热栗系统的其中一个热源，当相变蓄热墙温度较高时，相变墙源蒸发器独立工作时的热栗系统的供热量能够满足室内要求时，风道空气蒸发器不工作，这时热栗系统为单源(相变蓄热墙)热栗系统；当相变蓄热墙温度较低时，相变墙源蒸发器独立工作时的热栗系统的供热量不满足室内热舒适要求时，风道空气蒸发器开始工作，这时热栗系统为双源(空气源和太阳相变墙源)热栗系统，该系统显然实现低品位可再生能源-太阳能的高效利用，提高了热栗的供热效率，并节省了电能，应用前景广阔。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的热栗系统的实施例的结构原理示意图。图2~5是相变蓄热墙的结构示意图。其中图3为A-A剖面图，图4为B-B剖面图，图5为C-C剖面图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示，本发明的一种太阳能相变墙源热栗系统，包括太阳墙和热栗系统共两个单元。图1中的箭头表示系统各部分间所连管道中的工作介质流向。所述太阳能相变墙源热栗系统采用的工作介质为R22、R134a、R1234yf、R152a、R290等HFC或HC类制冷剂。
[0014]所述太阳能相变墙源热栗系统包括太阳墙和热栗系统两个单元，太阳墙由玻璃盖板(I)、太阳能吸热板(2)、相变蓄热墙(3)、第一风量调节阀(4a)、第二风量调节阀(4b)、玻璃盖板(I)与太阳能吸热板(2)之间的风道(11)及遮阳卷帘(12)组成；热栗系统由压缩机(5)、相变墙源蒸发器(6)、风道空气蒸发器(7)、室内空气加热器(8)、节流部件(9)、储液器(10)组成；所述第一风量调节阀(4a)和第二风量调节阀(4b)依次设置在玻璃盖板(I)的上端和下端通风口处；所述遮阳卷帘(12)设置于风道(11)内，太阳能吸热板(2)前；所述相变墙源蒸发器(6)的制冷剂通道的进口与风道空气蒸发器(7)的制冷剂通道的出口连接，风道空气蒸发器(7)进口、节流部件(9)、储液器(10)、室内空气加热器(8)、压缩机(5)、相变墙源蒸发器(6)出口依次相连；所述相变墙源蒸发器(6)为单排或多排铜管或不锈钢管换热管，管外套整体铝翅片或不锈钢翅片，铝翅片或不锈钢翅片间距为Imm到20mm，相变墙源蒸发器(6 )周围填实相变材料；所述压缩机(5 )、风道空气蒸发器(7 )置于风道(11)内，相变墙源蒸发器(6)与风道空气蒸发器(7)串接。
[0015]室内空气加热器(8)负责向房间供热，为风冷式换热器；风道空气蒸发器(7)为风冷式换热器；相变墙源蒸发器(8)为墙冷式换热器。节流部件(9)可选择现有技术中常用的毛细管、热力膨胀阀或电子膨胀阀。
[0016]本发明的热栗系统中的风道空气蒸发器(7)以供相变蓄热墙(3)的蓄热量不足，仅靠相变墙源蒸发器(6)工作难以满足室内热舒适性要求时使用，当然在本发明的其他实施