一种带太阳能蓄热的空气源热泵蒸发器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种带太阳能蓄热的空气源热栗蒸发器，属于太阳能热利用领域。
【背景技术】
[0002]现有的空气源热栗存在的问题是在低温寒冷地域、高湿度地区易结霜，使得热栗蒸发器的换热效率急剧下降，需要化霜后再运行，故耗能极大，这也是空气源热栗很难在寒冷地域大量使用的原因。目前解决空气源热栗蒸发器在某些地区易结霜的办法主要是采用太阳能集热等方式与空气源热栗蒸发器结合，提高热栗蒸发器环境温度，使其不低于换热器表面空气露点温度，从而避免结霜。目前将太阳能集热与空气源热栗结合的系统形式主要是在空气源热栗的蒸发器外面加装换热器，空气通过该换热器将太阳能热水的热量吸收预热后再经过蒸发器。申请号为201310693116.3、名称为《太阳能空气源热栗空调系统》中的冬季供热循环采用的就是这种模式，当太阳能集热器中的热水温度小于40°C时，则将集热器中热水接入空气源热栗蒸发器，对吸入空气进行预热，此时太阳能作为辅助热源对空气源热栗进行低温补偿，提高了进入蒸发器的空气温度，使其结霜的可能性降低，维持较高的换热效率。但是，其缺点是采用液体作为集热介质，增加了中间换热器，且在冬季太阳能热水器本身又有了换热管内水结冰的风险。本实用新型采用太阳能空气集热器与空气源热栗蒸发器配合，用空气作为集热介质，具有不需防结冰、不需防微小渗漏、重量轻承压小、不需防腐等优势，可以有效减少系统部件的数量并且降低成本，提高安全系数。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带太阳能蓄热的空气源热栗蒸发器。在有太阳光照射时，被太阳能集热器加热的空气通过风机送入室内满足室内热量需求，此时空气源热栗根据室内需求实际情况可以选择开启或者关闭。太阳能集热器中的蓄热材料在白天蓄积的富余热量在夜间无太阳光照射、空气温度低时释放，加热进入空气源热栗蒸发器的空气，增大蒸发器换热量，提高热栗能效，同时蓄热材料释放的热量提高蒸发器环境温度，有效解决空气源热栗蒸发器结霜的问题。
[0004]本实用新型公开了一种带太阳能蓄热的空气源热栗蒸发器。其主要特征是，主体包括一个长方体角钢框架，框架内衬支撑结构，框架上部设置透明玻璃盖板，盖板下为吸热板，所述盖板和吸热板之间形成加热层;吸热板下设置蓄热材料层，层内填充蓄热材料，所述吸热板与蓄热材料层之间形成蓄热层;蓄热材料层下设置有底板，所述蓄热材料层和底板之间为换热层，设置有翅片式蒸发器，如图1所示。所述翅片式蒸发器包括一段水平安置、呈蛇形环绕的蒸发器换热管，制冷剂从一头流入，吸收空气中热量后从另一头流出，如图2所示;在换热管上套有一定数量的翅片，翅片与换热管相互垂直，紧密连接，翅片上部紧贴蓄热材料，下部与底板留有适当间隙，如图3所示。
[0005]本实用新型可通过以下技术方案实现:
[0006]所述新型太阳能一空气源热栗蒸发器，外部形状为长方体型，可根据需求制作为不同尺寸，推荐长边和宽边的尺寸为2m和lm，每层厚度:加热层:6-10cm;蓄热层:6-10cm;换热层:6-12cm;此外，底板上所设置的保温层，根据材料不同，厚度介于2-6cmο
[0007]所述框架为长方体框架，可以采用角钢制作，连接方式为焊接；
[0008]所述透明盖板可以采用钢化玻璃盖板，双层玻璃盖板，单层玻璃盖板;除盖板外，其余各面设置保温材料以减少散热；
[0009]所述吸热板可以采用薄金属板制作，为了使吸热板可以最大限度地吸收太阳辐射能并将其转换成热能，在吸热板上应覆盖有深色的太阳能吸收涂层，黑铬涂层的热稳定性和抗高温性能很好，此外，黑铬涂层还具有较好的耐候性和耐蚀性，因此，可以采用镀有黑铬涂层的薄金属板制作吸热板。
[0010]所述蓄热材料可以采用相变蓄热材料或鹅卵石;蓄热材料填充厚度为2-4cm;
[0011]所述蒸发器蒸发盘管翅片上部紧贴蓄热材料，使其导热更加良好；下部与底板间留有3-5mm的间隙;翅片间距为4_6mm ；
[0012]所述保温材料，可以是聚苯乙烯、岩棉、玻璃纤维棉等有机或无机类保温材料，底板保温层厚度前已述及，其余各面保温材料厚度约为3_5cm，加工时将保温材料嵌入到框架中；
[0013]优选的，所述的太阳能一空气源热栗蒸发器的蓄热材料层上设置有翅片，翅片中填充有蓄热材料，以加强空气和蓄热材料的接触和换热，如图4所示；
[0014]优选的，所述蓄热材料上的翅片，沿着气流通道长边方向垂直于蓄热材料层交错布置，起到导流作用，使流经加热层的空气与蓄热材料充分接触以加强换热，如图5所示；
[0015]所述的太阳能一空气源热栗蒸发器，分为白天和夜间两种工作模式。
[0016]白天(在有太阳光照射的条件下)工作模式:室外空气从进风口(I)流入，经过加热层的加热和蓄热层的二次加热，被加热的空气从出风口(7)流出，同时空气流经蓄热层时蓄热材料从空气中吸热，将热量蓄积起来；白天工作条件下空气源热栗可根据室内需求热量和从出风口(7)供入室内热量的比较情况选择开启或者关闭；若供入室内热量不满足室内需求，则开启空气源热栗，空气从进风口(10)流入，经过翅片和制冷剂管道的吸热后从出风口(11)流出;整个过程中蓄热层和换热层之间的空气流道开关板(6)处水平放置状态；
[0017]夜间工作模式:空气源热栗开启，进风口(10)关闭，开关板(6)竖直放置以打开空气向下的流道同时封闭出风口(7)。此时蓄热材料将白天蓄积的热量释放出来，空气从进风口( I)流入，吸热板对流入空气进行一次预热，随后空气流入蓄热层被蓄热材料向上放出的热量进行加热，之后空气向下进入换热层被蓄热材料向下放出的热量进行第二次加热，被加热的空气经过与蒸发器翅片和制冷剂管道的换热后从出风口(11)流出；
[0018]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0019]本实用新型将传统的平板型太阳能空气集热器和和空气源热栗的蒸发器集成到一个装置中，与两套装置分别独立安置相比节约了材料和安装成本，减少了占地面积，相对的在有限空间中使可供太阳能集热器集热的面积增大，使整套系统的供热潜力大大增加；
[0020]本实用新型通过在集热器与蒸发器的交界面上设置蓄热材料，使得太阳能集热器在白天富余的热量可以对夜间流经蒸发器的空气进行加热，增大蒸发器换热量，提高热栗能效，同时蓄热材料释放的热量提高蒸发器环境温度，有效解决空气源热栗蒸发器结霜的问题。
[0021]本实用新型通过设置蓄热层和换热层之间的空气流道开关板(6)，使得空气的流向可以很方便的控制，开关板(6)竖直放置时，太阳能集热器和热栗蒸发器之间可以进行空气流通，在夜间空气流过蓄热层和换热层时，经过蓄热材料的两次加热，有效利用了蓄热材料中的热量，使得该装置对太阳能的利用更为充分。
[0022]本实用新型中蒸发器的翅片与蓄热材料下部紧密连接，通过导热强化了蓄热材料向蒸发器的热量传输;蒸发器翅片与底板并非完全接触，而是留有适当间隙，隔绝翅片与底板的接触导热，减少蒸发器向外界的散热；同时，空气流经翅片与底板之间的间隙，形成泄露涡，加强了空气的扰动，强化了空气与翅片和制冷剂管道的对流换热，提高蒸发器效率。本实用新型结构简单，成本低、实用性强，可以推广到供暖，干燥等多种应用领域，具有广阔市场前景。
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型的结构图；
[0024]图2是一种典型的空气源热栗蒸发器的结构示意图；
[0025]图3是蒸发器翅片与底板间留有间隙的结构示意图；
[0026]图4是本实用新型的一种蓄热材料带有翅片的优选实施例的结构示意图；
[0027]