专利名称：用空气源热泵辅助加热的太阳能热水装置的制作方法
技术领域：
本发明属用空气源热泵辅助加热的太阳能热水装置。.， 背景技术太阳能是取之不尽、用之不竭的干净环保可再生能源。太阳能热水器己经、并将更多的 进入千家万户。为保证太阳能热水器在阳光不足的时候也能为用户全天候供应热水，目前相 当数量的太阳能热水器均采用电能作为辅助能源，即在太阳能热水器水箱内安装电热管(功 率一般为1.5 2.0kw)。将电热管作为辅助加热设备的缺点一是耗能大(电热管热效率约 95%)， 二是因电热管直接与水接触，有可能产生漏电、触电等问题，存在安全隐患。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种耗电少、使用安全的用空气源热泵装置替代常规 电热管作为太阳能热水器的辅助加热设施。本发明以如下技术方案解决上述技术问题用空气源热泵辅助加热的太阳能热水装置，有集热器、热水箱、支架和太阳能热水器 的辅助加热装置，其特征是太阳能热水器的辅助加热装置是空气源热泵装置。采用本发明的自然循环式空气源热泵装置替代常规电热管作为太阳能热水器的辅助加热装置时，在输出热水条件相同的情况下，所需的电能仅为电热的l/4左右；又因为其加热过程水电完全隔离，确保了使用的安全。
图1是本发明用空气源热泵辅助加热的太阳能热水装置的结构示意图。图2是图1的右视图。图3是空气源热泵装置的一种结构示意图。
具体实施方式
使用空气源热泵装置4作为加热辅助装置的太阳能热水装置，集热器1是主采热设备， 与热水箱2连接的有一空气源热泵装置4，热水箱2的自来水进口 (兼热水循环口) 5接空 气源热泵装置4的上循环管10,热水箱的热水出口 (兼下循环口) 6接空气源热泵装置的下 循环管11;热水箱上还设有排气口 (兼测控传感器进口) 7、传感器8。本装置还有一电控 设备测控仪，由测控仪接出测控仪电源线、传感器信号线及热泵电源线。图2中虚线所示的 电热管9是原常规设计的太阳能热水器的电热管的位置。
空气源热泵装置的压縮机12两端以铜管分别与蒸发器13和冷凝器14的铜管一端相连 接，蒸发器13和冷凝器14的铜管另一端分别接膨胀阀16的两端；蒸发器的铜管与大气接触；冷凝器的铜管置于换热水箱内，其四周为水。在实践中，只要将原常规设计的太阳能热水器的电热管电源线改为空气源热泵装置的 电源线即可。空气源热泵装置由测控仪的时间及温度控制启动与停止。启动时，测控仪自动接通热泵压縮机电源而工作(设电能输入为Q,),使蒸发器工作，蒸发器内的工质吸收了空 气源中的能量Q2后，再把能量Q一Q2带到换热水箱内的冷凝器中与水交换能量，从而加热 水。水箱内水温升高，密度变小，水往顶部运动，进而从上循环管10进入太阳能热水箱2 的上部；热水箱下部的水则由于密度较大，从下循环口 6经下循环管11到达换热水箱的底 部入口，如此不断循环，把热水箱整箱水加热至所需温度(一般《60'C)，控制仪自动切断压縮机电源，停止工作。设热水获得的总能量为Q3。在整个加热水的过程中，若不计损耗时，能量平衡方程为-Q3 (热水获得的能量)=0,(热泵压縮机消耗的电能)+Q2 (从空气源获得的热能)。 以下是对本发明的两种用空气源热泵辅助加热的太阳能热水装置的效能检测报告 1.型号IP (950W)， 压縮机松下产，水箱容量100L当环境温度分别为加热后水箱内水温分别为采用空气源热泵加热时耗能分别为而采用电加热时耗能分别为两种加热方式能耗比为23.5 。C、 44.5'C时 0.4kwh2.45kwh 1 : 6.1224.2 。C、48.3 。C时 0.5kwh2.91kwh 1 : 5. 8225.1°C、 54.4 。C时 0.8kwh3.65kwh 1 : 4. 562.型号1.5P (1350W)， 压縮机松下产，水箱容量200L当环境温度分别为19.5'C、20.3 。C、21.5。C、加热后水箱内水温分别为36.5 。C时50.1'C时57.3 °C时采用空气源热泵加热时耗能分别为0.6kwh1.37kwh1.9kwh而采用电加热时耗能分别为2.86kwh6.19kwh7.96kwh两种加热方式能耗比为1 : 4. 771 : 4. 521 : 4.19注电能热值以860Kkcal/kwh、电热能效比以95%计。
权利要求
1. 一种用空气源热泵辅助的太阳能热水装置，有集热器、热水箱、支架和太阳能热水 器的辅助加热装置，其特征是太阳能热水器的辅助加热装置是空气源热泵装置。
全文摘要
一种用空气源热泵辅助的太阳能热水装置，有集热器、热水箱、支架和太阳能热水器的辅助加热装置，其特征是太阳能热水器的辅助加热装置是空气源热泵装置。采用本发明的自然循环式空气源热泵装置替代电热管作为太阳能热水器的辅助加热设备时，在输出热水条件相同的情况下，所需的电能仅为电热的1/4左右，而且确保了使用的安全。
文档编号F24J2/00GK101144652SQ20071005008
公开日2008年3月19日 申请日期2007年9月14日 优先权日2007年9月14日
发明者蒙沛南, 邓草丹, 邓鼎勋 申请人:广西大学;邓草丹;邓鼎勋