专利名称：高效太阳能热泵热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热泵系统，尤其是一种高效太阳能热泵热水器，属于热泵 应用技术领域。
背景技术：
热泵热水器由于其制热能效比恒大于1，其节能优势明显，在能源紧缺的现 代社会已经被人们大力推广应用。现有技术的热泵热水器包含热泵系统，热泵 系统设有冷凝器和蒸发器， 一般来说，比较常用的蒸发器为风冷蒸发器以吸收 空气热能，风冷蒸发器是带有风机的风机旁管式翅片蒸发器。热泵系统工作时 依靠冷凝器使需要加热的水或介质得到逐渐加热，最终可以满足人们对热水的 需要。众所周知，以风机旁管式翅片蒸发器为蒸发器部件的空气热能热泵热水 器其最大的弊端为不适宜在低温环境下工作，主要是因为其低温环境下易结霜，
而且空气热能较低，当环境温度低于-l(TC时，基本来说即失去了有效的节能工 作意义。而现有技术的太阳能热水器一般通过结合有太阳能选择性吸收性材料 的换热器经太阳光的照射吸收太阳能并直接加热水。这类太阳能热水器其优点 是，在阳光充足的白天，即使外界环境温度较低(如低于-2(TC)，其制热能力也 是较高的，因此从这个角度来说，现有技术的太阳能热水器比现有技术的热泵 热水器更适宜在低温环境下工作，但现有技术的太阳能热水器随着阳光直射的 强度或热水器水温高低的变化，其吸热功率呈较明显地波动，当阳光直射强度 较低(如阴雨天)或热水器水温较高时，其吸热功率及制热能力下降明显；而 当阳光直射强度较高时(如夏季的晴天)，其吸热功率及制热能力过强，甚至将 水烧开，对洗浴者造成烫伤的安全隐患，也严重影响热水器的使用寿命，因此，其制热性能不稳定，主动控制能力较弱，相对热泵热水器来说，其属于一种被 动吸热式热水器。现有技术虽然也有将空气能热泵热水器与太阳能热水器直接 进行结合的产品，但其各自的缺点相互弥补不是十分完美，尤其是其性价比较 低、安装复杂，不适于大范围推广。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种高效太阳能热泵热水
器o
本实用新型的目的是这样实现的高效太阳能热泵热水器，包括热泵系统 和储热水箱，所述的热泵系统由电控装置控制工作，所述的热泵系统包含压縮 机、冷凝器、节流装置和风冷蒸发器，所述的储热水箱与所述的压縮机、所述 的冷凝器、所述的节流装置及所述的风冷蒸发器结合构成一整体式结构装置， 其特征在于所述的热泵系统设有可供连接太阳能蒸发器的制冷剂输出口和制冷 剂回输口，所述的太阳能蒸发器是结合有太阳能选择性吸收性材料及制冷剂通 道的换热器；
进一步地，上述的高效太阳能热泵热水器还可以是具有如下特点包括太 阳能蒸发器，所述的太阳能蒸发器设有制冷剂循环输入口和制冷剂循环输出口 ， 所述的太阳能蒸发器是结合有太阳能选择性吸收性材料及制冷剂通道的换热 器5
进一步地，上述的高效太阳能热泵热水器还可以是具有如下特点设有将 所述的太阳能蒸发器与由所述的储热水箱、所述的压缩机、所述的冷凝器、所 述的节流装置及所述的风冷蒸发器结合构成的整体式结构装置相固定的固定 件；
进一步地，上述的高效太阳能热泵热水器还可以是具有如下特点所述的固定件包括支架；
进一步地，上述的高效太阳能热泵热水器还可以是具有如下特点设有电 加热器；
进一步地，上述的高效太阳能热泵热水器还可以是具有如下特点所述的 电加热器设置于所述的储热水箱上；
进一步地，上述的高效太阳能热泵热水器还可以是具有如下特点所述的 电加热器结合于所述的风冷蒸发器和/或所述的热泵系统其制冷剂低压回气通 道上；
进一步地，上述的高效太阳能热泵热水器还可以是具有如下特点所述的 制冷剂输出口和/或所述的制冷剂回输口和/或所述的制冷剂循环输入口和/或所 述的制冷剂循环输出口接有截止阀；
进一步地，上述的高效太阳能热泵热水器还可以是具有如下特点所述的 截止阀为空调阀；
进一步地，上述的高效太阳能热泵热水器还可以是具有如下特点设有与 所述的制冷剂输出口、所述的制冷剂回输口、所述的制冷剂循环输入口及所述 的制冷剂循环输出口或者是所述的截止阀配套的制冷剂连接对管，所述的制冷 剂连接对管其管口具有螺丝或螺帽。
本实用新型获得了相当可观的性能提升和积极效果
在热泵系统制热工作中，所述的冷凝器可以为用户制热水，所述的热泵系 统既可以通过所述的风冷蒸发器吸收空气热能，也可以由所述的制冷剂输出口 和所述的制冷剂回输口通过连接所述的太阳能蒸发器吸收太阳能。同时兼具了 空气能热泵热水器及太阳能热水器的大部分优点，并且性价比极高。
当本实用新型设有固定件，尤其包含支架时，可以使安装固定更加方便、紧凑；
当本实用新型接有循环水泵时，可以使得本实用新型在应用中方便安装， 其系统结构更加紧凑；
当本实用新型设有电加热器时，可以更充分地保证使用舒适性；
当所述的电加热器设置于所述的储热水箱上时，加热热水比较直接，可以 提供相对高温的热水；
当所述的电加热器结合于所述的风冷蒸发器和/或所述的热泵系统其制冷剂 低压回气通道上时，在较寒冷的气候环境下所述的热泵系统仍能高效制热；
当所述的制冷剂输出口和/或所述的制冷剂回输口和/或所述的制冷剂循环 输入口和/或所述的制冷剂循环输出口接有截止阀，尤其是所述的截止阀为空调 阀时，更加方便安装及保证品质;
当设有配套的制冷剂连接对管时，配套较齐全，可以为用户提供更便捷的 使用条件，方便用户安装时将所述的热泵系统与所述的太阳能蒸发器相连接。
综上所述，本实用新型能够高效、快速制热，与常规技术的热泵热水器及 太阳能热水器相比，本实用新型主动控制能力较强，相对现有技术的太阳能热 水器来说，其属于一种主动吸热式太阳能热水器，在相同的热泵功率、太阳能 吸收面积及水箱容积配置下，能够更高效、快速而持续大量地供应热水，工作 性能稳定，寿命较长，综合性价比高。
附图1是本实用新型实施例一的结构示意图 附图2是本实用新型实施例二的结构示意图 附图3是本实用新型实施例三的结构示意图具体实施方式
实施例一 一种高效太阳能热泵热水器，在外壳内同时设有热泵系统(l)和 储热水箱(2),所述的热泵系统(1)由电控装置(3)控制工作，所述的热泵系统(l)
包含压缩机(4)、冷凝器(5)、节流装置(6)和风冷蒸发器(7)，这样所述的储热水 箱(2)与所述的压縮机(4)、所述的冷凝器(5)、所述的节流装置(6)及所述的风冷 蒸发器(7)结合构成一整体式结构装置，特别的是所述的热泵系统(l)设有可供连 接太阳能蒸发器的制冷剂输出口(8)和制冷剂回输口(9)，所述的太阳能蒸发器是 结合有太阳能选择性吸收性材料及制冷剂通道的换热器；所述的制冷剂输出口 (8)和所述的制冷剂回输口(9)接有截止阀(15)，该截止阀(15)为空调阀并固定在 外壳上；冷凝器(5)可选用套管式冷凝器或板式冷凝器等，冷凝器(5)通过设置在 机壳内的循环水泵与储热水箱(2)循环换热，当然，也可不设循环水泵，但在机 壳上设有循环水泵外接口，以便在安装使用时另接循环水泵；另外，还设有相 对独立的太阳能蒸发器(IO)，所述的太阳能蒸发器(10)设有制冷剂循环输入口 (ll)和制冷剂循环输出口(12)，所述的太阳能蒸发器(10)是结合有太阳能选择性 吸收性材料及制冷剂通道的换热器，在此可选用其中一个表面覆有深色太阳能 吸收涂料的吹胀式铝板(或铝合金板)换热器，该换热器吹胀有制冷剂通道， 所述的太阳能蒸发器(10)可以是单块，也可以是由多块构成，在此选用单块。 为方便配套及安装，另设有制冷剂连接对管(16)，该制冷剂连接对管(16)实际上 包含两条制冷剂连接铜管(也可以是逐渐流行的铜铝管)，制冷剂连接对管(16) 其各管口均具有螺帽或螺丝与截止阀(15)配套，另可设有保温层。
应用时，将制冷剂输出口(8)和制冷剂回输口(9)所连接的截止阀(15)通过制 冷剂连接对管(16)与制冷剂循环输入口(n)和制冷剂循环输出口(12)相连。将太 阳能蒸发器(10)挂立固定于合适的墙面等固定物上或斜置固定于屋顶瓦面上(当 然也可为太阳能蒸发器(10)配制支架以斜立固定于平面上)，覆有深色太阳能吸收涂料的表面面对太阳以吸收太阳能，而其未覆有深色太阳能吸收涂料的表面 可以辅助吸收少量空气热能。
在储热水箱(2)中的水温不足而需要加热水的过程当中，受电控装置(3)的控 制，热泵系统(l)启动制热，此时，热泵系统(l)既可以通过所述的风冷蒸发器风 冷蒸发器(7)吸收空气热能，也可以通过太阳能蒸发器(10)吸收太阳能。同时兼具 了空气能热泵热水器及太阳能热水器的大部分优点，在阴雨天时，太阳能蒸发 器(10)由于其作为热泵蒸发器的一部分，其面温度始终较低，因此也能吸收大量 太阳能，并且还可以辅助吸收少量空气热能，其性价比较高。
本热泵热水器供热水速度快，运行效率高，与常规技术的热泵热水器及太 阳能热水器相比，本实用新型主动控制能力较强，相对现有技术的太阳能热水 器来说，其属于一种主动吸收式太阳能热水器，在相同的热泵功率、太阳能吸 收面积及水箱容积配置下，能够更高效、快速而持续大量地供应热水，工作性 能稳定，寿命较长，综合性价比高，尤其是本实用新型还可以应用于北方严寒 气候环境和日照不充足的地区，其适用地域非常广泛。
本实施例尤其适合制造成为分体式高效太阳能热泵热水器。
实施例二 一种高效太阳能热泵热水器，本实施例与实施例一基本相似， 只是设有将所述的太阳能蒸发器(10)与由所述的储热水箱(2)、所述的压缩机(4)、 所述的冷凝器(5)、所述的节流装置(6)及所述的风冷蒸发器(7)结合构成的整体式 结构装置相固定的固定件(13)，固定件(13)包括支架、嫘丝、螺母等；太阳能蒸 发器(10)由两块构成，这两块太阳能蒸发器(10)的制冷剂循环输入口(11)和制冷 剂循环输出口(12)均可分别连接截止阀(15),截止阀(15)也为空调阀，方便日后 检修之用；在储热水箱(2)中设有电加热器(14)，当然，视不同的需求，电加热器 (14)也可以结合于所述的风冷蒸发器(7)和/或所述的热泵系统(l)其制冷剂低压回气通道上；热泵系统(l)接有四通阀；冷凝器(5)结合设置于储热水箱(2)上。
安装时，将上述整体式结构装置卧置固定于固定件(i3)的支架上部，这样， 风冷蒸发器(7)其在上述整体式结构装置中的出风方式为侧出风式，太阳能蒸发 器(10)则斜置固定于固定件(13)的支架斜边上，其覆有深色太阳能吸收涂料的表 面面对太阳以吸收太阳能。这种形状构置与现有技术的太阳能热水器常用的形 状构置相似。两块太阳能蒸发器(10)经过串或并联连接后通过制冷剂连接对管 (16)与制冷剂输出口(8)和制冷剂回输口(9)所连接的截止阀(15)相连。 本实施例尤其适合制造成为家用整体式高效太阳能热泵热水器。 实施例三 一种高效太阳能热泵热水器，本实施例也与实施例一相f以，只 是太阳能蒸发器(10)由一设有铝质制冷剂通道的太阳能吸热箱构成，在太阳能吸 热箱里设有太阳能选择性吸收性的深色吸/蓄热材料，所述的深色吸/蓄热材料可 以是含有碳粉(石墨)、石蜡、金属屑及沥青等的混合材料，这些深色粉蓄热材 料与铝质制冷剂通道具有良好的热接触；另外还设有玻璃，以盖在太阳能吸热 箱面对太阳光的一边使太阳能吸热箱形成温室效应，并可以防雨水，玻璃可以 是两块，盖在太阳能吸热箱上形成双层保温，效果更好；太阳能吸热箱的箱体 周边还设有保温层。
本实施例可以使用较小面积的太阳能蒸发器(10)或较小容积的储热水箱(2)， 其整机体积较小，性价比极高。
在需要时，本领域的技术人员对本实用新型还可以做各种常规技术的搭配、 调整，在不背离本实用新型权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范 围的情况下，这些技术措施都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
权利要求1、高效太阳能热泵热水器，包括热泵系统(1)和储热水箱(2)，所述的热泵系统(1)由电控装置(3)控制工作，所述的热泵系统(1)包含压缩机(4)、冷凝器(5)、节流装置(6)和风冷蒸发器(7)，所述的储热水箱(2)与所述的压缩机(4)、所述的冷凝器(5)、所述的节流装置(6)及所述的风冷蒸发器(7)结合构成一整体式结构装置，其特征在于所述的热泵系统(1)设有可供连接太阳能蒸发器的制冷剂输出口(8)和制冷剂回输口(9)，所述的太阳能蒸发器是结合有太阳能选择性吸收性材料及制冷剂通道的换热器。
2、 根据权利要求1所述的高效太阳能热泵热水器，其特征在于包括太阳能蒸发 器(IO),所述的太阳能蒸发器(10)设有制冷剂循环输入口(U)和制冷剂循环输 出口(12)，所述的太阳能蒸发器(10)是结合有太阳能选择性吸收性材料及制冷 剂通道的换热器。
3、 根据权利要求2所述的高效太阳能热泵热水器，其特征在于设有将所述的太 阳能蒸发器(10)与由所述的储热水銜2)、所述的压縮机(4)、所述的冷凝器(5)、 所述的节流装置(6)及所述的风冷蒸发器(7)结合构成的整体式结构装置相固 定的固定件(B)。
4、 根据权利要求3所述的高效太阳能热泵热水器，其特征在于所述的固定4牛(13) 包括支架。
5、 根据权利要求2或3或4所述的高效太阳能热泵热水器，其特征在于设有电 加热器(14)。
6、 根据权利要求5所述的高效太阳能热泵热水器，其特征在于所述的电加热器 (14)设置于所述的储热水箱(2)上。
7、 根据权利要求5所述的高效太阳能热泵热水器，其特征在于所述的电加热器 (14)结合于所述的风冷蒸发器(7)和减所述的热泵系统(1)其制冷剂低压回气通道上。
8、 根据权利要求2或3或4所述的高效太阳能热泵热水器，其特征在于所述的 制冷剂输出口 (8)和/或所述的制冷剂回输口(9)和/或所述的制冷剂循环输入口 (11)和/或所述的制冷剂循环输出口(12)接有截止阀(15)。
9、 根据权利要求8所述的高效太阳能热泵热水器，其特征在于所述的截止阀(15) 为空调阀。
10、 根据权利要求8所述的高效太阳能热泵热水器，其特征在于设有与所述的 制冷剂输出口(8)、所述的制冷剂回输口(9)、所述的制冷剂循环输入口(ll)及 所述的制冷剂循环输出口(12)或者是所述的截止阀(15)配套的制冷剂连接对 管(16),所述的制冷剂连接对管(16)其管口具有螺丝或螺帽。
专利摘要高效太阳能热泵热水器，属热泵应用技术领域，包括热泵系统(1)和储热水箱(2)，所述的热泵系统(1)由电控装置(3)控制工作，所述的热泵系统(1)包含压缩机(4)、冷凝器(5)、节流装置(6)和风冷蒸发器(7)，所述的储热水箱(2)与所述的压缩机(4)、所述的冷凝器(5)、所述的节流装置(6)及所述的风冷蒸发器(7)结合构成一整体式结构装置，其特点是所述的热泵系统(1)设有制冷剂输出口(8)和制冷剂回输口(9)，另包括太阳能蒸发器(10)，所述的太阳能蒸发器(10)是结合有太阳能选择性吸收性材料及制冷剂通道的换热器。本实用新型属于主动吸热式太阳能热水器，能效比高、性能稳定并且综合性价比高，适合大范围推广应用。
文档编号F24J2/00GK201152627SQ200720199830
公开日2008年11月19日 申请日期2007年11月29日 优先权日2007年11月29日
发明者秦恩溢 申请人:惠州市思想科技有限公司