专利名称：全自动太阳能预热式空气热泵组的制作方法
技术领域：
本实用新型属于供热系统设备技术领域，特别涉及一种全自动太阳能预热式空气热泵组。
背景技术：
太阳能供暖的主要原理是利用太阳能将水加热然后用于供暖，而太阳能热水供暖系统存在的弊端主要是需要有液体介质，因而在没有阳光和夜晚的时候需要额外能源进行防冻加热，増加了能源消耗，同时维护成本高，系统运行不稳定。空气源热泵的工作原理是(通过冷媒/制冷剂)将空气中的热量吸收，释放到水中，循环将水加热，同时把失去大量能量的低温空气释放到厨房或其它需要制冷的地方，用于厨房或其它制冷需要。其主要缺点是供热能力和供热性能系数随着通过热泵的流动空气的温度降低而降低，所以它的使用受到环境温度的限制大，一般适用于空气温度不低于-10°c地区。如何将太阳能和空气源热泵结合起来，已经成为了当今社会节能环保趋势下的一个热门课题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种全自动太阳能预热式空气热泵组，整个系统能耗低、效率高、速度快、安全性好、环保性強。为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案—种全自动太阳能预热式空气热泵组，它包括空气源热泵、太阳能空气预热器、蓄能箱和自动控制机构；该空气源热泵设有第一进风ロ、第一出风ロ、第二进风ロ、第二出风ロ及第ー进水口和第一出水ロ；该太阳能空气预热器设有第三进风口和第三出风ロ，该第三出风ロ与该第一进风ロ连通；该蓄能箱设有第二进水ロ和第二出水ロ，分别与第一出水ロ和该第一进水ロ连通。所述第一进风ロ、第一出风ロ、第二进风ロ、第二出风口内分别设有可启闭的第一格栅、第二格栅、第三格栅、第四格栅；该第一格栅、第三格栅与ー第一步进电机连接；该第ニ格栅、第四格栅与ー第二步进电机连接；该第一步进电机与该第二步进电机均连接至所述自动控制机构而使得只有该第一格栅、该第二格栅开启或者只有该第三格栅、该第四格栅开启。所述第一进风ロ、第一出风ロ、第二进风ロ、第二出风ロ处分别设有第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器，且分别连接至所述自动控制机构。所述太阳能空气预热器包括若干个预热器联箱，通过若干预热集热器连通，所述第三进风口和所述第三出风ロ分别设于其中两个预热器联箱的一端。所述第三进风ロ处设有第五温度传感器，并连接至所述自动控制机构。所述预热集热器采用真空玻璃管或板式空气集热器。所述蓄能箱内设有电辅助加热器，所述蓄能箱上部和下部分别设有第六温度传感器和第七温度传感器，该电辅助加热器、该第六温度传感器和该第七温度传感器分别连接至所述自动控制机构；所述蓄能箱上部和下部还分别设有用于供暖的第三进水口和第三出水口。所述第二进水ロ与所述第一出水ロ之间设有水泵。所述空气源热泵设于ー底板上。所述空气源热泵、太阳能空气预热器、蓄能箱的外壳及所述底板采用冲压成型的镀锌钢板，内置发泡保温材料。本实用新型的有益效果是本实用新型全自动太阳能预热式空气热泵组，是应用逆卡诺原理，以极少的电能，吸收利用太阳能空气预热器中大量的热能，通过压缩机的压缩，经系统高效集热整合后成为高温热源并加以储存用来供暖。整个系统能耗低、效率高、速度快、安全性好、环保性強。
图1是本实用新型的空气源热泵的结构示意图。图2是本实用新型的太阳能空气预热器的结构示意图。图3是本实用新型的蓄能箱的结构示意图。附图标号1 :空气源热泵；10 :底板；11 :第一进风ロ ；12 :第一出风ロ ；13 :第二进风ロ ；14 :第二出风ロ ；15 :第一进水口 ；16 :第一出水ロ ；111 :第一格栅；121 :第二格栅；131 :第三格栅；141 :第四格栅；17 :第一步进电机；18 :第二步进电机；112 :第一温度传感器；122 :第二温度传感器；132 :第三温度传感器；142 :第四温度传感器；2 :太阳能空气预热器；21 :预热器联箱；22 :预热集热器；23 :第三进风ロ ；24 :第三出风ロ ；25 :第五温度传感器；3 :蓄能箱；31 :第二进水口 ；32 :第二出水ロ ；33 :电辅助加热器；34 :第六温度传感器；35 :第七温度传感器；36 :第三进水口 ；37 :第三出水ロ ；4 :水泵。
具体实施方式
以下将以具体实施例结合附图来说明本实用新型的结构和所欲达到的技术效果，但所选用的实施例仅用于说明解释，并非用以限制本实用新型的范围。如图1-3所示，本实用新型提供一种全自动太阳能预热式空气热泵组，它包括空气源热泵11、太阳能空气预热器2、蓄能箱3和自动控制机构(图未示)。如图1所示，该空气源热泵I位于ー底板10上，设有第一进风ロ 11、第一出风ロ12、第二进风ロ 13、第二出风ロ 14及第ー进水口 15和第一出水ロ 16。该第一进风ロ 11、第一出风ロ 12、第二进风ロ 13、第二出风ロ 14内分别设有可启闭的第一格栅111、第二格栅121、第三格栅131、第四格栅141。该第一格栅111、第三格栅131与一第一步进电机17连接而受其控制开启或关闭，该第二格栅121、第四格栅141与一第二步进电机18连接而受其控制开启或关闭。该第一步进电机17与该第二步进电机18均连接至该自动控制机构而使得只有该第一格栅111、该第二格栅121开启或者只有该第三格栅131、该第四格栅141开启。该第一进风ロ 11、第一出风ロ 12、第二进风ロ 13、第二出风ロ 14处分别设有第一温度传感器112、第二温度传感器122、第三温度传感器132、第四温度传感器142，且分别连接至该自动控制机构。如图2所示，该太阳能空气预热器2包括若干个预热器联箱21，通过若干预热集热器22连通(优选真空玻璃管或板式空气集热器)，其中两个预热器联箱21的一端分别设有第三进风ロ 23和第三出风ロ 24。该第三出风ロ 24与该第一进风ロ 11连通，该第三进风ロ23处设有第五温度传感器25，并连接至该自动控制机构。如图3所示，该蓄能箱3设有第二进水口 31和第二出水ロ 32，分别与第一出水ロ16和该第一进水口 15连通。该第二进水口 31与该第一出水ロ 16之间设有水泵4，用于将空气源热泵I中的热水倒入蓄能箱3内。该蓄能箱3内设有电辅助加热器33，该蓄能箱3上部和下部分别设有第六温度传感器34和第七温度传感器35，该电辅助加热器33、该第六温度传感器34和该第七温度传感器35分别连接至该自动控制机构。该蓄能箱3上部和下部还分别设有第三进水口 36和第三出水ロ 37，用于连接供暖管路的送水管和回水管。自动控制机构采集第一温度传感器112、第二温度传感器122、第三温度传感器132、第四温度传感器142、第五温度传感器25、第六温度传感器34和第七温度传感器35的数据，通过专用的软件和硬件控制第一步进电机17、该第二步进电机18与电辅助加热器33的工作状态，进而使整个设备进行全自动的工作。为了降低热量损耗，提高能量的利用率，该空气源热泵1、太阳能空气预热器2、蓄能箱3的外壳及该底板10采用冲压成型的镀锌钢板，内置发泡保温材料。本实用新型的工作原理如下
当蓄能箱上部的第六温度传感器34采集的温度低于自动控制机构的设备电脑设定的温度吋，设备主控微电脑将默认系统需要加热，即空气源热泵I或电辅助加热器33需要工作，主控电脑将读取第一温度传感器112、第五温度传感器25、第三温度传感器132和蓄能箱3下部的第七温度传感器35的温度。如第一温度传感器112、第五温度传感器25、第三温度传感器132的温度均低于-8°C时，系统将默认空气源热泵I启动不能有效的完成制热，反而会増大能源消耗，系统将启动电辅助加热器33进行加热，完成供暖需求。如第一温度传感器112、第五温度传感器25、第三温度传感器132的温度均高于_8°C时，，系统将默认空气源热泵I启动能够进行有效的加热即启动空气源热泵进行加热。在空气源热泵I满足启动条件的情况下，系统将读取第五温度传感器25、第三温度传感器132的温度，如第五温度传感器25大于第三温度传感器132的温度时，第一步进电机17和第ニ步进电机18将工作，开启该第一格栅111、该第二格栅121,同时关闭该第三格栅131、该第四格栅141，让太阳能空气预热器2内部的高温空气进入空气源热泵I内循环，通过热泵的逆卡诺原理，将太阳的辐照热量进行收集，将热量导入蓄能箱3，用作供暖，热泵效率将大大高于普通空气源热泵。如第五温度传感器25小于第三温度传感器132的温度时，第一步进电机17和第ニ步进电机18将工作，关闭该第一格栅111、该第二格栅121,同时开启该第三格栅131、该第四格栅141，自然空气进入空气源热泵I内循环，通过热泵的逆卡诺原理，将大气中热量进行收集，将热量导入蓄能箱3，用作供暖，工作效果将与普通空气源热泵的效率相同。在夏季的时候，第一步进电机17和第二步进电机18将工作，关闭该第一格栅111、该第二格栅121，同时开启该第三格栅131、该第四格栅141，自然空气进入空气源热泵I内循环，通过热泵的逆卡诺原理，完成制冷的工作，将低温导热蓄能箱3，用作制冷，工作效果将于普通空气源空调的效率相同。综上所述，本实用新型全自动太阳能预热式空气热泵组是应用逆卡诺原理，将太阳能空气预热技术，热泵技术和蓄热技术有机的结合，通过微电脑全自动控制，以极少的电能，通过压缩机的压缩吸收利用太阳能空气预热器中大量的热能，经系统高效集热整合后成为高温热源并加以储存用来供暖。整个系统能耗低、效率高、速度快、安全性好、环保性强，将大大提升空气源热泵的单位时间效率。解决了空气源热泵在寒冷地区运行过程中存在的结霜、压缩机液击等问题。同时杜绝了利用太阳能对液体介质系统存在的弊端。同吋，利用太阳能对空气进行预热，就是将空气源热泵由原来的吸收大气中的热量转变为在吸收大气热量的同时能够吸收太阳能的辐射热量，这样，通过太阳能加热器的工作，等于将空气源热泵的吸热翅片増加了许多倍`。
权利要求1.一种全自动太阳能预热式空气热泵组，其特征在于，它包括空气源热泵、太阳能空气预热器、蓄能箱和自动控制机构；该空气源热泵设有第一进风口、第一出风口、第二进风口、第二出风口及第一进水口和第一出水口；该太阳能空气预热器设有第三进风口和第三出风口，该第三出风口与该第一进风口连通；该蓄能箱设有第二进水口和第二出水口，分别与第一出水口和该第一进水口连通。
2.根据权利要求1所述的全自动太阳能预热式空气热泵组，其特征在于所述第一进风口、第一出风口、第二进风口、第二出风口内分别设有可启闭的第一格栅、第二格栅、第三格栅、第四格栅；该第一格栅、第三格栅与一第一步进电机连接；该第二格栅、第四格栅与一第二步进电机连接；该第一步进电机与该第二步进电机均连接至所述自动控制机构而使得只有该第一格栅、该第二格栅开启或者只有该第三格栅、该第四格栅开启。
3.根据权利要求2所述的全自动太阳能预热式空气热泵组，其特征在于所述第一进风口、第一出风口、第二进风口、第二出风口处分别设有第一温度传感器、第二温度传感器、 第三温度传感器、第四温度传感器，且分别连接至所述自动控制机构。
4.根据权利要求1所述的全自动太阳能预热式空气热泵组，其特征在于所述太阳能空气预热器包括若干个预热器联箱，通过若干预热集热器连通，所述第三进风口和所述第三出风口分别设于其中两个预热器联箱的一端。
5.根据权利要求4所述的全自动太阳能预热式空气热泵组，其特征在于所述第三进风口处设有第五温度传感器，并连接至所述自动控制机构。
6.根据权利要求4所述的全自动太阳能预热式空气热泵组，其特征在于所述预热集热器采用真空玻璃管或板式空气集热器。
7.根据权利要求1所述的全自动太阳能预热式空气热泵组，其特征在于所述蓄能箱内设有电辅助加热器，所述蓄能箱上部和下部分别设有第六温度传感器和第七温度传感器，该电辅助加热器、该第六温度传感器和该第七温度传感器分别连接至所述自动控制机构；所述蓄能箱上部和下部还分别设有用于供暖的第三进水口和第三出水口。
8.根据权利要求7所述的全自动太阳能预热式空气热泵组，其特征在于所述第二进水口与所述第一出水口之间设有水泵。
9.根据权利要求1所述的全自动太阳能预热式空气热泵组，其特征在于所述空气源热泵设于一底板上。
10.根据权利要求9所述的全自动太阳能预热式空气热泵组，其特征在于所述空气源热泵、太阳能空气预热器、蓄能箱的外壳及所述底板采用冲压成型的镀锌钢板，内置发泡保温材料。
专利摘要一种全自动太阳能预热式空气热泵组，它包括空气源热泵、太阳能空气预热器、蓄能箱和自动控制机构；该空气源热泵设有第一进风口、第一出风口、第二进风口、第二出风口及第一进水口和第一出水口；该太阳能空气预热器设有第三进风口和第三出风口，该第三出风口与该第一进风口连通；该蓄能箱设有第二进水口和第二出水口，分别与第一出水口和该第一进水口连通。本实用新型应用逆卡诺原理，以极少的电能，吸收利用太阳能空气预热器中大量的热能，通过压缩机的压缩，经系统高效集热整合后成为高温热源并加以储存用来供暖，整个系统能耗低、效率高、速度快、安全性好、环保性强。
文档编号F24J2/04GK202885077SQ201220571488
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月1日 优先权日2012年11月1日
发明者荣春林 申请人:北京中科奥博安吉科技发展有限公司