利用太阳能板加热液体的加热装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于加热液体的加热装置，其包括第一换热器回路，设置成作用于待加热液体；以及第二换热器回路，设置成也作用于所述待加热液体。
【背景技术】
[0002]在液体(如建筑物用水)加热领域内已知有多种加热装置。在一所房屋内，被用作自来水的水需要加热到适合温度并存贮在箱中以供需要时使用，且通过传统方法供应此类已加热的水通常费用昂贵。
[0003]为了降低成本，可采用可再生能源，如太阳能板，但是，在比较寒冷的气候下，由于所需太阳能板的尺寸及其相关费用等，通常很难满足全年加热自来水的能源需求。然而，冬季所必须的太阳能板在明媚的夏季月份里却不需要，从而造成加热系统的冗余和加热水的能源过多。因此，太阳能板中的液体会被加热到沸腾，从而导致损坏和冬季出现冷冻损坏的风险。
[0004]已知有一些系统可以解决这些问题，但是，对生活在较小房屋内的消费者而言大部分这些系统都太过昂贵且体积庞大。在许多房屋内，空气-空气热泵被安装用于加热室内空气，而空气-水热泵也用于加热自来水和/或散热器的水等则费用较为昂贵，因而不被采用。此外，对于加热系统已安装到位的房屋而言，对加热系统进行更有效的改造，其本身的费用高，因而对广大消费者不利。
[0005]此类装置的用户面临的另一个问题是，为了避免因装置零部件上形成的覆冰造成的不可接受的效率损失，需要在比较寒冷的气候里除霜。除霜通常需要很多能量并且在除霜操作期间装置不得对水加热，从而造成进一步损失。
[0006]因此，需要一种适合为房屋内的自来水加热的便捷且有成本效率的装置，其结合了可再生能源与较传统的能源的可靠性的优点，无需过度增加此类装置的安装与维修成本。
【发明内容】
[0007]本发明的目的旨在消除上述问题或至少使上述问题最小化。该目的可通过根据所附权利要求1的加热装置实现，该加热装置具有用作所述第二换热器回路的太阳能集热器的面板。因此，当太阳照射面板且第一换热器回路被设置成在太阳光不足以将液体加热到所需温度的情况下对所述液体加热时，待加热液体，优选自来水，可被持续加热。
[0008]在本发明的优选实施例中，所述面板被设置成驱动第二换热器回路。因此，第二换热器回路可在太阳照射时持续运行而无需通过控制单元等控制，且在需要时，仅需控制第一换热器回路，以促使其对液体加热。
[0009]其有益效果在于，所述面板安装在靠近空气入口的加热装置上，因此可被用作空气的水分捕获装置。因此，其具有防止距空气入口较远的加热装置中的零部件冷凝以及实现面板接收冷凝过程中释放的能量的双重优势。
[0010]优选地，加热装置进一步包括蒸发器，连接至第一换热器回路，该第一换热器回路设置成使所述面板的至少一部分置于蒸发器与空气入口之间。因此，可极大地防止蒸发冷凝，如上所述，且可获得让空气入口的空气流经蒸发器的益处。因而，蒸发器用来对第一换热器回路中的制冷剂进行加热。
[0011]其优点在于，加热装置包括换热器管，该换热器管在容纳所述第一换热器回路和所述第二换热器回路二者的至少一部分的同时被设置成使所述的待加热液体(例如自来水)流经所述管。因此，两个换热器回路都可作用于待加热液体且可促进每一个换热器回路和待加热液体之间的热传递。
[0012]优选地，透明外壁通过在其与面板之间形成空气入口流间隙的方式安装在加热装置上。因此，在外壁与面板之间持续存在有一些空气且这些空气可被透过透明外壁照射在面板上的太阳光加热。通过让空气变暖可对面板和蒸发器实现除霜操作，让任何结冰均融化并从面板和蒸发器上滑落。优选地，空气入口位于所述空气入口流间隙的低端具有可以让加热空气留存在空气入口流间隙内从而防止其逃逸的附加优势，事实上，加热装置外的较冷空气会出现在空气入口处且被融化的冰可在无需特别清除的情况下向下滑落，流出加热装置。
[0013]其优点在于，加热装置包括用于循环其内空气的风扇。因此，当加热装置周围的空气温度在零摄氏度以上时，可形成空气持续流经蒸发器，从而对所述第一换热器回路中的制冷剂加热且循环空气以更快除霜。
[0014]优选地，加热装置进一步包括控制单元，用于控制该装置的各个方面，尤其是，控制第一换热器回路的运行。
[0015]参照下列【附图说明】，本领域的技术人员将更容易理解本发明的更多优点。
【附图说明】
[0016]下面将结合附图对本发明作进一步说明，其中，
[0017]图1是根据本发明的装置的示意性前视图；
[0018]图2是沿图1中B-B线的剖视图；
[0019]图3是沿图1中A-A线的剖视图；
[0020]图4是从根据本发明的装置之上连接至房屋墙体的示意图；
[0021 ] 图5是沿途4中C-C线的垂直截面图；
[0022]图6是连接有根据本发明的装置的建筑物的一部分示意图，和
[0023]图7是在加热装置剖面侧视图中的第一换热器回路和第二换热器回路与待加热液体的示意性侧视图。
【具体实施方式】
[0024]在图1、图2和图3中，示意性地图示了根据符合本发明优选实施例的装置100。在装置100的正面有透明外壁2且在透明外壁2内的一段距离处设有面板4，优选地，面板4为金属。在该壁2与面板4之间形成有用于空气F流动的入口流间隙7。透明外壁2的顶部连接至外壳13，该外壳13具有顶壁13A、后壁13B、侧壁13C和底部13D。后壁13B距面板4 一段距离〖2(比^大)而设置，形成下降流隔室7D和比入口流间隙7大的空间。底部13D在后壁13B与面板4之间而不在面板4与透明外壁2之间水平延伸，从而在所述透明外壁2与面板4之间形成向下开口间隙7A。面板4从底部13D向上延伸，但未达到顶壁13A处，从而在面板4的上边缘与外壳13的顶壁13A之间形成开口间隙7B。
[0025]此外，如图5所示，在外壳13的最低段的转弯段设有出口孔7C，使空气F从面板4的边缘上通过，之后向下流过面板4与外壳13的后壁13B之间，并最终从侧壁13C与底部13D之间的转弯区内的开口 7C流出。在后壁13B与面板4之间的区域设有风扇10。
[0026]该装置包括第一换热器回路5和第二换热器回路8，所述第一换热器回路5和第二换热器回路8设置成用于加热液体，如自来水。第一换热器回路5是传统的有管回路，管中含有制冷剂，如:Rl34a(四氟乙烷，CH2FCF3)或R744( 二氧化碳，CO2)，所述管在加热装置100内形成闭合回路。由于0)2具有适合的热力学性质，因此，使用CO2作为制冷剂是非常有利的。另一种适合的制冷剂为R-600a(异丁烷，C4Hltl)和丙烷(C3H8)15由于加热装置设置在建筑物外，因此，极大地消除了因制冷剂从加热装置泄漏而导致的爆炸或火灾的风险。
[0027]在下降流隔室7D中，第一换热器回路的低压部分5B从膨胀阀9延伸至管的吸热部分5C，其中的管以曲折状安装在面板4上，以便在面板4的温度高于所述制冷剂的温度的情况下面板4可对管内的制冷剂加热。优选地，所用制冷剂的沸点应够低，足以让其在寒冷的冬日与面板4接触时均可被加热，从而即便气温在约为-15至_20°C时也可进行加热。因此，所述面板4被设置成通过接收太阳光和对所述第二换热器回路8的至少一部分加热来驱动所述第二换热器回路8。
[0028]管从吸热部分5C延伸至蒸发器3的蒸发部分5D，该蒸发器3安装在面板4与外壁2之间的空气入口流间隙7的上端。
[0029]蒸发器3的延伸长度大体上超过空气入口流间隙7中的宽度h，且优选地设置在间隙7内，与透明壁2和面板4呈锐角a。此外，蒸发器3为长方形，其角倾斜，分别在蒸发器3与透明壁2和面板4之间形成较大接触面。蒸发器为凸缘式，具有通道，这些通道与蒸发器3的垂直延伸相关联进行垂直定向。由于如此定位，使结霜导致蒸发