一种太阳空气双能热泵装置的制作方法

本实用新型涉及热泵制造领域，特别涉及一种太阳空气双能热泵装置。

背景技术：

太阳能热泵主要是依靠阳光照射吸热体上，太阳辐射能被吸热体所吸收，转变为热能，并传向流体通道中的冷媒，冷媒在流体通道中被吸收的太阳能热能和从空气中交换的热量加热，并被气化，气化后的冷媒带着有用的热能从蒸发器的上端吸专用压缩机吸出，进入压缩机，进入后面的压缩、液化、放热环节，但由于吸热体温度升高，构成太阳能的各种热损失；而对于北方极寒地区，白天时间的阳光热量比较欠缺，而晚上温度较低，无法获得更多的热能，吸热效率不高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供了一种在极寒地区能昼夜充分提供热能的太阳空气双能热泵装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种太阳空气双能热泵装置，包括热泵主机和双能集热端，所述热泵主机包括热交换器和气液分离器，所述热交换器的输出端连接有储液罐，所述储液罐连接有经济器，所述经济器连接有过滤器，所述过滤器的一端连接有第一膨胀阀，另一端连接有第二膨胀阀，所述第一膨胀阀与经济器连接，在所述第二膨胀阀上设有防漏装置，该第二膨胀阀与双能集热端的输入端连接；所述双能集热端的输出端与气液分离器连接，所述气液分离器与压缩机连接，所述压缩机的一端与热交换器的输入端连接。

采用上述结构，储液罐中填充有冷媒，冷媒选用R410，冷媒经经济器降低温度，再经过滤器和第二膨胀阀进入双能集热端，在双能集热端，冷媒通过“气--液”的相变吸热原理，转变成吸收了热量的气体，该气体再从双能集热端的输出端由压缩机吸出，气体中的水分经过气液分离器时被排出，压缩机内的水分减少，提高了热能传递效率，最后，由压缩机把带有热量的气体输送到热交换器内，把热能传递到目标设备，实现目标设备热水、取暖等的使用；在此过程中，经济器流出的冷媒，未经第二膨胀阀流入双能集热端的，则打开第一膨胀阀，在管路内部的压力作用下，这部分残留的冷媒重新流回经济器中，同时，第二膨胀阀上的防漏装置能收集漏出的冷媒，在收集到一定的时候，再把漏出的冷媒直接输送到双能集热端中，降低了成本，提高了冷媒的使用率。

另外，当双能集热端提供的热气压力不足时，关闭第二膨胀阀，打开第一膨胀阀，使冷媒在压力作用下直接输入到压缩机，在此过程中，冷媒吸热成为气体，不仅不充了热量，还补充压缩机内的空气压力，以达到喷气增焓的作用，补偿热交换器的使用需要，结构简单紧凑，使用方便。

为了便于使用太阳能，以及便于从空气中吸热，作为优选，所述双能集热端包括框体，在所述框体上穿设有进液管和出气管，所述进液管与第二膨胀阀连通，所述出气管与气液分离器连通，该进液管和出气管之间连接有至少一根支管；在至少一根所述支管的上端面固设有传热层，在所述传热层的上端面设有吸热层，在所述吸热层上铺设有玻璃盖板，所述玻璃盖板与框体上的对应位置固定连接；在该传热层的下端面设有保温层，至少一根所述支管均嵌设在保温层中，在每根所述支管上卡设有至少一个吸热翅片组。

为了便于装配，同时挡住杂质进入框体，作为优选，在所述进液管与框体的穿设位置处，以及出气管与框体的穿设位置处均设有垫圈。

为了便于安装，同时减少热能损失，作为优选，在所述框体的上端设有水平向内伸出的延伸段，在所述延伸段的下端面设有橡胶层，在该框体左、右两侧的内侧壁上各设有一个台阶段，所述延伸段、台阶段、以及框体内侧壁的对应位置，形成一个开口向内的槽体结构，所述保温层下端面的对应位置与台阶段的上端面抵接，所述橡胶层的下端面与玻璃盖板上端面的对应位置抵接固定，所述玻璃盖板、吸热层、传热层和保温层的左、右两侧均与框体对应侧的内侧壁抵接。

为了提高吸热面积，同时便于拆换，作为优选，至少一个所述吸热翅片组均包括夹套，所述夹套夹持在支管上，在该夹套的外侧壁上，沿逆时针方向从左到右依次设有第一吸热片、第二吸热片、第三吸热片和第四吸热片，所述第一吸热片与保温层所在平面之间的夹角为60°，该第一吸热片与第三吸热片之间的夹角为90°，所述第二吸热片与第四吸热片之间的夹角为45°，所述第四吸热片与保温层所在平面之间的夹角为30°。

为了便于安装和使用，作为优选，所述防漏装置包括集液袋，所述集液袋包裹在第二膨胀阀的外侧，在该集液袋，所述集液袋的一端连接有压力泵，另一端与进液管连通，该集液袋与进液管的连通处设有开关阀。

有益效果：本实用新型中的热能主机中设有压缩机和经济器，以便达到喷气增焓的目的，满足足够的热压；双能集热端则设置吸热翅片组提高吸热效率，结构简单紧凑，降低了成本，提高了热能的传递和使用率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为双能集热端的结构示意图。

图3为图2的A向剖视图。

图4为图3的B处放大图。

图5为吸热翅片组与支管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

由图1、图2、图3、图4和图5所示，本实用新型由热泵主机和双能集热端等组成，所述热泵主机包括热交换器11和气液分离器15，所述热交换器11的输出端连接有储液罐12，所述储液罐12连接有经济器13，所述经济器13连接有过滤器14，所述过滤器14的一端连接有第一膨胀阀141，另一端连接有第二膨胀阀142，所述第一膨胀阀141与经济器13连接，在所述第二膨胀阀142上设有防漏装置，该第二膨胀阀142与双能集热端的输入端连接；所述双能集热端的输出端与气液分离器15连接，所述气液分离器15与压缩机16连接，所述压缩机16的一端与热交换器11的输入端连接。

所述双能集热端包括框体21，在所述框体21上穿设有进液管31和出气管32，所述进液管31与第二膨胀阀142连通，所述出气管32与气液分离器15连通，该进液管31和出气管32之间连接有九根支管33；在所述进液管31与框体21的穿设位置处，以及出气管32与框体21的穿设位置处均设有垫圈5。

在九根所述支管33的上端面固设有传热层41，在所述传热层41的上端面设有吸热层42，在所述吸热层42上铺设有玻璃盖板421，所述玻璃盖板421与框体21上的对应位置固定连接；在该传热层41的下端面设有保温层43，九根所述支管33均嵌设在保温层43中。

在所述框体21的上端设有水平向内伸出的延伸段211，在所述延伸段211的下端面设有橡胶层212，在该框体21左、右两侧的内侧壁上各设有一个台阶段，所述延伸段211、台阶段、以及框体21内侧壁的对应位置，形成一个开口向内的槽体结构，所述保温层43下端面的对应位置与台阶段的上端面抵接，所述橡胶层212的下端面与玻璃盖板421上端面的对应位置抵接固定，所述玻璃盖板421、吸热层42、传热层41和保温层43的左、右两侧均与框体21对应侧的内侧壁抵接。

在每根所述支管33上卡设有五个吸热翅片组，每个所述吸热翅片组均包括夹套34，所述夹套34夹持在支管33上，在该夹套34的外侧壁上，沿逆时针方向从左到右依次设有第一吸热片61、第二吸热片62、第三吸热片63和第四吸热片64，所述第一吸热片61与保温层43所在平面之间的夹角为60°，该第一吸热片61与第三吸热片63之间的夹角为90°，所述第二吸热片62与第四吸热片64之间的夹角为45°，所述第四吸热片64与保温层43所在平面之间的夹角为30°。

在所述第二膨胀阀142上设有防漏装置，所述防漏装置包括集液袋71，所述集液袋71包裹在第二膨胀阀142的外侧，在该集液袋71，所述集液袋71的一端连接有压力泵72，另一端与进液管31连通，该集液袋71与进液管31的连通处设有开关阀73。

本实用新型的使用方法如下：

如图1到图5所示，在白天时间，吸热层42是吸收太阳辐射能并向传热工质传递热量，然后经传热层41把热量传递到支管33，进液管31里输入的冷媒是R410制冷剂，冷媒流入到支管33中被吸收的太阳能热能加热，并被气化，气化后的冷媒带着有用的热能从出气管32由专用压缩机(未标示)吸出，进入压缩机，再进入热交换器11，以便给目标设备供暖；但由于吸热层42和传热层41的温度升高，构成各种热辐射的损失，此时，吸热翅片组上邻近的吸热片能就近地，尽可能多的吸收辐射出的热量，并重新传热回到支管33，减少热能的损失；

在夜晚时间，尤其在极寒地区的晚上，没有了太阳的照射，但室外温度仍高于冷媒的温度(冷媒的温度一般低于零下60°)，此时，九个支管33上的四十五个吸热翅片组，每个吸热翅片组均设有第一吸热片61、第二吸热片62、第三吸热片63和第四吸热片64，共有一百八十个吸热片与空气温度交换热量，对空气的吸热面积大，由于每个吸热片之间的夹角间隙也不大，即使空气流通状态下，也能最大限度地与空气接触，并能充分吸收空气温度与冷媒温度之间形成的温差热量，吸收的热量经夹套34传递到进液管31上，进液管31中的冷媒被吸收的热能加热，并被气化，在此过程中，由于有玻璃盖板421和保温层43，支管33的温度不易散失，橡胶层212防尘防水，提高了热传递的效率，这样，使得冷媒能与太阳热能，以及空气进行热交换，冷媒在管道内，能时刻通过“气--液”的相变吸热原理，从环境中吸热，以便对目标设备不断地输入热能，方便取暖、洗热水澡等的使用。

在上述过程中，储液罐12中填充有冷媒，冷媒选用R410，冷媒经经济器13降低温度，再经过滤器14和第二膨胀阀142进入双能集热端，而经济器13流出的冷媒，未经第二膨胀阀142流入双能集热端的，则打开第一膨胀阀141，在管路内部的压力作用下，这部分残留的冷媒重新流回经济器13中，同时，第二膨胀阀142上的集液袋71能收集漏出的冷媒，在收集到一定的时候，打开压力泵72和开关阀73，再把漏出的冷媒直接输送到双能集热端的进液管31中；而在双能集热端的输出端，压缩机16吸出气体，气体中的水分经过气液分离器15时被排出，压缩机16内的水分减少，提高了热能传递效率，最后，由压缩机16把带有热量的气体输送到热交换器11内，把热能传递到目标设备，实现目标设备热水、取暖等的使用；降低了成本，提高了冷媒的使用率。

另外，当双能集热端提供的热气压力不足时，关闭第二膨胀阀142，打开第一膨胀阀141，使冷媒在压力作用下直接输入到压缩机16，在此过程中，冷媒吸热成为气体，不仅不充了热量，还补充压缩机内的空气压力，以达到喷气增焓的作用，补偿热交换器11的使用需要，结构简单紧凑，使用方便。

本实施例中吸热片的数量不具有唯一性，本实用新型未描述部分与现有技术一致，在此不做赘述。

以上仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型的专利保护范围之内。