太阳能热泵热水装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种太阳能热泵热水装置。该太阳能热泵热水装置包括水箱；热泵加热装置，与水箱热连接，以利用其内的工作介质加热水箱中的水；和太阳能加热装置，具有流路切换装置，且与水箱和热泵加热装置热连接，流路切换装置配置成受控地使太阳能加热装置依次加热水箱中的水和向热泵加热装置内的工作介质提供热量，或者仅向热泵加热装置内的工作介质提供热量。本实用新型专利技术的太阳能热泵热水装置能够满足用户全天候对热水量、热水加热速度的要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及热水器领域，特别是涉及一种太阳能热泵热水装置。
技术介绍
目前热水器一般分为燃油燃气热水器、电加热热水器、太阳能热水器、空气源热泵热水器等几种。燃油燃气热水器是通过燃烧液化气、天然气、煤油、酒精等矿物或有机燃料来加热水的一种热水器，该类热水器容易受到燃料的燃烧程度和水压的波动等因素的影响从而导致水温波动比较大，并且在供氧不足的情况下，容易产生一氧化碳等有毒气体，对人体有很大的伤害严重的时候可能导致中毒事件发生，更重要的是需要消耗大量的不可再生资源，使用成本高，对环境影响也较大。电加热热水器是一种通过消耗高品位的电能来加热的热水器，该类型得热水器使用比较方便，但对于电能的使用效率比较低，并且容易有触电的安全隐患。太阳能热水器是一种利用真空管收集太阳能热水器是一种利用真空管收集太阳能来加热的热水器，对环境友好并且运行成本低，即太阳能热水器存在阴雨天气制得的热水温度不足的缺陷。空气源热泵热水器是一种利用逆卡诺原理从自然环境吸取热量，并消耗少量的带电能将能量传递给水使其温度升高的热水器，然而空气源热泵热水器在环境温度较低时存在制热能力不足的缺陷。为了解决上述问题，现有的一些方案采用四个电磁阀来实现太阳能单独给蒸发器供热，或单独给水箱供热，以实现两种供热方式。然而，这些系统比较复杂，成本较高；并且其太阳能系统只能分别给蒸发器或者水箱供热，使太阳能系统利用率不高，并且可能造成热泵系统蒸发负荷较大，影响热泵系统可靠性。
技术实现思路
本技术的一个目的旨在克服现有的太阳能热水器和空气源热泵热水器的至少一个缺陷，提供一种太阳能热泵热水装置，其可解决太阳能热水器和空气源热泵热水器各自存在的制热水缺陷，以获得较高的、稳定的水温。本技术的另一个目的是要使太阳能同时给水箱和蒸发器供热，提高太阳能的利用率。为了实现上述至少一个目的，本技术提供了一种太阳能热泵热水装置，包括：水箱；热泵加热装置，与所述水箱热连接，以利用其内的工作介质加热所述水箱中的水；和太阳能加热装置，具有流路切换装置，且与所述水箱和所述热泵加热装置热连接，所述流路切换装置配置成受控地使所述太阳能加热装置依次加热所述水箱中的水和向所述热泵加热装置内的所述工作介质提供热量，或者仅向所述热泵加热装置内的所述工作介质提供热量。可选地，所述太阳能加热装置还包括：太阳能集热器，配置成吸收太阳能加热其内的载热剂，且具有载热剂进口和载热剂出口；第一换热器，其进口连通至所述载热剂出口，配置成加热所述水箱中的水；旁通管路，其进口连通至所述载热剂出口；以及第二换热器，所述第一换热器的出口和所述旁通管路的出口均连通至所述第二换热器的进口，所述第二换热器配置成向所述热泵加热装置内的所述工作介质提供热量；且所述流量切换装置配置成可控地使所述载热剂流出所述太阳能集热器后经由所述第一换热器进入所述第二换热器，或使所述载热剂流出所述太阳能集热器后经由所述旁通管路进入所述第二换热器。可选地，所述流量切换装置包括第一阀门和第二阀门，且所述第一阀门设置于所述第一换热器的进口和所述载热剂出口之间的管路上，所述第二阀门设置于所述旁通管路上；或所述流量切换装置为电动三通阀，其进口与所述载热剂出口连通，其两个出口分别连通所述第一换热器和所述旁通管路的进口。可选地，所述热泵加热装置具有冷凝器和第一蒸发器，且所述冷凝器与所述水箱热连接，所述第一蒸发器与所述第二换热器热连接。可选地，所述第一换热器为内置式盘管换热器，设置于所述水箱内；所述冷凝器为外绕式盘管换热器或外绕式平行流微通道换热器，设置于所述水箱的内胆的外壁上。可选地，所述第一蒸发器和所述第二换热器均为换热管；且所述第一蒸发器和所述第二换热器分别为板式换热器的两根换热管，或所述第一蒸发器和所述第二换热器分别为套管式换热器的内管和外管。可选地，所述热泵加热装置还包括第二蒸发器，所述第二蒸发器与所述第一蒸发器串联或并联设置。可选地，所述第二蒸发器为翅片管式蒸发器。可选地，所述太阳能加热装置还具有泵送装置，配置成促使所述载热剂循环流动；所述载热剂为防冻液或水。本技术的太阳能热泵热水装置中因为太阳能加热装置可单独地加热水箱中的水、单独地加热热泵加热装置的蒸发器，以及可先加热水箱中的水，再利用余热加热热泵加热装置的蒸发器，热泵加热装置也可单独工作，可按天气情况选用最节能的制热水方式，也可同时工作，提高制热水速度，也可互为备用，保证用户热水供应。本技术的太阳能热泵热水装置能够满足用户全天候对热水量、热水加热速度的要求，极大地扩展热泵热水器使用地区，提高了热泵系统的能效比及可靠性。进一步地，本技术的太阳能热泵热水装置可根据太阳能加热后的载热剂温度和水箱中水温以及水箱中水温的上升速率控制太阳能热泵热水装置的工作，可实现节能、高水温、快速出热水等各种需求。根据下文结合附图对本技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本技术的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是根据本技术一个实施例的太阳能热泵热水装置的示意性结构图；图2是根据本技术一个实施例的太阳能热泵热水装置的示意性结构图。具体实施方式图1是根据本技术一个实施例的太阳能热泵热水装置的示意性结构图。如图1所示，本技术实施例提供了一种太阳能热泵热水装置，该太阳能热泵热水装置可包括水箱20、热泵加热装置30、太阳能加热装置40、控制器50和温度检测装置。水箱20可包括水箱内胆、保温层和外壳，且水箱内胆内用于储存水。热泵加热装置30可具有压缩机、冷凝器31、节流元件和第一蒸发器32。节流元件为电子膨胀阀或毛细管。热泵加热装置30的循环管路内填充有工作介质，如氟利昂或自然工质制冷剂。热泵加热装置30与水箱20热连接，以利用其内的工作介质加热水箱20中的水。具体地，冷凝器31与水箱20热连接，以加热水箱20中的水。太阳能加热装置40具有流路切换装置，且与水箱20和热泵加热装置30热连接，流路切换装置配置成受控地使太阳能加热装置40依次加热水箱20中的水和向热泵加热装置30内的工作介质提供热量，或者仅向热泵加热装置30内的工作介质提供热量。具体地，太阳能加热装置40进一步包括太阳能集热器41、第一换热器42、旁通管路、第二换热器43。太阳能集热器41配置成吸收太阳能加热其内的载热剂，且具有载热剂进口和载热剂出口。第一换热器42和旁通管路的进口均连通至载热剂出口，第一换热器42的出口和旁通管路的出口均连通至第二换热器43的进口，第二换热器43的出口连通至载热剂进口。而且，第一换热器42配置成加热水箱20中的水，第二换热器43配置成向热泵加热装置30内的工作介质提供热量。流量切换装置与控制器50电连接，且可配置成可控地使载热剂流出太阳能集热器41后经由第一换热器42进入第二换热器43，或使载热剂流出太阳能集热器41后经由旁通管路进入第二换热器43。温度检测装置与控制器50电连接，可包括环境温度传感器、水箱温度传感器61、太阳能出水温度传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能热泵热水装置，其特征在于，包括：水箱；热泵加热装置，与所述水箱热连接，以利用其内的工作介质加热所述水箱中的水；和太阳能加热装置，具有流路切换装置，且与所述水箱和所述热泵加热装置热连接，所述流路切换装置配置成受控地使所述太阳能加热装置依次加热所述水箱中的水和向所述热泵加热装置内的所述工作介质提供热量，或者仅向所述热泵加热装置内的所述工作介质提供热量。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能热泵热水装置，其特征在于，包括：水箱；热泵加热装置，与所述水箱热连接，以利用其内的工作介质加热所述水箱中的水；和太阳能加热装置，具有流路切换装置，且与所述水箱和所述热泵加热装置热连接，所述流路切换装置配置成受控地使所述太阳能加热装置依次加热所述水箱中的水和向所述热泵加热装置内的所述工作介质提供热量，或者仅向所述热泵加热装置内的所述工作介质提供热量。2.根据权利要求1所述的太阳能热泵热水装置，其特征在于，所述太阳能加热装置还包括：太阳能集热器，配置成吸收太阳能加热其内的载热剂，且具有载热剂进口和载热剂出口；第一换热器，其进口连通至所述载热剂出口，配置成加热所述水箱中的水；旁通管路，其进口连通至所述载热剂出口；以及第二换热器，所述第一换热器的出口和所述旁通管路的出口均连通至所述第二换热器的进口，所述第二换热器配置成向所述热泵加热装置内的所述工作介质提供热量；且所述流路切换装置配置成可控地使所述载热剂流出所述太阳能集热器后经由所述第一换热器进入所述第二换热器，或使所述载热剂流出所述太阳能集热器后经由所述旁通管路进入所述第二换热器。3.根据权利要求2所述的太阳能热泵热水装置，其特征在于，所述流路切换装置包括第一阀门和第二阀门，且所述第一阀门设置于所述第一换热器的进口和所述载热剂出口之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建良，杨磊，陈炳泉，
申请(专利权)人：青岛海尔新能源电器有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37