用于太阳能热泵的建筑构件化集热蒸发器制造技术

本发明专利技术提供了一种用于太阳能热泵的建筑构件化集热蒸发器，该集热蒸发器包括金属肋片管道，金属肋片管道两侧的金属管道，金属固定支架。制冷剂在管道中流动并吸收来自太阳辐射和环境中的热量发生相变。所述集热蒸发器可以安装于建筑屋顶、外墙、阳台护栏处，也可代替空调栏板，实现建筑一体化。所述集热蒸发器不仅能吸收太阳辐射，还能吸收周围空气的热能，集热效率高，且能有效减少建筑夏季冷负荷。本发明专利技术具有结构简单、美观实用、高效稳定等优点，使太阳能热泵能在更多样的气候和环境条件下正常工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能利用
，具体是一种用于太阳能热泵的建筑构件化集热蒸发器。
技术介绍
住宅建筑的采暖和热水供应是我国能源消耗的一个重要方面，化石能源的大量消耗，使我国能源供应面临巨大挑战，并且造成了严重的环境污染，太阳能作为清洁的可再生能源，有十分广阔的应用前景。人们正不断探索新的更高效的太阳能利用技术，在此过程中，太阳能热泵技术受到了相当的重视。热泵是通过消耗一定量的外功将热能从低温热源输送到高温热源的设备，太阳能热泵是指有太阳能热利用辅助装置的热泵系统，该类热泵多以供热为主，涉及建筑采暖，生活热水供应及工业用热等领域。直膨式太阳能热泵是一种常见的太阳能热泵系统，它将热泵系统中的蒸发器改成太阳能集热蒸发器，是一种可以同时利用太阳能和空气能的高效节能设备。直膨式太阳能热泵在工作过程中，集热蒸发器一方面从周围环境中吸收热量，另一方面从太阳辐射中吸取热量，这样可以提高循环过程中的蒸发温度。相较于传统的空气源热泵，直膨式太阳能热泵有着更高的循环效率，并且可以在一定程度上缓解蒸发器的结露结霜问题，同时也避免了空气源热泵在冬季无法正常工作的问题，其适用条件更加宽泛。集热蒸发器对直膨式太阳能热泵效率的影响非常大，目前常见的平板集热器或者翅片管换热器不能很好兼顾空气能和太阳能的利用，且结构复杂、成本较高、性能一般。专利申请号03210151.1的专利文献公开的太阳能-空气蒸发器结构复杂，且流动阻力大，换热效果一般，专利申请号200710022358.4的专利文献公开的承压式多介质平板太阳能集热器结构复杂，成本较高，专利申请号为200810233400.1的专利文献公开的带有半球型蒸发器的直膨式太阳能热泵，其蒸发器形状特殊，不利于安装及建筑一体化。专利申请号201210545402.0的专利文献公开的太阳能直膨式热泵热水器用吹胀式复合通道蒸发器与现代高层建筑结合效果一般，且应用范围相对较窄,制作工艺与本专利技术不同。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于太阳能热泵的建筑构件化集热蒸发器，尤其是提供一种用于太阳能热泵的，能高效吸收太阳辐射及环境热能，提高系统效率的集热蒸发器，并能较好地实现与建筑立面，包括阳台、空调栏板、外墙等的结合。本专利技术的进一步目的是利用这种集热蒸发器实现建筑一体化。根据本专利技术提供的一种用于太阳能热泵的建筑构件化集热蒸发器，包括：金属肋片管道、金属管、主流管道、分流管道、制冷剂进口、制冷剂出口；金属肋片管道之间通过金属管连接所形成的热交换管路，使得工质能够沿管路依次流经各个金属肋片管道；主流管道的进口连接制冷剂进口，主流管道的出口连接所述热交换管路的进口；所述热交换管路的出口连接制冷剂出口；分流管道的进口连接制冷剂进口，分流管道的出口连接制冷剂出口。优选地，金属肋片管道包括金属管道、金属肋片、凸起条；金属管道的外壁延伸出金属肋片、凸起条。优选地，不同金属肋片管道的金属肋片之间相互平行；金属肋片管道、金属管之间焊接连接。优选地，热交换管路呈S形延伸。优选地，还包括金属支架；金属支架连接金属肋片管道。优选地，金属肋片管道采用整体挤压成型的工艺制作而成。优选地，金属肋片管道的金属肋片与地面之间形成夹角，金属肋片管道表面涂有选择性涂层。优选地，制冷剂进口为与太阳能热泵的节流装置相连的接口，制冷剂出口为与太阳能热泵的压缩机吸气口相连的接口。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术结构简单，美观实用，价格低廉。整体无活动部件，通常安装于建筑屋顶、外墙、阳台护栏处或直接用作空调栏板，安装方便，与建筑结合较好，并且在有限的外形尺寸下有较大的换热面积，本专利技术能充分利用太阳能和空气能，既能有效提高太阳能热泵的供热性能系数，保证全天全季节稳定运行，可以使太阳能热泵在更多样的气候和天气条件下工作，即使在冬季依旧有较好使用效果。本专利技术中金属肋片管道的肋片与地面存在一定夹角，肋片管道之间取适当间距平行排列，其有益效果是保证集热蒸发器有充足的集热面积，并且在有限的外形尺寸下有较大的换热面积。集热蒸发器的表面温度通常低于环境温度，集热蒸发器可以从空气中吸收热量，同时，集热蒸发器还能吸收太阳辐射，使得集热蒸发器的表面温度高于空气源热泵蒸发器的表面温度，有更高的循环效率。所述金属肋片管道采用整体挤压成型的工艺制作而成，其有益效果是管道与肋片一体化，结构更为稳定牢固，并且可以根据实际工程需求选择管道长度，在不开新模具的条件下实现集热蒸发器定制。所述金属肋片管道表面涂有选择性涂层，其有益效果是提高太阳辐射的吸收效率。所述选择性涂层通常采用黑色，也可以根据实际工程需求选择其他不同颜色，在不采用白色涂层的情况下，对系统效率不会产生很大影响，其有益效果是增加整体美观性。本专利技术的集热蒸发器的一侧设有一个制冷剂进口和一个制冷剂出口，制冷剂进口与太阳能热泵的节流装置相连，制冷剂出口与太阳能热泵的压缩机吸气口相连。所述连接方式为通过铜管焊接。所述集热蒸发器两侧的金属管在不同部位设有截断，使制冷剂在集热蒸发器中实现蛇形的流动方式，从节流装置流出的制冷剂从集热蒸发器的底部流至集热蒸发器的顶部，吸收太阳辐射及空气热能气化。制冷剂入口段设有一根细小的分流管道，用于调整制冷剂在集热蒸发器中的流动及两相分布。其有益效果是制冷剂在管道内流动、换热均匀，换热效果较好。本专利技术的集热蒸发器可以采用多种方式与建筑结合，是一种建筑构件化集热蒸发器。一中典型的安装方式是将集热蒸发器安装于建筑的外墙或屋顶处，在安装于屋顶时，集热蒸发器最好与地面保持一定夹角，夹角数值根据所处地区决定。这种安装方式的有益效果是与建筑结合较好，且能吸收太阳辐射及周围空气的热能，有效减少房间夏季冷负荷。另一种安装方式是将集热蒸发器安装于阳台护栏处，这种安装方式的有益效果是安装方便，不占用屋顶，外墙空间，不影响建筑整体外观，非常适合现代高层建筑。更进一步的安装方式是直接将集热蒸发器用作建筑的空调栏板，使之真正意义上成为建筑的一部分，这种安装方式的有益效果是使集热蒸发器成为现有建筑的一部分，很好的实现了建筑一体化，并且空调运行时吹出的风会加强集热蒸发器的对流换热，提高太阳能热泵系统的运行效率。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为一种用于太阳能热泵的建筑构件化集热蒸发器的正面示意图；图2为一种用于太阳能热泵的建筑构件化集热蒸发器的金属肋片管道的截面示意图；图3为一种用于太阳能热泵的建筑构件化集热蒸发器在屋顶处的安装示意图；图4为一种用于太阳能热泵的建筑构件化集热蒸发器在阳台护栏处的安装示意图；图5为一种用于太阳能热泵的建筑构件化集热蒸发器用作建筑空调栏板的结构示意图；图中：1为制冷剂进口，2为制冷剂出口，3为金属肋片管道，4为金属管，5为主流管道，6为分流管道，7为金属支架。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。根据本专利技术提供的一种用于太阳能热泵的建筑构件化集热蒸发器，包括：金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于太阳能热泵的建筑构件化集热蒸发器，其特征在于，包括：金属肋片管道、金属管、主流管道、分流管道、制冷剂进口、制冷剂出口；金属肋片管道之间通过金属管连接形成的热交换管路，使得工质能够沿管路依次流经各个金属肋片管道；主流管道的进口连接制冷剂进口，主流管道的出口连接所述热交换管路的进口；所述热交换管路的出口连接制冷剂出口；分流管道的进口连接制冷剂进口，分流管道的出口连接制冷剂出口。

【技术特征摘要】
1.一种用于太阳能热泵的建筑构件化集热蒸发器，其特征在于，包括：金属肋片管道、金属管、主流管道、分流管道、制冷剂进口、制冷剂出口；金属肋片管道之间通过金属管连接形成的热交换管路，使得工质能够沿管路依次流经各个金属肋片管道；主流管道的进口连接制冷剂进口，主流管道的出口连接所述热交换管路的进口；所述热交换管路的出口连接制冷剂出口；分流管道的进口连接制冷剂进口，分流管道的出口连接制冷剂出口。2.根据权利要求1所述的用于太阳能热泵的建筑构件化集热蒸发器，其特征在于，金属肋片管道包括金属管道、金属肋片、凸起条；金属管道的外壁延伸出金属肋片、凸起条。3.根据权利要求2所述的用于太阳能热泵的建筑构件化集热蒸发器，其特征在于，不同金属肋片管道的金属肋片之间相互平行；金属肋片管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：代彦军，蒋澄阳，李冠群，王如竹，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31