由翅片吸收器从空气和太阳复合吸热热泵制造技术

由翅片吸收器从空气和太阳复合吸热热泵：以轴流风机和翅片吸收器的翅片，吸收环境空气能；以翅片吸收器的翅片夹缝黑腔，吸收直射太阳能；以免跟踪的加宽复合抛物镜太阳能聚光器和翅片吸收器的翅片夹缝黑腔，吸收反射太阳能；从而由空气能+太阳能共同提供蒸发热量，构建空气+太阳复合源热泵空调，一方面降低热泵循环温差而提高热泵满载制热量与能效比；另一方面避免翅片结霜而提高热泵连续运行制热量与能效比。

Heat pump with fin absorber combined with air and sun

【技术实现步骤摘要】
由翅片吸收器从空气和太阳复合吸热热泵(一)
本专利技术涉及一种由翅片吸收器从空气和太阳复合吸热热泵。(二)
技术介绍
现有太阳能热泵空调主要有两种产品形式：1、热泵蒸发器设计成太阳能平板式吸收器：由迎光表面涂黑的双层铝板制造，双层铝板间形成热泵工质的分配器与流通管道；其中，涂黑铝板用于吸收太阳光并提供蒸发热量，而分配器与流通管道则用于优化热泵循环中的蒸发过程。由于每平方米面积所能接收的太阳辐照强度不超过1kW，因此就极大限制了热泵制热量的提高；此外，这种形式的蒸发器由于没有翅片，因此在夜晚没有阳光时，可从空气中吸收的热量就会大打折扣，导致产品使用率降低，只能应用于白天加热少量家庭用热水，而其制热量远低于空气源热泵热水机。2、热泵空调与太阳能电池板各自独立设计：由太阳能电池板通过逆变器，而把所接收的太阳辐照转化成交流电，用于驱动各种形式热泵空调的压缩机、风机、循环水泵；然而由于每平方米面积所能接收的太阳辐照强度不超过1kW，且现有光电转化效率较低，因此决定了不仅太阳能电池板所需占地面积十分巨大，而且决定了太阳能电池板所需投资十分昂贵；因此在现有技术水平很难具有商业推广价值。3、太阳能技术的普及将主要取决于它的经济性，有鉴于太阳能高品位、低密度的特征，导致影响太阳能技术经济性的主要问题是提高聚焦比与高昂跟踪代价之间的矛盾。为了解决提高聚焦比与高昂跟踪代价的矛盾，美国的Hinterberger与Winston(1996)专利技术了复合抛物镜(CompoundParabolicConcentrators：CPC)。它由两块相对竖起来的复合抛物镜组成，并使进入开口端射线汇集至吸收端表面，左边和右边的镜子属于相对倾斜的抛物线，左、右抛物镜轴线与聚光器对称轴线构成接收半角，各自焦点分别为吸收端的两个端点。追踪几种射线显示这套装置具有下列倾角吸收特性：所有入射角小于接收半角的进入开口端射线，将经一次反射抵达吸收端；而所有入射角大于接收半角的进入开口端射线，将在两块反射镜之间来回反射多次并最终逃离开口端。当复合抛物镜聚光比为14时，接收半角仅为4度，这就需要不断调整CPC的倾角，亦即仍需跟踪光线倾角的变化；而取36度接收半角以减少跟踪变化时，其聚焦比为1.5。(三)
技术实现思路
本专利技术目的：由翅片吸收器从空气和太阳复合吸热热泵：以轴流风机和翅片吸收器的翅片，吸收环境空气能；以翅片吸收器的翅片夹缝黑腔，吸收直射太阳能；以免跟踪的加宽复合抛物镜(11)太阳能聚光器和翅片吸收器的翅片夹缝黑腔，吸收反射太阳能；从而由空气能+太阳能共同提供蒸发热量，构建空气+太阳复合源热泵空调，一方面降低热泵循环温差而提高热泵满载制热量与能效比；另一方面避免翅片结霜而提高热泵连续运行制热量与能效比。本专利技术采用技术方案，即由翅片吸收器从空气和太阳复合吸热热泵如附图1所示，其由：1-压缩机；1-1-气液分离器；2-四通换向阀；3-使用侧换热器；4-止回阀；5-高压储液器；6-经济器；6-1-经济器膨胀阀；7-干燥过滤器；8-热泵膨胀阀；9-翅片吸收器；10-轴流风机；11-复合抛物镜；12-积水盘；13-排水管；14-循环水泵；15-逆止阀；16-电动三通阀；17-风机盘管；18-自带手动阀的膨胀罐；19-过滤器；20-热水循环泵；21-热水逆止阀；22-热水加热器；23-保温热水箱；24-热水过滤器；25-液位开关；26-补水阀；27-手动调节阀；28-热水喷嘴等组成，其特征在于：通过热泵工质管道串联连接气液分离器1-1、压缩机1、四通换向阀2、使用侧换热器3热泵工质侧、三通、止回阀4、三通、高压储液器5、三通、经济器6过冷侧、干燥过滤器7、热泵膨胀阀8、三通、止回阀4、三通、翅片吸收器9热泵工质侧、四通换向阀2、气液分离器1-1、压缩机1，组成热泵循环回路；通过热泵工质管道串联连接三通、经济器膨胀阀6-1、经济器6蒸发侧、压缩机1补气口，组成经济器补气增焓回路；翅片吸收器9的背阳面设置轴流风机10，驱使环境空气从朝阳迎风平面流向背阳面，组成吸收空气能吸收器；翅片吸收器9的迎风平面朝向当地白天中午阳光方向且垂直布置，作为吸收直射太阳能吸收器；翅片吸收器9的垂直正下方设置水平带倾角的积水盘12，其倾角最低处设置排水管13，组成凝结水、融霜水排放回路；循环水泵14通过循环水管道串联连接逆止阀15、使用侧换热器3循环水侧、电动三通阀16、并联风机盘管17、汇流三通、自带手动阀的膨胀罐18、过滤器19、循环水泵14，组成采暖/空调功能循环回路；循环水泵14通过循环水管道串联连接逆止阀15、使用侧换热器3循环水侧、电动三通阀16、热水加热器22循环水侧、汇流三通、自带手动阀的膨胀罐18、过滤器19、循环水泵14，组成热水功能循环回路；热水循环泵20通过热水管道串联连接热水逆止阀21、热水加热器22热水侧、保温热水箱23、补水三通、热水过滤器24、热水循环泵20，组成热水加热循环回路；保温热水箱23的上部液位开关25控制补水阀26的开度，而补水阀26的出口连接补水三通，组成补水回路；保温热水箱23的底部热水出口通过热水管道连接热水三通、手动调节阀27、热水喷嘴28，组成热水喷淋回路。翅片吸收器9的迎风平面朝向当地白天中午阳光方向、垂直布置，其迎风平面的东、西两侧，垂直布置免跟踪的加宽复合抛物镜(11)太阳能聚光器。翅片吸收器9的迎风平面朝向当地白天中午阳光方向、垂直布置，其迎风平面的东、西两侧，垂直布置免跟踪的加宽复合抛物镜(11)太阳能聚光器；其迎风平面的上、下两侧，水平布置免跟踪的加宽复合抛物镜(11)太阳能聚光器。免跟踪的加宽复合抛物镜(11)太阳能聚光器，由两块相对竖起来的复合抛物镜11组成，但把复合抛物镜11沿吸收端反向平移，以使吸收端加宽成为翅片吸收器9，并使进入加宽开口端射线汇集至翅片吸收器9表面，左边和右边的镜子属于相对倾斜的抛物线，左、右抛物镜轴线与聚光器对称轴线构成接收半角，以使各自焦点距其端点为吸收端宽度；追踪几种射线显示这套改进聚光器具有下列倾角吸收特性：所有入射角小于接收半角的进入加宽开口端射线，经一次反射抵达距其端点在吸收端宽度之内；而入射角稍大于接收半角的进入加宽开口端射线，经一次反射抵达翅片吸收器9；当取36度接收半角时，其实际接收半角则随翅片吸收器9的宽度增加而加大到45度，以实现冬季中午连续6小时的免跟踪，其聚焦比降低到1.1-1.5。翅片吸收器9是1排至4排换热管的翅片吸收器9。翅片吸收器9的翅片间距为1.5mm至5.0mm。翅片吸收器9的翅片表面涂黑；或者涂可见光选择性涂层。翅片吸收器9的迎风平面朝向当地白天中午阳光方向、向上倾斜布置、不超过最大倾斜角，其最大倾斜角使得迎风平面垂直于当地冬至白天中午阳光方向。轴流风机10的出风方向为：背阳水平方向；顶部向上垂直方向。翅片吸收器9的迎风面为：平面；或者U型凸面；或者U型凹面；或者圆弧形凸面；或者圆弧形凹面；或者L型凸面；或者L型凹面。轴流风机10的台数为：1台至10台。本专利技术工作原理结合附图1说明如下：1、冬季热泵循环实现采暖功能：压缩机1驱动高压、过热气态热泵工质流经四通换向阀2、使用侧换热器3热泵工质侧，以向45℃循环水释放排气显热、冷凝潜热而成为高压、饱和液态热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由翅片吸收器从空气和太阳复合吸热热泵，其由压缩机(1)；气液分离器(1‑1)；四通换向阀(2)；使用侧换热器(3)；止回阀(4)；高压储液器(5)；经济器(6)；经济器膨胀阀(6‑1)；干燥过滤器(7)；热泵膨胀阀(8)；翅片吸收器(9)；轴流风机(10)；复合抛物镜(11)；积水盘(12)；排水管(13)；循环水泵(14)；逆止阀(15)；电动三通阀(16)；风机盘管(17)；自带手动阀的膨胀罐(18)；过滤器(19)；热水循环泵(20)；热水逆止阀(21)；热水加热器(22)；保温热水箱(23)；热水过滤器(24)；液位开关(25)；补水阀(26)；手动调节阀(27)；热水喷嘴(28)等组成，其特征在于：通过热泵工质管道串联连接气液分离器(1‑1)、压缩机(1)、四通换向阀(2)、使用侧换热器(3)热泵工质侧、三通、止回阀(4)、三通、高压储液器(5)、三通、经济器(6)过冷侧、干燥过滤器(7)、热泵膨胀阀(8)、三通、止回阀(4)、三通、翅片吸收器(9)热泵工质侧、四通换向阀(2)、气液分离器(1‑1)、压缩机(1)，组成热泵循环回路；通过热泵工质管道串联连接三通、经济器膨胀阀(6‑1)、经济器(6)蒸发侧、压缩机(1)补气口，组成经济器补气增焓回路；翅片吸收器(9)的背阳面设置轴流风机(10)，驱使环境空气从朝阳迎风平面流向背阳面，组成吸收空气能吸收器；翅片吸收器(9)的迎风平面朝向当地白天中午阳光方向且垂直布置，作为吸收直射太阳能吸收器；翅片吸收器(9)的垂直正下方设置水平带倾角的积水盘(12)，其倾角最低处设置排水管(13)，组成凝结水、融霜水排放回路；循环水泵(14)通过循环水管道串联连接逆止阀(15)、使用侧换热器(3)循环水侧、电动三通阀(16)、并联风机盘管(17)、汇流三通、自带手动阀的膨胀罐(18)、过滤器(19)、循环水泵(14)，组成采暖/空调功能循环回路；循环水泵(14)通过循环水管道串联连接逆止阀(15)、使用侧换热器(3)循环水侧、电动三通阀(16)、热水加热器(22)循环水侧、汇流三通、自带手动阀的膨胀罐(18)、过滤器(19)、循环水泵(14)，组成热水功能循环回路；热水循环泵(20)通过热水管道串联连接热水逆止阀(21)、热水加热器(22)热水侧、保温热水箱(23)、补水三通、热水过滤器(24)、热水循环泵(20)，组成热水加热循环回路；保温热水箱(23)的上部液位开关(25)控制补水阀(26)的开度，而补水阀(26)的出口连接补水三通，组成补水回路；保温热水箱(23)的底部热水出口通过热水管道连接热水三通、手动调节阀(27)、热水喷嘴(28)，组成热水喷淋回路。...

【技术特征摘要】
1.一种由翅片吸收器从空气和太阳复合吸热热泵，其由压缩机(1)；气液分离器(1-1)；四通换向阀(2)；使用侧换热器(3)；止回阀(4)；高压储液器(5)；经济器(6)；经济器膨胀阀(6-1)；干燥过滤器(7)；热泵膨胀阀(8)；翅片吸收器(9)；轴流风机(10)；复合抛物镜(11)；积水盘(12)；排水管(13)；循环水泵(14)；逆止阀(15)；电动三通阀(16)；风机盘管(17)；自带手动阀的膨胀罐(18)；过滤器(19)；热水循环泵(20)；热水逆止阀(21)；热水加热器(22)；保温热水箱(23)；热水过滤器(24)；液位开关(25)；补水阀(26)；手动调节阀(27)；热水喷嘴(28)等组成，其特征在于：通过热泵工质管道串联连接气液分离器(1-1)、压缩机(1)、四通换向阀(2)、使用侧换热器(3)热泵工质侧、三通、止回阀(4)、三通、高压储液器(5)、三通、经济器(6)过冷侧、干燥过滤器(7)、热泵膨胀阀(8)、三通、止回阀(4)、三通、翅片吸收器(9)热泵工质侧、四通换向阀(2)、气液分离器(1-1)、压缩机(1)，组成热泵循环回路；通过热泵工质管道串联连接三通、经济器膨胀阀(6-1)、经济器(6)蒸发侧、压缩机(1)补气口，组成经济器补气增焓回路；翅片吸收器(9)的背阳面设置轴流风机(10)，驱使环境空气从朝阳迎风平面流向背阳面，组成吸收空气能吸收器；翅片吸收器(9)的迎风平面朝向当地白天中午阳光方向且垂直布置，作为吸收直射太阳能吸收器；翅片吸收器(9)的垂直正下方设置水平带倾角的积水盘(12)，其倾角最低处设置排水管(13)，组成凝结水、融霜水排放回路；循环水泵(14)通过循环水管道串联连接逆止阀(15)、使用侧换热器(3)循环水侧、电动三通阀(16)、并联风机盘管(17)、汇流三通、自带手动阀的膨胀罐(18)、过滤器(19)、循环水泵(14)，组成采暖/空调功能循环回路；循环水泵(14)通过循环水管道串联连接逆止阀(15)、使用侧换热器(3)循环水侧、电动三通阀(16)、热水加热器(22)循环水侧、汇流三通、自带手动阀的膨胀罐(18)、过滤器(19)、循环水泵(14)，组成热水功能循环回路；热水循环泵(20)通过热水管道串联连接热水逆止阀(21)、热水加热器(22)热水侧、保温热水箱(23)、补水三通、热水过滤器(24)、热水循环泵(20)，组成热水加热循环回路；保温热水箱(23)的上部液位开关(25)控制补水阀(26)的开度，而补水阀(26)的出口连接补水三通，组成补水回路；保温热水箱(23)的底部热水出口通过热水管道连接热水三通、手动调节阀(27)、热水喷嘴(28)，组成热水喷淋回路。2.按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：侴雨宏，
申请(专利权)人：侴雨宏，
类型：新型
国别省市：北京,11