模块化太空能制储加热系统技术方案

模块化太空能制储加热系统，属于能源利用技术领域。包括吸热板、空气能热泵主机（2）和储热水箱，其特征在于：所述的吸热板为吸热拼装模块（1）拼接而成，各吸热拼装模块（1）的热源返液连接管（109）和热源进液连接管（1010）分别通过管路连接汇总后连接空气能热泵主机（2）的散热片；所述的储热水箱为储热拼装模块（3）拼接而成。本发明专利技术的吸热板和储热水箱由储模块拼接而成；使得两个主要占用空间的设备，均能够根据实际使用环境的空间情况，来决定吸热板和储热水箱的拼接数量和拼接形状，从而更充分的将环境空间利用起来，提高环境的空间利用率。提高环境的空间利用率。提高环境的空间利用率。

【技术实现步骤摘要】
模块化太空能制储加热系统


[0001]模块化太空能制储加热系统，属于能源利用


技术介绍

[0002]太空能一般是指利用太阳能作为蒸发器热源的热泵系统，区别于以太阳能光电或热能发电驱动的热泵机组。称太空能为第五代热水系统一点也不为过，因为太空能集合了之前所有热水器的优点和技术积累。它把热泵技术和太阳能热利用技术有机的结合起来，可同时提高太阳能吸热器效率和热泵系统性能。吸热器吸收的热量作为热泵的低温热源，在阴雨天，直膨式太空能转变为空气源热泵，非直膨式太空能作为加热系统的辅助热源。因此，它可全天候工作，提供热水或热量。
[0003]现有的上述的太阳能吸热器通常只作为一定规格的成品。在使用时需要根据使用环境，选择合适的规格。吸热器的吸热板本身无法进行裁剪或变形，成品的规格与使用环境的空间条件并不会完全适应，空间的利用率较低。同时，现有的上述的热泵系统的储热水箱多是直接选用固定规格保温水箱，同样存在空间利用率较低的问题。
[0004]现有的太阳能吸热板按结构不同可分类为：管板式、翼管式、蛇管式、扁盒式、圆管式和热管式。但是现有的太阳能吸热板的结构和导热液的选择和设计主要出发点在于热量的收集、吸收和储存，并不适合将吸收热量再快速的挥发出去。所以将其直接作为热泵系统的热源，散热效率较低，达不到理想的工作状态。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种空间利用率高、热收集效率高的模块化太空能制储加热系统。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该模块化太空能制储加热系统，包括吸热板、空气能热泵主机和储热水箱，吸热板通过热源管路连接空气能热泵主机的散热片，储热水箱管路连接空气能热泵主机的加热部件，所述的吸热板为吸热拼装模块拼接而成，各吸热拼装模块的热源返液连接管和热源进液连接管分别通过管路连接汇总后连接空气能热泵主机处的散热片；所述的储热水箱为储热拼装模块拼接而成。
[0007]本专利技术的吸热板由吸热拼装模块拼接而成，储热水箱由储热拼装模块拼接而成；吸热板和储热水箱两个主要占用空间的设备，均能够根据实际使用环境的空间情况，来决定吸热板和储热水箱的拼接数量和拼接形状，从而更充分的将环境空间利用起来，提高环境的空间利用率。同时因为吸热板和储热水箱两个主要设备是利用小体积的模块拼装而成，在生产、销售和使用的过程中也容易运输，降低运输成本。
[0008]现有的空气能热泵主机的换热片为空气能热泵本身的吸热部件，换热片内充填有134A冷媒液；换热片直接吸收空气中的太空能作为空气能热泵的热源。本专利技术中的吸热板能够为此换热片提供热能，使换热片更高效的吸收热量。
[0009]更具体的，散热片设置在空气能热泵的换热片两侧或与其相间排布，散热片管路
连接吸热板。
[0010]优选的，所述的换热片和散热片的外侧还设有风机。可以增强换热片和散热片的换热效果。
[0011]优选的一种上述的模块化太空能制储加热系统，所述的吸热拼装模块包括吸热板主体，吸热板主体的两侧设有吸热板主体拼接企口；所述的吸热板主体的底部为导热液箱，导热液箱内充填有导热液；导热液箱的两侧分别设有导热液箱公对接头和导热液箱母对接头；所述的吸热板主体内并联纵向排列有多条毛细管，毛细管的下端各自连通至导热液箱，毛细管的上端均连接至吸热板主体背面的循环管，循环管上设有向下通行的止逆阀，循环管的下端连通导热液箱；所述的热源返液连接管和热源进液连接管连通在导热液箱上。
[0012]吸热板主体的两侧设有拼接企口，便于吸热板的拼装，使拼装更加方便、稳定。在拼装后吸热板的各导热液箱通过导热液箱公对接头和导热液箱母对接头相互连通，使导热液能够在各导热液箱内互相流通。本专利技术吸热板内的加热管为毛细管，比表面积大，对导热液的加热效率更高，而且所需的模块的整体厚度降低，模块的界面中中空的部分占比也降低，能够使模块的结构强度更高。各吸热拼装模块的热源返液连接管和热源进液连接管通过管路相互连接汇总。
[0013]优选的一种上述的模块化太空能制储加热系统，所述的毛细管的管内径为0.5mm~5mm。毛细管的管内径与单片吸热拼装模块的面积成正比，面积越大、管内径越大，优选的单片吸热拼装模块的面积在100cm2~2500cm2之间；上述优选的毛细管的管内径能够较好的适应单片吸热拼装模块，对导热液达到较好的加热效率。
[0014]优选的一种上述的模块化太空能制储加热系统，所述的导热液箱通过隔板分隔为加热导热液箱和供热导热液箱，所述的毛细管的下端各自连通至加热导热液箱，循环管的下端连通供热导热液箱；所述的热源返液连接管连接至加热导热液箱；所述的热源进液连接管连接至供热导热液箱。
[0015]本专利技术中导热液箱分为独立的加热导热液箱和供热导热液箱，凉导热液和热导热液分开储存，避免两者混合，能够使进入空气能热泵主机的导热液的温度更高，提高供热效果。
[0016]优选的一种上述的模块化太空能制储加热系统，所述的导热液为甲醇的去离子水溶液。本专利技术中采用毛细管作为加热管能够实现的关键技术之一就是利用甲醇的去离子水溶液作为导热液。甲醇的去离子水溶液在吸收热量后，其中的甲醇很容易发生相变蒸发，由液相转变为气象的过程中的吸热效率会高于单纯的液体温度升高吸热，能够提高吸热效率。同时毛细管中发生相变蒸发后，管内的压力增大，促使挥发的蒸汽产生扩散的动力，从而更主动的通过循环管上的止逆阀。另外蒸汽进热空气能热泵主机后释放的热量也不仅仅是温度的热量，还包含冷凝时相变发出的热量，能够提高空气能热泵主机的加热效率。
[0017]在环境温度或太阳光不够充足时，甲醇容易发生相变蒸发；当环境温度高、太阳光充足时，导热液中高比热的水也能够在毛细管的高加热效率下，发生相变蒸发。又因为水比纯甲醇导热液的载热量大。所以本专利技术使用甲醇的去离子水溶液作为导热液，既能保证载
热量，又能更好的适应环境的温度或太阳光条件。
[0018]更优选的甲醇的去离子水溶液中甲醇的质量百分百浓度为30%~70%。
[0019]优选的一种上述的模块化太空能制储加热系统中，所述的吸热板主体的基体材料为PPS导热塑料，所述的毛细管为铜管或铝管，毛细管在PPS导热塑料基体材料注塑成型时预制在吸热板主体中。更优选的，PPS导热塑料中添加有42wt%~48wt%的导热碳纤维粉。
[0020]本专利技术的PPS导热塑料散基体材料热均匀性好，可以避免灼热点，减少基体因高温造成的局部变形；而且密度小，制成的吸热拼装模块取用方便，安装的劳动强度低；成型的温度低，能够方便的在注塑成型的过程中预埋金属毛细管。
[0021]更优选的，所述的吸热板主体的基体表面还复合有钒钛黑瓷吸热层，钒钛黑瓷为在普通陶瓷原料中加入35wt%~45wt%的提钒尾渣。
[0022]所述的吸热板主体上预制有固定螺栓，固定螺栓上螺纹连接有高度调节螺母，高度调节螺母为集液管、循环管、热源返液连接管和热源进液连接管等部件调节安装空间，吸热板主体通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化太空能制储加热系统，包括吸热板、空气能热泵主机（2）和储热水箱，吸热板通过热源管路连接空气能热泵主机（2）的散热片，储热水箱（3）管路连接空气能热泵主机（2）的加热部件，其特征在于：所述的吸热板为吸热拼装模块（1）拼接而成，各吸热拼装模块（1）的热源返液连接管（109）和热源进液连接管（1010）分别通过管路连接汇总后连接空气能热泵主机（2）处的散热片；所述的储热水箱为储热拼装模块（3）拼接而成。2.根据权利要求1所述的模块化太空能制储加热系统，其特征在于：所述的吸热拼装模块（1）包括吸热板主体（101），吸热板主体（101）的两侧设有吸热板主体拼接企口（1016）；所述的吸热板主体（101）的底部为导热液箱（105），导热液箱（105）内充填有导热液；导热液箱（105）的两侧分别设有导热液箱公对接头和导热液箱母对接头；所述的吸热板主体（101）内并联纵向排列有多条毛细管（102），毛细管（102）的下端各自连通至导热液箱（105），毛细管（102）的上端均连接至吸热板主体（101）背面的循环管（104），循环管（104）上设有向下通行的止逆阀（106），循环管（104）的下端连通导热液箱（105）；所述的热源返液连接管（109）和热源进液连接管（1010）连通在导热液箱（105）上。3.根据权利要求2所述的模块化太空能制储加热系统，其特征在于：所述的毛细管（102）的管内径为0.5mm~5mm。4.根据权利要求2所述的模块化太空能制储加热系统，其特征在于：所述的导热液箱（105）通过隔板分隔为加热导热液箱和供热导热液箱，所述的毛细管（102）的下端各自连通至加热导热液箱，循环管（104）的下端连通供热导热液箱；所述的热源返液连接管（109）连接至加热导热液箱；所述的热源进液连接管（1010）连接至供热导热液箱。5.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗光财，魏厚建，罗宇婷，
申请(专利权)人：山东物华石油设备有限公司，
类型：发明
国别省市：