一种用于提升空气源热泵能效的复合型阳光棚制造技术

本发明专利技术涉及一种复合型阳光棚，属于采暖用热低碳节能技术领域。4层的阳光板外部2层为中空结构，内部2层为复合在蜂窝结构内的相变储能材料有机石蜡，在环境温度较高时，吸收太阳能的热能，在环境温度较低时有机石蜡释放热量。通过以上复合蜂窝结构与相变蓄热材料的阳光棚，吸收太阳能中的热能，对阳光棚内部空气进行整体预热，空气源热泵机组所处的环境温度大幅度提升，从而实现提升空气源热泵机组运行能效。采用该阳光棚同时避免了空气源热泵机组在户外环境常存在的树叶、蚊虫堆积、粉尘、雨水等侵蚀翅片蒸发器和机组排风扇的问题，整体提升了空气源热泵机组的运行工况，提高了机组的运行效率和使用寿命。运行效率和使用寿命。运行效率和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种用于提升空气源热泵能效的复合型阳光棚


[0001]本专利技术涉及一种用于提升空气源热泵能效的复合型阳光棚，特别涉及利用太阳光照射在复合蜂窝结构与相变蓄热材料的阳光棚，属于采暖用热低碳节能


技术介绍

[0002]空气源热泵是目前国际上较为先进、能效比较高的一种热水设备之一，它采用较少部分电能为动力驱动压缩机，将传热工质压缩至极低的温度，与自然界的低品热能空气进行换热，将所回收的热量提高至可使用的高品热能并释放到水中，从而对建筑物进行采暖供热。环境温度是空气源热泵制热效果的最重要的因素，现有空气源热泵设备在冬季低温环境时能效较低，特别是昼夜温差较大的北方地区，当夜间环境温度低于零度的情况下，其能效比更低。空气源热泵机组作为热源系统中的室外机，常年处于户外环境，随着使用时间的推移，树叶、粉尘、雨水等因素会持续侵蚀着翅片蒸发器和机组排风扇，从而严重影响到空气源热泵机组的运行效率和使用寿命。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是针对上述缺点，提供一种用于提升空气源热泵能效的复合型阳光棚
[0004]本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的：
[0005]空气源热泵设备在冬季低温环境时能效较低，特别是在北方地区采暖季期间昼夜温差大，夜晚无光照时，环境温度急剧下降，严重影响了空气源热泵机组的运行能效。当白天太阳光照时，光线通过按蜂窝结构排列的阳光板后，由于阳光板的高透光率形成透镜阵列，具有会聚光线的作用。太阳光属于热光源，在发射光线的同时，其热也在以热辐射的形式发射，光线通过蜂窝结构阳光板的会聚，太阳光热能对阳光棚内部空气进行升温，使阳光棚内的空气源热泵机组所处的环境温度大幅度提升，从而在较高的环境温度下，使得热泵机组更稳定高效的运行。同时在相同透光率下(80％～90％)，蜂窝结构阳光板相比较一般的阳光板，具有较强的太阳能热能蓄热能力，夜间温室降温慢，空心的中空构造具有抗风、抗雪压、耐紫外线、耐老化、静音、轻质等诸多优点。
[0006]蜂窝结构复合相变蓄热材料阳光板的蜂窝结构分为4层，外部2层为中空的蜂窝阳光板，内部2层为复合在蜂窝结构内的相变储能材料有机石蜡，外部2层中空蜂窝阳光板除了会聚光线加热阳光棚内环境温度外，还起到了隔热保温作用，在复合阳光板内部2层相变材料层发生相变反应散热时，外部2层隔热保温层也会隔绝相变材料产生的热量最大程度的被复合阳光棚内部空气所吸收。相比与其他相变材料，有机石蜡是一种新型高效相变点可调的储能材料，具有密度低、导热系数相对可观、力学性能高、过冷度可忽略不计、无相分离、无毒、无腐蚀等特点。当太阳光照在复合型阳光棚时，通过蜂窝阳光板会聚光热后，相变储能有机石蜡吸收太阳能的热能，蜂窝仓内温度达到有机石蜡相变熔点(例如＞0℃)，使其从固态转变为透明的液态，当夜晚或环境温度低时(例如<0℃)，有机石蜡从透明的液态转
变为半透明的白色固体，并向阳光棚内部释放出热量，从而达到在夜间或者环境温度低时，阳光棚依靠相变蓄热材料对棚内空气进行预热，达到提升空气源热泵机组的能效。
[0007]有益效果：
[0008]1、本专利技术公开的一种用于提升空气源热泵能效的复合型阳光棚，可有效解决北方地区空气源热泵机组采暖季，环境温度过低导致的机组运行状态不稳定以及运行能效低下的问题。
[0009]2、本专利技术公开的一种用于提升空气源热泵能效的复合型阳光棚，采用该复合型阳光棚可以有效地解决空气源热泵机组常年在户外的植物叶片、蚊虫堆积、粉尘、雨水侵蚀等问题，从而有效地改善了空气源热泵系统的工况状态，提高了系统的运行效率和使用寿命。
附图说明
[0010]图1是本专利技术一种用于提升空气源热泵能效的复合型阳光棚示意图；
[0011]图2为蜂窝结构复合相变蓄热材料阳光板的组成结构；
[0012]其中：1
‑
复合型阳光棚；2
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蜂窝结构复合相变蓄热材料阳光板、3
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相变蓄热蜡、4
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阳光棚冷空气排风口、5
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阳光棚新空气进风格栅、6
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空气源热泵机组、7
‑
翅片蒸发器、8
‑
冷空气排风扇
具体实施方式
[0013]下面结合附图对本专利技术作进一步的描述
[0014]如图1所示：
[0015]本专利技术复合型阳光棚1是由蜂窝结构复合相变蓄热材料阳光板2构成，建造在空气源热泵采暖系统的外围基础上，复合型阳光棚1完全覆盖整体空气源热泵采暖系统。阳光棚顶部根据热泵系统内机组冷空气排风扇8的数量和位置，设置一定数量的阳光棚冷空气排风口4，用于空气源热泵机组6将热空气经翅片蒸发器7换热后的冷空气排放出口。阳光棚新空气进风格栅5设置在阳光棚的两侧，用于新空气的进入口。
[0016]太阳光在对复合型阳光棚1进行照射时，光线通过蜂窝结构复合相变蓄热材料阳光板2，由四层蜂窝阵列结构的阳光板对太阳光进行会聚后，太阳光热能也同时会聚在阳光棚内，太阳光热能的会聚使得复合型阳光棚1内空气温度大幅度提升。与此同时阳光板内部2层中的相变蓄热蜡3吸收太阳光热能，蜂窝仓内温度达到相变蓄热蜡3相变熔点(例：大于0℃)发生相变为液体状态并储存热能。当蜂窝仓内温度低时(例：小于0℃)，相变蓄热蜡3将反向释放储存的热能，由于外部2层中空蜂窝阳光板起到了隔热保温的作用，绝大部分释放的热能将通过热传导，释放到复合阳光棚1内的空气中，使棚内环境温度提升。
[0017]在冬季低温环境时空气源热泵机组6能效较低，通过上述蜂窝结构会聚太阳光热能和相变蓄热材料反向释放储存的热能来对复合阳光棚1内空气进行预热。预热后的空气与空气源热泵机组的翅片蒸发器7中的传热工质进行换热，从而达到更高的机组运行能效。冷空气排风扇8通过阳光棚冷空气排风口4将换热后的冷空气排出阳光棚外，棚内形成的负压正好将新的空气从阳光棚新空气进风格栅5进入，形成空气预热循环。
[0018]以上所述的具体描述，对专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施例而已，并不用于限定本专利技术的保护范
围，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于提升空气源热泵能效的复合型阳光棚，其特征在于：复合型阳光棚是由蜂窝结构复合相变蓄热材料阳光板构成，建造在空气源热泵采暖系统的外围基础上，复合型阳光棚完全覆盖整体空气源热泵采暖系统；阳光棚顶部根据热泵系统内机组冷空气排风扇的数量和位置，设置一定数量的阳光棚冷空气排风口，用于空气源热泵机组将热空气经翅片蒸发器换热后的冷空气排放出口；阳光棚新空气进风格栅设置在阳光棚的两侧，用于新空气的进入口。2.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏志成，史建东，牟亚军，陈操，赵菁，缪爱军，邱岳峰，刘桂喜，刘丹，蔡晓涔，
申请(专利权)人：北京北方节能环保有限公司，
类型：发明
国别省市：