專利名稱：一種空氣源熱泵型太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種空氣源熱泵型太陽能熱水器，尤其涉及一種鋁制板翅式換熱冷凝 器空氣源熱泵型太陽能熱水器。
背景技術(shù)：
消費(fèi)者挑選太陽能熱水器或者空氣源熱泵熱水器經(jīng)常要考慮該熱水器的熱能利用率， 而熱水器的換熱能力最主要跟換熱冷凝器有關(guān)，目前由于焊接上的技術(shù)問題，換熱冷凝器 一般都為銅制的，由于銅的價格高，熱水器生產(chǎn)廠家為了降低生產(chǎn)成本，減少銅的消耗量， 一般都把換熱冷凝器制作成繞管式的，如專利號為200620101358.4、 200310121162.2、 200520134123.0、 200620064371.7、 200720047516.7、 200720048983. 1中的熱水器，其冷 凝器均為繞管式的，由于繞管式冷凝器的有效換熱面積較小，進(jìn)行的熱量交換不充分，熱 交換效率低，整個熱水器的熱能損失較大，能量浪費(fèi)較嚴(yán)重。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理， 熱交換效率高，生產(chǎn)成本低的空氣源熱泵型太陽能熱水器。
本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是 一種空氣源熱泵型太陽能熱水器，包 括太陽能集熱器、儲熱水箱、換熱冷凝器、空氣源熱泵、銅鋁接頭、循環(huán)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)， 其中循環(huán)系統(tǒng)由集熱器進(jìn)管、集熱器出管和循環(huán)泵組成，控制系統(tǒng)由上液位控制器、下液 位控制器、溫度傳感器、進(jìn)水控制器和出水控制器組成，上液位控制器、下液位控制器和 溫度傳感器安裝在儲熱水箱內(nèi)，銅鋁接頭安裝在儲熱水箱上，換熱冷凝器位于儲熱水箱內(nèi)， 換熱冷凝器兩端有封頭，封頭上有封頭管，冷凝器進(jìn)管的一端連接在換熱冷凝器的封頭管 上，另一端連接在銅鋁接頭上，冷凝器出管的一端連接在換熱冷凝器的封頭管上，另一端 連接在銅鋁接頭上，空氣源熱泵通過熱泵進(jìn)管和熱泵出管與銅鋁接頭相連，太陽能集熱器 通過集熱器進(jìn)管和集熱器出管與儲熱水箱相連，集熱器進(jìn)管上安裝有循環(huán)泵，進(jìn)水管與儲 熱水箱連接，進(jìn)水管上安裝有進(jìn)水控制器，出水管與儲熱水箱連接，出水管上安裝有出水
控制器，其特點(diǎn)在于所述的換熱冷凝器為鋁制板翅式換熱冷凝器，其包括鋁翅片和鋁板， 該鋁翅片和鋁板通過釬焊固定，所述鋁制板翅式換熱冷凝器的橫截面形狀中有網(wǎng)格狀。本實(shí)用新型所述的鋁制板翅式換熱冷凝器通過鋁翅片和鋁板圍成一個以上的水流通道 單元和氣流通道單元。
本實(shí)用新型所述的銅鋁接頭由銅端和鋁端組成，該銅端和鋁端通過摩擦焊接成一體。 本實(shí)用新型所述的水流通道單元和氣流通道單元交替間隔排列。 本實(shí)用新型所述的氣流通道單元與封頭相連接，且與封頭上的封頭管相聯(lián)通。 本實(shí)用新型所述的水流通道單元的兩端各自裸露在封頭上而與外界相通。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，既安裝有太陽能 集熱器，又安裝有空氣源熱泵，光電兩用，在陽光充足的時候，用太陽能集熱器來吸收能 量，加熱水箱中的水，當(dāng)遇到陰雨天時，就通過空氣源熱泵來加熱水箱中的水，能夠確保 在各種天氣情況下提供充足的熱水。本實(shí)用新型的換熱冷凝器選擇了鋁做為原材料，以鋁 代銅是我國的一項(xiàng)長期國策，鋁及鋁合金具有一系列優(yōu)良的物理、化學(xué)性能，我國鋁資源 極為豐富，價格也較銅低廉的多，這就大大降低了生產(chǎn)成本，板翅式換熱冷凝器的有效換 熱面積要比繞管式換熱冷凝器大的多，這就提高了熱交換效率，提高了熱能利用率，增加 了熱水的產(chǎn)量。原材料的消耗只有銅制繞管式冷凝器的50%左右，熱端溫差小于2-3'C，工 作穩(wěn)定，復(fù)熱損失也較銅制繞管式冷凝器減少50-60%，節(jié)能效果十分明顯，經(jīng)濟(jì)效益十分 可觀。本實(shí)用新型高效節(jié)能，性能穩(wěn)定，產(chǎn)熱水量大，市場前景廣闊。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的冷凝器放大后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型的冷凝器放大后的A-A面剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
參見圖1-圖3， 一種空氣源熱泵型太陽能熱水器包括太陽能集熱器1、儲熱水箱2、鋁 制板翅式換熱冷凝器3、空氣源熱泵4、銅鋁接頭、循環(huán)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其中循環(huán)系統(tǒng)由 集熱器進(jìn)管ll、集熱器出管12和循環(huán)泵17組成，控制系統(tǒng)由上液位控制器6、下液位控 制器7、溫度傳感器8、進(jìn)水控制器9和出水控制器10組成，上液位控制器6和下液位控 制器7安裝在儲熱水箱2的內(nèi)壁上，溫度傳感器8安裝在儲熱水箱2的內(nèi)底面上，上液位 控制器6、下液位控制器7用來控制儲熱水箱2中液位，確保儲熱水箱2中的水位在設(shè)定 范圍之內(nèi)，溫度傳感器8用來控制儲熱水箱2中的水溫，確保水溫在設(shè)定范圍之內(nèi)，銅鋁 接頭套接在儲熱水箱2的壁上，該銅鋁接頭由銅端和鋁端組成，且銅端和鋁端通過摩擦焊接成一體，其鋁端裸露在儲熱水箱2的內(nèi)壁上，銅端裸露在儲熱水箱2的外壁上，鋁制 板翅式換熱冷凝器3位于儲熱水箱2內(nèi)，鋁制板翅式換熱冷凝器3包括上封頭30-1 、下封 頭30-2、鋁翅片18和鋁板19，其中上封頭30-l上有上封頭管31-1,下封頭30-2上有下 封頭管31-2，鋁翅片18和鋁板19通過真空釬焊固定，通過鋁翅片18和鋁板19圍成若干 個水流通道單元22和氣流通道單元23，且水流通道單元22和氣流通道單元23交替間隔 排列，氣流通道單元23與封頭相連接，且與封頭上的封頭管相聯(lián)通,即若從上封頭管31-1 進(jìn)入的流體必將通過氣流通道單元23并從下封頭管31-2流出，而水流通道單元22的兩端 各自裸露在封頭上而與外界相通，即當(dāng)鋁制板翅式換熱冷凝器3浸沒在水中時，水流可以 直接從水流通道單元22的一端進(jìn)入且從另一端流出，鋁制板翅式換熱冷凝器3的橫截面形 狀為網(wǎng)格狀，冷凝器出管20為鋁制的，其一端焊接在鋁制板翅式換熱冷凝器3的下封頭管 31-2上，另一端焊接在銅鋁接頭5-l的鋁端上，冷凝器進(jìn)管21為鋁制的，其一端焊接在鋁
制板翅式換熱冷凝器3的上封頭管31-1上，另一端焊接在銅鋁接頭5-2的鋁端上，熱泵進(jìn) 管13為銅制的，其一端通過螺絲連接在空氣源熱泵4上，另一端焊接在銅鋁接頭5-l的銅 端上，熱泵出管14為銅制的，其一端通過螺絲連接在空氣源熱泵4上，另一端焊接在銅鋁 接頭5-2的銅端上，集熱器進(jìn)管11的一端套接在儲熱水箱2的底部，另一端通過螺絲連接 在太陽能集熱器1上，集熱器進(jìn)管11上安裝有循環(huán)泵17，集熱器出管12的一端套接在儲 熱水箱2的壁上，另一端通過螺絲連接在太陽能集熱器1上，進(jìn)水管15的一端套接在儲熱 水箱2的壁上，另一端與外部自來水管相連接，進(jìn)水控制器9安裝在進(jìn)水管15上，出水管 16的一端套接在儲熱水箱2的底部，另一端與用戶的用水設(shè)備相連接，出水控制器10安 裝在出水管16上。
空氣源熱泵型太陽能熱水器工作時，當(dāng)儲熱水箱2中的液位低于上液位控制器6時， 外部自來水管網(wǎng)中的自來水通過進(jìn)水管15和進(jìn)水控制器9而補(bǔ)充到儲熱水箱2中，當(dāng)儲熱 水箱2中的液位到達(dá)上液位控制器6時，進(jìn)水控制器9會切斷進(jìn)水管15中進(jìn)入儲熱水箱2 的自來水。當(dāng)白天有陽光的時候，太陽能集熱器l吸收光能后，把光能轉(zhuǎn)變成熱能，并與 循環(huán)系統(tǒng)管路內(nèi)的水進(jìn)行熱量交換，儲熱水箱2中的水，在循環(huán)泵17的作用力下，經(jīng)過集 熱器進(jìn)管11，在太陽能集熱器1中進(jìn)行熱交換后，溫度升高并通過集熱器出管12而回流 到儲熱水箱2中，儲熱水箱2中的水在循環(huán)泵17的作用下而不斷的循環(huán)，水溫就逐漸升高 了。當(dāng)遇到陰雨天或者晚上用熱水量較多的時候，開啟空氣源熱泵4，空氣源熱泵4中的 空氣獲得能量后，依次經(jīng)過熱泵出管14、銅鋁接頭5-2、冷凝器進(jìn)管21和鋁制板翅式換熱 冷凝器3的上封頭管31-1而進(jìn)入鋁制板翅式換熱冷凝器3中的氣流通道單元23，如23-1、23-2、 23-3、 23-4等。與此同時，儲熱水箱2中不同液位處的水的溫度不同，導(dǎo)致不同液 位處的水的比重不同，這就使儲熱水箱2中的水形成自然對流，溫度高的水由于比重小而 向上升，溫度低的水由于比重大而向下降，溫度低的水在下降時，就進(jìn)入鋁制板翅式換熱 冷凝器3的水流通道單元22內(nèi)，如22-1、 22-2、 22-3、 22-4等。由于水流通道單元22 和氣流通道單元23交替間隔排列，而在鋁制板翅式換熱冷凝器3的水流通道單元22中的 水的溫度低，而在鋁制板翅式換熱冷凝器3的氣流通道單元23中的導(dǎo)熱液的溫度高，這就 使氣流通道單元23中的氣體通過鋁翅片18和鋁板19而把熱量傳遞給相鄰的水流通道單元 22中的水，氣體在鋁制板翅式換熱冷凝器3中經(jīng)過熱傳導(dǎo)后，溫度降低，沿下封頭管31-2、 冷凝器出管20、銅鋁接頭5-l和熱泵進(jìn)管13而回流到空氣源熱泵4中；而水在鋁制板翅 式換熱冷凝器3的水流通道單元22中經(jīng)過熱傳導(dǎo)后，向下流出水流通道單元22，該水的 溫度升高，比重減小，通過自然對流而向上升，而溫度低的水又會通過自然對流而進(jìn)入鋁 制板翅式換熱冷凝器3的水流通道單元22，如此循環(huán)，使得儲熱水箱2中的水溫不斷升高， 當(dāng)儲熱水箱2中的水溫升高到設(shè)定值后，溫度傳感器8傳出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，空氣源熱泵4就 停止工作，加熱過程結(jié)束。熱水通過出水管16和出水控制器10而到達(dá)用戶的終端用水設(shè) 備。
權(quán)利要求1、一種空氣源熱泵型太陽能熱水器，包括太陽能集熱器、儲熱水箱、換熱冷凝器、空氣源熱泵、銅鋁接頭、循環(huán)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其中循環(huán)系統(tǒng)由集熱器進(jìn)管、集熱器出管和循環(huán)泵組成，控制系統(tǒng)由上液位控制器、下液位控制器、溫度傳感器、進(jìn)水控制器和出水控制器組成，上液位控制器、下液位控制器和溫度傳感器安裝在儲熱水箱內(nèi)，銅鋁接頭安裝在儲熱水箱上，換熱冷凝器位于儲熱水箱內(nèi)，換熱冷凝器兩端有封頭，封頭上有封頭管，冷凝器進(jìn)管的一端連接在換熱冷凝器的封頭管上，另一端連接在銅鋁接頭上，冷凝器出管的一端連接在換熱冷凝器的封頭管上，另一端連接在銅鋁接頭上，空氣源熱泵通過熱泵進(jìn)管和熱泵出管與銅鋁接頭相連，太陽能集熱器通過集熱器進(jìn)管和集熱器出管與儲熱水箱相連，集熱器進(jìn)管上安裝有循環(huán)泵，進(jìn)水管與儲熱水箱連接，進(jìn)水管上安裝有進(jìn)水控制器，出水管與儲熱水箱連接，出水管上安裝有出水控制器，其特征在于所述的換熱冷凝器為鋁制板翅式換熱冷凝器，其包括鋁翅片和鋁板，該鋁翅片和鋁板通過釬焊固定，所述鋁制板翅式換熱冷凝器的橫截面形狀中有網(wǎng)格狀。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的空氣源熱泵型太陽能熱水器，其特征在于所述的鋁制板翅 式換熱冷凝器通過鋁翅片和鋁板圍成一個以上的水流通道單元和氣流通道單元。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的空氣源熱泵型太陽能熱水器，其特征在于所述的銅鋁接頭 由銅端和鋁端組成，該銅端和鋁端通過摩擦焊接成一體。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣源熱泵型太陽能熱水器，其特征在于所述的水流通道 單元和氣流通道單元交替間隔排列。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣源熱泵型太陽能熱水器，其特征在于所述的氣流通道 單元與封頭相連接，且與封頭上的封頭管相聯(lián)通。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣源熱泵型太陽能熱水器，其特征在于所述的水流通道 單元的兩端各自裸露在封頭上而與外界相通。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種空氣源熱泵型太陽能熱水器，尤其涉及鋁制板翅式換熱冷凝器空氣源熱泵型太陽能熱水器。目前熱水器中常用的冷凝器多為銅制繞管式換熱冷凝器，銅消耗量大，傳熱效率低，本實(shí)用新型中的冷凝器為鋁制板翅式熱交換冷凝器，制造成本低，熱端溫差小于2-3℃，工作穩(wěn)定，復(fù)熱損失也較銅制繞管式冷凝器減少50-60％，節(jié)能效果十分明顯，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀，且能全天候提供充足的熱水。本實(shí)用新型高效節(jié)能，性能穩(wěn)定，產(chǎn)熱水量大。
文檔編號F24D17/02GK201242220SQ20082012100
公開日2009年5月20日 申請日期2008年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者盛林君 申請人:盛林君