一种空气能热电热泵管的制作方法

专利检索2022-05-10  5



1.本发明涉及太阳能空气能热能利用技术领域,尤其涉及一种空气能热电热泵管。


背景技术:

2.目前,太阳能是一种价格低廉且绿色环保的可再生能源,空气能是太阳能的一种能量形式,它不仅取用方便且节能环保,越来越受到人们的重视。现有技术中,空气源热泵和空气能热水器在太阳能空气能热利用方面得到广泛应用,其集成形式基本上采用了压缩式热泵系统,系统结构复杂、一次性投资大、运行成本较高。因此,目前急需一种本身就具有充分利用空气能热电制热和热电制冷功能的空气能管,以明显简化系统、降低投资成本,从而大幅提高空气能的利用效率。


技术实现要素:

3.针对上述技术问题,本发明提供的一种空气能热电热泵管,以解决现有技术中存在的空气源热泵和空气能热水器的集成形式基本上采用了压缩式热泵系统,其系统结构复杂、一次性投资大、运行成本较高的问题。
4.为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
5.本发明提供的一种空气能热电热泵管,包括内管和外管;所述外管套设于所述内管的外部,所述内管与所述外管同轴设置;
6.所述内管的外管壁上高温喷涂有耐高温导热绝缘陶瓷内层;
7.所述耐高温导热绝缘陶瓷内层的外表面设置有p型n型半导体热电芯片;
8.所述p型n型半导体热电芯片的外表面高温喷涂有耐高温导热绝缘陶瓷外层;
9.所述耐高温导热绝缘陶瓷外层的表面喷涂有耐高温绝缘导热硅胶;
10.所述外管的两端管口处涂覆有耐高温玻璃胶;
11.所述外管的两端管口处套设有穿孔封头;所述穿孔封头与所述外管管口、所述内管的管口处的外管壁焊接;
12.其中,所述p型n型半导体热电芯片的电极导线经保护管和耐高温绝缘密封胶密封引出所述外管。
13.进一步地,所述内管的内腔中设置有金属丝网。
14.进一步地,所述内管和所述外管均采用金属材料制成。
15.进一步地,所述外管的外表面高温喷涂有不锈钢涂层。
16.进一步地,所述外管的外管壁上设置有铜铝串片或翅片。
17.进一步地,所述内管和所述外管采用圆形或方形管。
18.上述技术方案具有如下优点或者有益效果:
19.本发明提供的一种空气能热电热泵管,包括内管和外管;外管套设于内管的外部,内管与外管同轴设置;内管的外管壁上高温喷涂有耐高温导热绝缘陶瓷内层;耐高温导热绝缘陶瓷内层的外表面设置有p型n型半导体热电芯片;p型n型半导体热电芯片的外表面高
温喷涂有耐高温导热绝缘陶瓷外层;耐高温导热绝缘陶瓷外层的表面喷涂有耐高温绝缘导热硅胶;外管的两端管口处涂覆有耐高温玻璃胶;外管的两端管口处套设有穿孔封头;穿孔封头与外管管口、内管的管口处的外管壁焊接;其中,p型n型半导体热电芯片的电极导线经保护管和耐高温绝缘密封胶密封引出外管。本发明提供的一种空气能热电热泵管,本身即为一种具有温差发电和热电制热制冷功能的复合管,能充分利用太阳能空气能温差发电同步集热和热电热泵供热、利用空气源热电热泵制冷,相比于现有技术中的空气源热泵和空气能热水器装置,省去了复杂的热泵设备及管路系统,其系统集成更为简化,设置简单易行,尤其可与光伏发电热力电力集成与配套使用,大幅降低了投资运行成本,适合民用和公用建筑的采暖和空气调节,可广泛用于太阳能建筑一体化建设,具有广阔的应用前景。
附图说明
20.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,本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图,重点在于示出本发明的主旨。
21.图1是本发明实施例1提供的一种空气能热电热泵管的结构示意简图;
22.图2是本发明实施例1提供的采用圆形内管和外管的一种空气能热电热泵管的结构示意简图;
23.图3是本发明实施例1提供的采用方形内管和外管的一种空气能热电热泵管的结构示意简图;
24.图4是本发明实施例1提供的一种空气能热电热泵管在家用型半导体空调领域的应用示意简图;
25.图5是本发明实施例1提供的一种空气能热电热泵管在公用型半导体空调领域的应用示意简图;
26.图6是本发明实施例1提供的一种空气能热电热泵管在公用型半导体空调领域且与太阳能热风幕墙配套使用的应用示意简图;
27.图7是本发明实施例1提供的一种空气能热电热泵管在空气能热电热泵热水器领域的应用示意简图。
具体实施方式
28.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要注意的是,本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。
29.应当理解的是,当在本说明书中如使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
30.如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等,其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
31.如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相
对重要性。
32.除非另有明确的规定和限定,如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.下面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行说明,显然所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。因此,以下对附图中提供的本发明实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
34.实施例1:
35.现有技术中,空气源热泵和空气能热水器在太阳能空气能热利用方面得到广泛应用,其集成形式基本上采用了压缩式热泵系统,系统结构复杂、一次性投资大、运行成本较高。因此,目前急需一种本身就具有充分利用空气能热电制热和热电制冷功能的空气能管,以明显简化系统、降低投资成本,从而大幅提高空气能的利用效率。
36.为了解决上述技术问题,本发明实施例1提供的一种空气能热电热泵管10,参考附图1

附图3进行理解,包括内管1和外管2;外管2套设于内管1的外部,内管1与外管2同轴设置;内管1的外管2壁上高温喷涂有耐高温导热绝缘陶瓷内层1

1;耐高温导热绝缘陶瓷内层1

1的外表面设置有p型n型半导体热电芯片1

2;p型n型半导体热电芯片1

2的外表面高温喷涂有耐高温导热绝缘陶瓷外层1

3;耐高温导热绝缘陶瓷外层1

3的表面喷涂有耐高温绝缘导热硅胶1

4;外管2的两端管口处涂覆有耐高温玻璃胶3;外管2的两端管口处套设有穿孔封头4;穿孔封头4与外管2管口、内管1的管口处的外管壁焊接;其中,p型n型半导体热电芯片1

2的电极导线7经保护管和耐高温绝缘密封胶密封引出外管2。
37.进一步地,内管1的内腔中设置有金属丝网6。
38.进一步地,内管1和外管2均采用金属材料制成。
39.进一步地,外管2的外表面高温喷涂有不锈钢涂层。
40.进一步地,外管2的外管2壁上设置有铜铝串片或翅片5。
41.进一步地,内管1和外管2采用圆形或方形管。
42.本发明提供的一种空气能热电热泵管10,是一种能充分利用空气能热电热泵供热、并具有温差发电和利用空气源热电制冷的功能复合管,本发明本身即为温差发电管和热电制热制冷管,具有半导体热电和半导体热泵双重功能,其能够充分利用空气能同步温差发电和集热、热电热泵供热和利用空气源热电制冷,相比于现有技术中的空气源热泵和空气能热水器装置,本发明省去了复杂的压缩式和吸收式热泵制热制冷系统,其系统集成更为简单,设置方便,投资运行成本大幅降低。更为重要的是,空气能热电热泵管内管与冷热媒循环系统联接,外翅片管吸收空气热能或向空气散热,可实现空气能集热并同步温差发电,与光伏发电热力电力集成、配套使用可实现太阳能空气能热电热泵供热或热电热泵制冷,具有广阔的应用前景。
43.实施例2:
44.以下为本发明提供的一种空气能热电热泵管10在家用型半导体空调领域的应用,
具体可参考附图4进行理解,家用半导体空调的室内、室外机的风机盘管均采用铜铝串片管与空气能热电热泵翅片管串联的复合形式,室外机与室内机构成无氟无压缩机的家用半导体空调整体,并与太阳能光电互补智能电源实现电力

热力集成。夏秋季节室内机采用半导体制冷方式工作,热电热泵管由光伏光电互补电源供电;室外机采用半导体热电方式工作,温差电并入光伏智能电源。冬春季节室内机与室外机采用半导体热泵方式工作(室内机半导体制热,室外机半导体制冷),热电热泵管由光伏光电互补电源供电。
45.实施例3:
46.以下为本发明提供的一种空气能热电热泵管10在公用型半导体空调领域的应用,具体可参考附图5进行理解,公用型半导体空调的室外机组的风机盘管的换热盘管采用空气能热电热泵翅片管制造,构成空气能热电热泵室外机组。空气能热电热泵室外机组与半导体热泵蓄热蓄冷器(以下称半导体热泵蓄能器)组成公用型半导体空调系统。夏秋季节半导体热泵蓄能器采用半导体制冷方式工作,蓄能器中的半导体热泵充热

吸热盘管3

1由光伏光电互补电源供电,冷量储存在蓄能器内供空气冷调节负荷;室外机组采用半导体热电方式工作,温差电并入光伏智能电源。冬春季节半导体热泵蓄能器和室外机组采用半导体热泵供热方式工作(半导体热泵蓄能器采用半导体制热,室外机组采用半导体制冷),空气能热电热泵室外机组和半导体热泵蓄能器均由光伏光电互补电源供电,热量储存于蓄能器内供采暖和空气热调节负荷;其中,3

1为半导体热泵充热

吸热盘管。
47.进一步地,空气能热电热泵室外机可与太阳能热风幕墙配套使用,以提高太阳能空气能集热效果,具体可参考附图6进行理解,其中,3

2为轴流风机;3

3为太阳能空气能集热槽;3

4为多孔黑体陶瓷蓄热体;3

5为防反射玻璃;3

6为太阳能集热板;3

7为太阳能空气能幕墙。
48.实施例4:
49.以下为本发明提供的一种空气能热电热泵管10在空气能热电热泵热水器领域的应用,具体可参考附图7进行理解,空气能热电热泵室外机的风机盘管采用铜铝翅片管与空气能热电热泵管的复合形式。室外机与热水箱中的内置盘管,构成环路空气能热管。室外机与热水箱构成空气能热电热泵热水器整体。空气能热电热泵管采用半导体热泵工作模式,由太阳能光电互补智能电源供电并控制热媒温度。
50.综上所述,本发明提供的一种空气能热电热泵管,本发明提供的一种空气能热电热泵管,本身即为一种具有温差发电和热电制热制冷功能的复合管,能充分利用太阳能空气能温差发电同步集热和热电热泵供热、利用空气源热电热泵制冷,相比于现有技术中的空气源热泵和空气能热水器装置,省去了复杂的热泵设备及管路系统,其系统集成更为简化,设置简单易行,尤其可与光伏发电热力

电力集成与配套使用,大幅降低了投资运行成本,适合民用和公用建筑的采暖和空气调节,可广泛用于太阳能建筑一体化建设,具有广阔的应用前景。
51.以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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