鋰離子電池供電的空氣源熱泵熱水的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及鋰離子電池供電的空氣源熱泵熱水機(jī)，屬于清潔能源應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】。從鋰離子電池輸出的直流電通過導(dǎo)電線輸入逆變器，在逆變器內(nèi)直流電轉(zhuǎn)換成交流電，交流電通過導(dǎo)電線輸入空氣源熱泵熱水機(jī)內(nèi)部的壓縮器，在壓縮器內(nèi)電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，壓縮器的機(jī)械運動驅(qū)動冷媒在系統(tǒng)中循環(huán)，冷媒在蒸發(fā)器內(nèi)把空氣中的低溫?zé)崮芪者M(jìn)來，經(jīng)過冷凝器釋放出高溫?zé)崮?，給水加熱?？諝獾臏囟仍跀z氏零度以上時，空氣源熱泵熱水機(jī)就可以在24小時全天候承壓運行，向空氣要熱能，充分利用鋰離子電池輸出的電力來驅(qū)動空氣源熱泵熱水機(jī)向用戶提供35℃—65℃的熱水，比現(xiàn)有電熱或燃煤加熱水要降低75%的能源消耗，既節(jié)能環(huán)保，又安全可靠。
【專利說明】 鋰離子電池供電的空氣源熱泵熱水機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鋰離子電池供電的空氣源熱泵熱水機(jī)，屬于清潔能源應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]中央氣象臺于2014年2月20日至26日多次發(fā)布霾橙色預(yù)警，北京、天津、河北中南部、山東西北部、河南北部、陜西關(guān)中、遼寧中部等地有重度霾，北京橙色預(yù)警持續(xù)了 80個小時，京津冀及周邊地區(qū)持續(xù)重度霾。霾的出現(xiàn)與能源結(jié)構(gòu)不合理有很大的關(guān)系，長時間大量燃燒煤炭、向空氣中排放污染物是主要原因之一。
[0003]目前，新興的空氣源熱泵熱水機(jī)全部依賴從供電網(wǎng)上拉接導(dǎo)電線取電作為驅(qū)動電力，中國東部和中部的供電網(wǎng)中的電力大部分靠燃燒煤炭的火力發(fā)電廠供電，供電網(wǎng)中的電用得越多，火力發(fā)電廠燒煤炭也就越多，火力發(fā)電廠向空氣中排放污染物就越多，然而環(huán)境容量是有限的。
[0004]調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，用清潔能源取代化石能源是人類的努力方向。人類開發(fā)的清潔能源中使用比較多的有:太陽能光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電兩種，實際使用中，太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)生的電流量受到光照強弱變化的影響不夠穩(wěn)定，風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的電流量受到風(fēng)力大小變化的影響同樣不夠穩(wěn)定，供電量變化無常給用電裝置的正常運轉(zhuǎn)和工作效率造成了一定的影響。如何實現(xiàn)穩(wěn)定供電成為需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供鋰離子電池供電的空氣源熱泵熱水機(jī)。
[0006]鋰離子電池是可以反復(fù)充電和放電3000次到5000次的電池。太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)生的不夠穩(wěn)定的電流和風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的不夠穩(wěn)定的電流都可以通過導(dǎo)電線輸入鋰離子電池儲存電能，從鋰離子電池通過導(dǎo)電線輸出的電流是穩(wěn)定的電流，其電流量和電壓都比較穩(wěn)定，鋰離子電池供電的空氣源熱泵熱水機(jī)不僅工作狀況比較穩(wěn)定，而且使用壽命可以延長。鋰離子電池的裝拆、更換、運輸都比較方便，同樣型號的鋰離子電池可以輪換使用，用完電的鋰離子電池可以運到光伏發(fā)電站或風(fēng)力發(fā)電站充足電后繼續(xù)使用。
[0007]鋰離子電池有大有小，手機(jī)中使用的鋰離子電池的體積和功率都小，本實用新型人在上海展會上看到公共交通大型汽車、坦克車、潛水艇中使用的鋰離子動力電池的驅(qū)動功率相當(dāng)大?，F(xiàn)有的空氣源熱泵熱水機(jī)在使用時的額定電壓為380V、額定電流為2A — 8A，額定輸入功率為1000W — 10000W，安裝對應(yīng)型號的鋰離子動力電池向空氣源熱泵熱水機(jī)供電，完全能驅(qū)動相互匹配的型號的空氣源熱泵熱水機(jī)正常運轉(zhuǎn)。如果在水箱中安裝電加熱裝置，防止溫度過低在吸熱器上結(jié)霜而堵塞空氣通道，空氣源熱泵熱水機(jī)就不僅能在0°C以上工作，而且能在_20°C以上的環(huán)境中工作，這就為向東北地區(qū)和華北地區(qū)推廣使用空氣源熱泵熱水機(jī)創(chuàng)造了條件。地球上的鋰礦資源比較豐富，可以供人類大量制造鋰離子電池使用許多年，大力發(fā)展鋰離子電池用于儲存太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的電能，有利于推進(jìn)清潔能源的廣泛應(yīng)用，有利于減少霧霾的發(fā)生。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0009]由鋰離子電池1、逆變器2、導(dǎo)電線3、空氣源熱泵熱水機(jī)外殼體4、壓縮器5、蒸發(fā)器6、膨脹閥7、過濾器8、儲液器9、冷凝器10、底座11、保溫水箱12、冷水進(jìn)水管13、熱水出水管14、循環(huán)水管15共同組成鋰離子電池供電的空氣源熱泵熱水機(jī)；
[0010]在空氣源熱泵熱水機(jī)外殼體4的上方安裝由鋰離子電池1、逆變器2、導(dǎo)電線3組成的供電系統(tǒng)，由空氣源熱泵熱水機(jī)外殼體4、壓縮器5、蒸發(fā)器6、膨脹閥7、過濾器8、儲液器9、冷凝器10、底座11組成空氣源熱泵熱水機(jī)，蒸發(fā)器6安裝在空氣源熱泵熱水機(jī)內(nèi)部的、距離保溫水箱12遠(yuǎn)的一側(cè)，冷凝器10安裝在空氣源熱泵熱水機(jī)內(nèi)部的、距離保溫水箱12近的一側(cè)，膨脹閥7、過濾器8、儲液器9依次安裝在蒸發(fā)器6下部和冷凝器10下部的中間，壓縮器5安裝在蒸發(fā)器6上部和冷凝器10上部的中間，在空氣源熱泵熱水機(jī)的下方安裝有底座11，在距離冷凝器10比較近的一側(cè)、同時距離空氣源熱泵熱水機(jī)外殼體4不遠(yuǎn)的地方安裝保溫水箱12，在保溫水箱12的一個側(cè)面上，與相鄰的空氣源熱泵熱水機(jī)的中間安裝上部和下部兩根循環(huán)水管15，在保溫水箱12的另一個側(cè)面的上部安裝冷水進(jìn)水管13、下部安裝熱水出水管14 ；
[0011]鋰離子電池I通過導(dǎo)電線3與逆變器2連接，逆變器2通過導(dǎo)電線3與壓縮器5連接，在空氣源熱泵熱水機(jī)的內(nèi)部，冷凝器10上部的管道穿過壓縮器5與蒸發(fā)器6上部的管道連接并互通，冷凝器10下部的管道穿過儲液器9、過濾器8、膨脹閥7與蒸發(fā)器6下部的管道連接并互通，冷水進(jìn)水管13與保溫水箱12的、背向空氣源熱泵熱水機(jī)的側(cè)面的上壁部連接，熱水出水管14與保溫水箱12的、背向空氣源熱泵熱水機(jī)的側(cè)面的下壁部連接，兩根循環(huán)水管15分別安裝在保溫水箱12的、面向空氣源熱泵熱水機(jī)的側(cè)面的上部和下部，并與空氣源熱泵熱水機(jī)外殼體4上的兩個對應(yīng)的上部和下部連接并互通。
[0012]鋰離子電池I是磷酸鐵鋰離子電池或錳酸鋰鋰離子電池或鈦酸鋰鋰離子電池或鈷酸鋰鋰離子電池。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:①供電穩(wěn)定。從鋰離子電池輸出的電流是穩(wěn)定的電流，鋰離子電池供電的空氣源熱泵熱水機(jī)工作性能穩(wěn)定，工作效率提高。將不夠穩(wěn)定的太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)生的電流和風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的電流輸入鋰離子電池儲存，從鋰離子電池輸出的電流向空氣源熱泵熱水機(jī)供電穩(wěn)定。②清潔能源。由于本實用新型中輸入鋰離子電池的電流全部來自太陽能光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的電流，在發(fā)電、輸電的過程中不向空氣中排放污染物，鋰離子電池供電的空氣源熱泵熱水機(jī)使用的全部是清潔能源。③使用安全。鋰離子電池供電的空氣源熱泵熱水機(jī)的機(jī)組結(jié)構(gòu)水電分離，使用安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]從鋰離子電池輸出的直流電通過導(dǎo)電線輸入逆變器，在逆變器內(nèi)直流電轉(zhuǎn)換成交流電，交流電通過導(dǎo)電線輸入空氣源熱泵熱水機(jī)內(nèi)部的壓縮器，在壓縮器內(nèi)電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，壓縮器的機(jī)械運動驅(qū)動冷媒在系統(tǒng)中循環(huán)，冷媒在蒸發(fā)器內(nèi)把空氣中的低溫?zé)崮芪者M(jìn)來，經(jīng)過冷凝器釋放出高溫?zé)崮?，給水加熱?？諝獾臏囟仍跀z氏零度以上時，空氣源熱泵熱水機(jī)就可以在24小時全天候承壓運行，向空氣要熱能，充分利用鋰離子電池輸出的電力來驅(qū)動空氣源熱泵熱水機(jī)向用戶提供35°C—65°C的熱水，比現(xiàn)有電熱或燃煤加熱水要降低75%的能源消耗，既節(jié)能環(huán)保，又安全可靠。
[0016]下面本實用新型將結(jié)合附圖中的實施例作進(jìn)一步描述:
[0017]由鋰離子電池1、逆變器2、導(dǎo)電線3、空氣源熱泵熱水機(jī)外殼體4、壓縮器5、蒸發(fā)器
6、膨脹閥7、過濾器8、儲液器9、冷凝器10、底座11、保溫水箱12、冷水進(jìn)水管13、熱水出水管14、循環(huán)水管15共同組成鋰離子電池供電的空氣源熱泵熱水機(jī)；
[0018]在空氣源熱泵熱水機(jī)外殼體4的上方安裝由鋰離子電池1、逆變器2、導(dǎo)電線3組成的供電系統(tǒng)，由空氣源熱泵熱水機(jī)外殼體4、壓縮器5、蒸發(fā)器6、膨脹閥7、過濾器8、儲液器9、冷凝器10、底座11組成空氣源熱泵熱水機(jī)，蒸發(fā)器6安裝在空氣源熱泵熱水機(jī)內(nèi)部的、距離保溫水箱12遠(yuǎn)的一側(cè)，冷凝器10安裝在空氣源熱泵熱水機(jī)內(nèi)部的、距離保溫水箱12近的一側(cè)，膨脹閥7、過濾器8、儲液器9依次安裝在蒸發(fā)器6下部和冷凝器10下部的中間，壓縮器5安裝在蒸發(fā)器6上部和冷凝器10上部的中間，在空氣源熱泵熱水機(jī)的下方安裝有底座11，在距離冷凝器10比較近的一側(cè)、同時距離空氣源熱泵熱水機(jī)外殼體4不遠(yuǎn)的地方安裝保溫水箱12，在保溫水箱12的一個側(cè)面上，與相鄰的空氣源熱泵熱水機(jī)的中間安裝上部和下部兩根循環(huán)水管15，在保溫水箱12的另一個側(cè)面的上部安裝冷水進(jìn)水管13、下部安裝熱水出水管14 ；
[0019]鋰離子電池I通過導(dǎo)電線3與逆變器2連接，逆變器2通過導(dǎo)電線3與壓縮器5連接，在空氣源熱泵熱水機(jī)的內(nèi)部，冷凝器10上部的管道穿過壓縮器5與蒸發(fā)器6上部的管道連接并互通，冷凝器10下部的管道穿過儲液器9、過濾器8、膨脹閥7與蒸發(fā)器6下部的管道連接并互通，冷水進(jìn)水管13與保溫水箱12的、背向空氣源熱泵熱水機(jī)的側(cè)面的上壁部連接，熱水出水管14與保溫水箱12的、背向空氣源熱泵熱水機(jī)的側(cè)面的下壁部連接，兩根循環(huán)水管15分別安裝在保溫水箱12的、面向空氣源熱泵熱水機(jī)的側(cè)面的上部和下部，并與空氣源熱泵熱水機(jī)外殼體4上的兩個對應(yīng)的上部和下部連接并互通。
[0020]鋰離子電池I是磷酸鐵鋰離子電池或錳酸鋰鋰離子電池或鈦酸鋰鋰離子電池或鈷酸鋰鋰離子電池。
[0021 ] 從鋰離子電池輸出的直流電通過導(dǎo)電線輸入逆變器，在逆變器內(nèi)直流電轉(zhuǎn)換成交流電，從逆變器中輸出的交流電通過導(dǎo)電線輸入空氣源熱泵熱水機(jī)內(nèi)的壓縮器作為動力，在壓縮器內(nèi)電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，壓縮器的機(jī)械運轉(zhuǎn)驅(qū)動環(huán)保冷媒R142或R417A或R134A或R415B在系統(tǒng)中不斷循環(huán)，環(huán)保冷媒作為工質(zhì)對大氣層基本沒有影響，在蒸發(fā)器中冷媒蒸發(fā)吸取空氣中的低溫?zé)崮苡梢簯B(tài)冷媒轉(zhuǎn)變成氣態(tài)冷媒，氣態(tài)冷媒經(jīng)過循環(huán)進(jìn)入冷凝器后釋放出高溫?zé)崮芗訜崴?，同時，氣態(tài)冷媒被冷卻并轉(zhuǎn)化成液態(tài)冷媒，冷媒在不斷的循環(huán)中實現(xiàn)了用空氣中的低溫?zé)崮苻D(zhuǎn)變?yōu)楦邷責(zé)崮軐⑺訜嶂?5°C — 65°C。在空氣源熱泵熱水機(jī)的工作過程中，只有壓縮器耗電，提高水溫的熱能來源于空氣，由于空氣中的熱能是取不完的，加熱水流得到的能量大于熱泵消耗的電能，能源的利用效率顯著提高，能效比達(dá)4.3以上，加工等量熱水的耗電量只有電熱水器的四分之一。
[0022]現(xiàn)舉出實施例如下:[0023]實施例一:
[0024]從磷酸鐵鋰離子電池輸出的直流電通過導(dǎo)電線輸入逆變器，在逆變器內(nèi)直流電轉(zhuǎn)換成交流電，交流電通過導(dǎo)電線輸入空氣源熱泵熱水機(jī)內(nèi)部的壓縮器，在壓縮器內(nèi)電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，壓縮器的機(jī)械運動驅(qū)動冷媒在系統(tǒng)中循環(huán)，冷媒在蒸發(fā)器內(nèi)把空氣中的低溫?zé)崮芪者M(jìn)來，經(jīng)過冷凝器釋放出高溫?zé)崮埽瑢⑺骷訜??？諝庠礋岜脽崴畽C(jī)在運行中只有壓縮器消耗電能，加熱水流需要的熱能來源于空氣。充分利用磷酸鐵鋰離子電池輸出的電力來驅(qū)動空氣源熱泵熱水機(jī)向用戶提供35°C—65°C的熱水，比使用現(xiàn)有電熱或燃煤加熱水要降低75%的能源消耗，既節(jié)能環(huán)保，又安全可靠。
[0025]實施例二:
[0026]從錳酸鋰鋰離子電池輸出的直流電通過導(dǎo)電線輸入逆變器，在逆變器內(nèi)直流電轉(zhuǎn)換成交流電，交流電通過導(dǎo)電線輸入空氣源熱泵熱水機(jī)內(nèi)部的壓縮器，在壓縮器內(nèi)電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，壓縮器的機(jī)械運動驅(qū)動冷媒在系統(tǒng)中循環(huán)，冷媒在蒸發(fā)器內(nèi)把空氣中的低溫?zé)崮芪者M(jìn)來，經(jīng)過冷凝器釋放出高溫?zé)崮?，將水流加熱?？諝庠礋岜脽崴畽C(jī)在運行中只有壓縮器消耗電能，加熱水流需要的熱能來源于空氣。充分利用錳酸鋰鋰離子電池輸出的電力來驅(qū)動空氣源熱泵熱水機(jī)向用戶提供35°C—65°C的熱水，比使用現(xiàn)有電熱或燃煤加熱水要降低75%的能源消耗，既節(jié)能環(huán)保，又安全可靠。
【權(quán)利要求】
1.鋰離子電池供電的空氣源熱泵熱水機(jī)，其特征是，由鋰離子電池(I)、逆變器(2)、導(dǎo)電線(3)、空氣源熱泵熱水機(jī)外殼體(4)、壓縮器(5)、蒸發(fā)器(6)、膨脹閥(7)、過濾器(8)、儲液器(9)、冷凝器(10)、底座(11)、保溫水箱(12)、冷水進(jìn)水管(13)、熱水出水管(14)、循環(huán)水管(15)共同組成鋰離子電池供電的空氣源熱泵熱水機(jī)； 在空氣源熱泵熱水機(jī)外殼體(4)的上方安裝由鋰離子電池(I)、逆變器(2)、導(dǎo)電線(3)組成的供電系統(tǒng)，由空氣源熱泵熱水機(jī)外殼體(4)、壓縮器(5)、蒸發(fā)器(6)、膨脹閥(7)、過濾器(8)、儲液器(9)、冷凝器(10)、底座(11)組成空氣源熱泵熱水機(jī)，蒸發(fā)器(6)安裝在空氣源熱泵熱水機(jī)內(nèi)部的、距離保溫水箱(12)遠(yuǎn)的一側(cè)，冷凝器(10)安裝在空氣源熱泵熱水機(jī)內(nèi)部的、距離保溫水箱(12)近的一側(cè)，膨脹閥(7)、過濾器(8)、儲液器(9)依次安裝在蒸發(fā)器(6)下部和冷凝器(10)下部的中間，壓縮器(5)安裝在蒸發(fā)器(6)上部和冷凝器(10)上部的中間，在空氣源熱泵熱水機(jī)的下方安裝有底座(11)，在距離冷凝器(10)比較近的一側(cè)、同時距離空氣源熱泵熱水機(jī)外殼體(4)不遠(yuǎn)的地方安裝保溫水箱(12)，在保溫水箱(12)的一個側(cè)面上，與相鄰的空氣源熱泵熱水機(jī)的中間安裝上部和下部兩根循環(huán)水管(15)，在保溫水箱(12)的另一個側(cè)面的上部安裝冷水進(jìn)水管(13)、下部安裝熱水出水管(14)； 鋰離子電池(I)通過導(dǎo)電線(3)與逆變器(2)連接，逆變器(2)通過導(dǎo)電線(3)與壓縮器(5)連接，在空氣源熱泵熱水機(jī)的內(nèi)部，冷凝器(10)上部的管道穿過壓縮器(5)與蒸發(fā)器(6)上部的管道連接并互通，冷凝器(10)下部的管道穿過儲液器(9)、過濾器(8)、膨脹閥(7)與蒸發(fā)器(6)下部的管道連接并互通，冷水進(jìn)水管(13)與保溫水箱(12)的、背向空氣源熱泵熱水機(jī)的側(cè)面的上壁部連接，熱水出水管(14)與保溫水箱(12)的、背向空氣源熱泵熱水機(jī)的側(cè)面的下壁部連接，兩根循環(huán)水管(15)分別安裝在保溫水箱(12)的、面向空氣源熱泵熱水機(jī)的側(cè)面的上部和下部，并與空氣源熱泵熱水機(jī)外殼體(4)上的兩個對應(yīng)的上部和下部連接并互通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池供電的空氣源熱泵熱水機(jī)，其特征是，所述的鋰離子電池(I)是磷酸鐵鋰離子電池或錳酸鋰鋰離子電池或鈦酸鋰鋰離子電池或鈷酸鋰鋰離子電池。
【文檔編號】F24H9/00GK203771681SQ201420088336
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】繆同春 申請人:無錫同春新能源科技有限公司