本发明涉及一种防冻液工质集热器，属于可再生能源热利用技术领域。
背景技术：
目前在寒冷和严寒地区清洁能源供热，大量采用太阳能真空玻璃管热水器供热、空气源热泵供热。虽然太阳能储量巨大而又清洁，但是太阳能热泵供热由于诸多技术问题亟待解决，几乎没有应用。
直膨式太阳能热泵供热，由于太阳能单位面积功率低，集热器面积较大，集热器直接做为热泵蒸发器，热泵工质路径长，使得压缩机回油变的困难，压缩机缺油使得压缩机寿命减少。另外，直膨式太阳能热泵供热，工质充注量大，现场施工难度大、专业性较强。
非直膨式太阳能热泵供热，集热器工质为水，工作温度不能低于摄氏零度，在寒冷和严寒地区应用需要有透光措施和保温措施，设置有透光措施和保温措施的集热器就不能同时吸收空气能，且集热效率下降、成本提高，用户不好接受。
太阳能真空玻璃管热水器不能同时吸收空气能，空气源热泵不能吸收太阳能。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有太阳能热泵供热技术的不足，提供一种工作温度范围宽、可以同时吸收太阳能、空气能、环境能，集热效率高的防冻液工质集热器。
本发明的技术方案如下：
一种防冻液工质集热器，包括集热器本体、集热器工质，其特征是：所述集热器本体设有入口和出口，集热器工质为防冻液，用于热泵供热系统中，为热泵供热系统供热集热。
所述防冻液是乙二醇溶液、导热油或其它能够作为防冻液的化学溶液。
所述集热器本体由采用铝排管、其它金属材料管或非金属材料管制作。
所述防冻液工质集热器安装在封闭的、需要制冷的环境中。
所述热泵供热系统由防冻液工质集热器、循环泵、换热器、压缩机、冷凝器、膨胀阀构成，换热器是热泵供热系统的蒸发器。
所述循环泵使集热器工质从防冻液工质集热器入口进、出口出，从而把防冻液工质集热器吸收的热能通过集热器工质带出防冻液工质集热器；同时循环泵使集热器工质在换热器中流动，从而把传递到集热器工质的防冻液工质集热器吸收之热能再传递到热泵工质。
防冻液工质集热器工作温度通常低于气温（大气环境温度），在寒冷和严寒地区，工作温度可以达到零下30℃以下，甚至达到零下40℃以下，防冻液工质集热器安装在户外，集热器本体外部不封闭，防冻液工质集热器可以同时吸收太阳能、空气能、环境能甚至风能。依据防冻液工质最低工作温度，防冻液可以是不同浓度的乙二醇溶液、导热油或其它能够作为防冻液的化学溶液。
本发明的优点是：能够在零下30~40℃的极低温度下工作，并能够同时吸收太阳能、空气能、环境能甚至风能，集热效率高；用防冻液工质集热器、循环泵、换热器、压缩机、冷凝器、膨胀阀构成的热泵供热系统，把循环泵、换热器、压缩机、冷凝器、膨胀阀置于热泵机组内，热泵工质路径短、压缩机回油容易，延长了压缩机使用寿命；热泵机组与防冻液工质集热器通过防冻液管道连接，降低了热泵供热系统安装调试难度。
附图说明
图1为用防冻液工质集热器组成的太阳能热泵热水供热系统示意图。
图2为用防冻液工质集热器组成的太阳能热泵热风供热系统示意图。
图1、2中，1为防冻液工质集热器，2为防冻液膨胀罐，3为防冻液工质循环泵，4为换热器，5为压缩机，6为冷凝器，7为膨胀阀，8为太阳能热泵热水供热系统的热水输出，9为风机盘管式冷凝器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进行具体说明，本实施方式是在本发明技术方案为前提进行具体实施的，给出了具体实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
防冻液工质循环如图1、2所示，本实施方式包括防冻液工质集热器1，防冻液膨胀罐2，防冻液工质循环泵3，换热器4。防冻液工质集热器1出口通过防冻液管道连接到防冻液工质循环泵3入口，防冻液工质循环泵3出口通过防冻液管道连接到换热器4防冻液工质入口，换热器4防冻液工质出口通过防冻液管道连接到防冻液工质集热器1入口，形成防冻液工质闭合回路，通过防冻液工质循环泵3使防冻液工质在这个防冻液工质闭合回路中循环，把防冻液工质集热器1收集到的热能传递到换热器4中。防冻液膨胀罐2与防冻液工质集热器1相联，使防冻液工质闭合回路中的防冻液工质热胀冷缩时，有一缓存空间。
热泵工质循环如图1、2所示，本实施方式包括换热器4，压缩机5，冷凝器6，膨胀阀7。换热器4热泵工质出口通过热泵工质管道连接到压缩机5入口，压缩机5出口通过热泵工质管道连接到冷凝器6、9热泵工质入口，冷凝器6、9热泵工质出口通过热泵工质管道连接到膨胀阀7入口，膨胀阀7出口通过热泵工质管道连接到换热器4热泵工质入口，形成热泵工质闭合回路，压缩机5使热泵工质在该回路中循环，把传递到换热器4中的防冻液工质集热器1收集到的热能、压缩机消耗的电能，同时传递到冷凝器6、9（不计损耗）。换热器4为热泵系统的蒸发器。
如图1所示，本实施方式包括防冻液工质集热器1，防冻液膨胀罐2，防冻液工质循环泵3，换热器4形成的防冻液工质循环；换热器4，压缩机5，冷凝器6，膨胀阀7形成的热泵工质循环；太阳能热泵热水供热系统的热水输出8。通过防冻液工质循环和热泵工质循环，把传递到换热器4中的防冻液工质集热器1收集到的热能、压缩机消耗的电能，同时传递到冷凝器6（不计损耗）。传递到冷凝器6的热能，通过太阳能热泵热水供热系统的热水输出8输出。
如图2所示，本实施方式包括防冻液工质集热器1，防冻液膨胀罐2，防冻液工质循环泵3，换热器4形成的防冻液工质循环；换热器4，压缩机5，风机盘管式冷凝器9，膨胀阀7形成的热泵工质循环。通过防冻液工质循环和热泵工质循环，把传递到换热器4中的防冻液工质集热器1收集到的热能、压缩机消耗的电能，同时传递到风机盘管式冷凝器9（不计损耗）。传递到风机盘管式冷凝器9的热能，通过风机盘管式冷凝器热风输出。
如图1、2所示，制热时，防冻液工质集热器1安装在户外，防冻液工质集热器1吸热体外不封闭，防冻液工质集热器1可以同时吸收太阳能、空气能、环境能甚至风能。依据工质最低工作温度，防冻液可以是不同浓度的乙二醇溶液、导热油或其他化学溶液。用于制冷时，防冻液工质集热器1安装在封闭的、需要制冷的环境中。
1.一种防冻液工质集热器，包括集热器本体、集热器工质，其特征是：所述集热器本体设有入口和出口，集热器工质为防冻液，用于热泵供热系统中，为热泵供热系统供热集热。
2.根据权利要求1所述的防冻液工质集热器，其特征是：所述防冻液是乙二醇溶液、导热油或其它能够作为防冻液的化学溶液。
3.根据权利要求1所述的防冻液工质集热器，其特征是：所述集热器本体由采用铝排管、其它金属材料管或非金属材料管制作。
4.根据权利要求1所述的防冻液工质集热器，其特征是：所述防冻液工质集热器安装在封闭的、需要制冷的环境中。
5.根据权利要求1所述的防冻液工质集热器，其特征是：所述热泵供热系统由防冻液工质集热器、循环泵、换热器、压缩机、冷凝器、膨胀阀构成，换热器是热泵供热系统的蒸发器。
6.根据权利要求5所述的防冻液工质集热器，其特征是：所述循环泵使集热器工质从防冻液工质集热器入口进、出口出，从而把防冻液工质集热器吸收的热能通过集热器工质带出防冻液工质集热器；同时循环泵使集热器工质在换热器中流动，从而把传递到集热器工质的防冻液工质集热器吸收之热能再传递到热泵工质。
7.根据权利要求1所述的防冻液工质集热器，其特征是：防冻液工质集热器安装在户外，集热器本体外部不封闭，防冻液工质集热器能够同时吸收太阳能、空气能、环境能。
技术总结