一種太陽(yáng)能與空氣源熱泵采暖熱水互補(bǔ)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能與空氣源熱泵采暖熱水互補(bǔ)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括空氣源熱泵，該空氣源熱泵的室內(nèi)機(jī)與保溫水箱、地板采暖系統(tǒng)分別形成閉合水路，太陽(yáng)能集熱器通過(guò)熱交換管路II為保溫水箱供熱，通過(guò)熱交換管路I為空氣源熱泵的室外機(jī)換熱器及接水盤供熱除霜；中央控制器控制各種電磁閥的開(kāi)關(guān)以及設(shè)置各種溫度。通過(guò)采用本發(fā)明所公開(kāi)的太陽(yáng)能與空氣源熱泵采暖熱水互補(bǔ)系統(tǒng)及方法，不僅可以通過(guò)空氣源熱泵系統(tǒng)改善冬季、陰雨天太陽(yáng)能提供生活熱水水量不足的問(wèn)題，大大提高了供熱量及熱效率，另外通過(guò)太陽(yáng)能提供熱量用于除去空氣源熱泵室外機(jī)的熱交換器及接水盤的結(jié)冰，保證了空氣源熱泵的穩(wěn)定運(yùn)行。
【專利說(shuō)明】一種太陽(yáng)能與空氣源熱泵采暖熱水互補(bǔ)系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采暖及熱水供給系統(tǒng)及方法，具體的說(shuō)涉及一種太陽(yáng)能與空氣源熱泵采暖熱水互補(bǔ)系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的提高，人類對(duì)能源的需求不斷擴(kuò)大，可再生能源和清潔能源的利用越來(lái)越多的在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。太陽(yáng)能集熱器是依靠集熱管吸收太陽(yáng)輻射加熱水，然后將熱水通過(guò)管道輸送到水箱儲(chǔ)存，再輸送到用戶?？諝庠礋岜檬抢秒娔茯?qū)動(dòng)熱泵系統(tǒng)從空氣中吸取熱量，并將熱量釋放出來(lái)加熱水。空氣源熱泵具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，但在冬季室外溫度過(guò)低時(shí)，熱泵的低溫制熱性能較差，并且空氣源熱泵的室外機(jī)會(huì)結(jié)冰覆蓋換熱器，從而影響空氣源熱泵的穩(wěn)定運(yùn)行；而太陽(yáng)能受季節(jié)和天氣影響較大，在冬季光照不足時(shí)，必須使用電加熱輔助，冬季不用電加熱太陽(yáng)能水溫一般基本維持在30° C-40°C，
[0003]將空氣源熱泵與太陽(yáng)能結(jié)合供應(yīng)生活熱水，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)進(jìn)行了許多這方面的研究和實(shí)驗(yàn)，對(duì)于冬季的采暖及生活用水供熱，一般是采用太陽(yáng)能與空氣源熱泵結(jié)合加熱生活水箱的水，然后生活水箱與地暖系統(tǒng)聯(lián)通形成一個(gè)水循環(huán)，請(qǐng)參見(jiàn)附圖1。這種供熱循環(huán)系統(tǒng)雖然能改善整體供熱量，但是對(duì)于空氣源熱泵的室外機(jī)會(huì)結(jié)冰覆蓋的問(wèn)題，還是不能很好解決。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種將太陽(yáng)能與空氣源熱泵結(jié)合進(jìn)行采暖熱水互補(bǔ)的系統(tǒng)及方法。
[0005]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]該系統(tǒng)包括空氣源熱泵，該空氣源熱泵的室內(nèi)機(jī)與保溫水箱、地板采暖系統(tǒng)分別形成閉合水路，在閉合水路上設(shè)置有循環(huán)水泵，并且在室內(nèi)機(jī)和保溫水箱之間的支路上分別設(shè)置電磁水閥I和電磁水閥II，在室內(nèi)機(jī)和地板采暖系統(tǒng)之間的支路上分別設(shè)置電磁水閥III和電磁水閥IV ;太陽(yáng)能集熱器通過(guò)熱交換管路II為保溫水箱供熱，通過(guò)熱交換管路I為空氣源熱泵的室外機(jī)換熱器及接水盤供熱除霜，并且管路I上設(shè)置防凍液電磁閥I，在管路II上設(shè)置防凍液電磁閥II，管路1、管路II的總管路上設(shè)置防凍液循環(huán)泵；還包括有中央控制器，在該中央控制器設(shè)定地板采暖系統(tǒng)的溫度需求，承壓保溫水箱的溫度需求，采集地板采暖系統(tǒng)室內(nèi)溫度，保溫水箱中的熱水溫度，室外環(huán)境溫度，控制上述空氣源熱泵的啟停以及上述各封閉循環(huán)系統(tǒng)中的電磁水閥、防凍液電磁閥、循環(huán)水泵、防凍液循環(huán)泵的開(kāi)關(guān)與啟停。
[0007]進(jìn)一步的，所述的保溫水箱為承壓保溫水箱。
[0008]進(jìn)一步的，所述的太陽(yáng)能集熱器為平板式太陽(yáng)能集熱器，內(nèi)置防凍液。
[0009]進(jìn)一步的，所述的保溫水箱有自來(lái)水補(bǔ)水口和熱水出口。
[0010]一種太陽(yáng)能與空氣源熱泵采暖熱水互補(bǔ)方法，
[0011]室外環(huán)境溫度高于0°C，中央控制器控制防凍液電磁閥II打開(kāi)，防凍液電磁閥I關(guān)閉，防凍液循環(huán)泵循環(huán)，太陽(yáng)能集熱器為保溫水箱供熱；當(dāng)運(yùn)行一定時(shí)間后(可調(diào)節(jié))保溫水箱內(nèi)水溫不能達(dá)到設(shè)定值，中央控制器控制電磁水閥I和電磁水閥II打開(kāi)，電磁水閥III和電磁水閥IV關(guān)閉，循環(huán)水泵循環(huán)，空氣源熱泵加熱保溫水箱內(nèi)的水，保溫水箱中水溫達(dá)到設(shè)定值后，中央控制器控制電磁水閥I和電磁水閥II關(guān)閉，循環(huán)水泵停止循環(huán)，空氣源熱泵停止加熱保溫水箱內(nèi)的水；
[0012]室外環(huán)境溫度低于(TC，中央控制器控制防凍液電磁閥I打開(kāi)，防凍液電磁閥II關(guān)閉，防凍液循環(huán)泵循環(huán)，太陽(yáng)能集熱器為空氣源熱泵室外機(jī)供熱除霜；中央控制器設(shè)定保溫水箱熱水溫度和地板采暖系統(tǒng)室內(nèi)溫度，任何一個(gè)溫度不能達(dá)到要求時(shí)，空氣源熱泵啟動(dòng)加熱，循環(huán)水泵循環(huán)，其中保溫水箱優(yōu)先被加熱，控制電磁水閥I和電磁水閥II打開(kāi)，電磁水閥III和電磁水閥IV關(guān)閉，達(dá)到設(shè)定的保溫水箱溫度要求后，切換到地板采暖系統(tǒng)，電磁水閥I和電磁水閥II關(guān)閉，電磁水閥III和電磁水閥IV打開(kāi)，達(dá)到地板采暖系統(tǒng)室內(nèi)溫度要求后，空氣源熱泵停止工作，水泵停止循環(huán)。
[0013]本發(fā)明所公開(kāi)的技術(shù)方案具有下列優(yōu)點(diǎn):
[0014]通過(guò)采用本發(fā)明所公開(kāi)的太陽(yáng)能與空氣源熱泵采暖熱水互補(bǔ)系統(tǒng)及方法，不僅可以通過(guò)空氣源熱泵系統(tǒng)改善冬季、陰雨天太陽(yáng)能提供生活熱水水量不足的問(wèn)題，大大提高了供熱量及熱效率，另外通過(guò)太陽(yáng)能提供熱量用于除去空氣源熱泵室外機(jī)的熱交換器及接水盤的結(jié)冰，保證了空氣源熱泵的穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明所公開(kāi)的互補(bǔ)系統(tǒng)成本造價(jià)低，效率高，適宜在我國(guó)北方地區(qū)大面積推廣應(yīng)用，從而促進(jìn)了可再生能源與清潔能源的利用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明【背景技術(shù)】中所公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)所用的供熱系統(tǒng)循環(huán)圖。
[0016]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1所公開(kāi)的采暖熱水互補(bǔ)系統(tǒng)的連接及循環(huán)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]實(shí)施例1，如圖1所示，本實(shí)施例公開(kāi)了一種太陽(yáng)能與空氣源熱泵采暖熱水互補(bǔ)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括空氣源熱泵，該空氣源熱泵的室內(nèi)機(jī)I與保溫水箱2、地板采暖系統(tǒng)6分別形成閉合水路，在該閉合水路上設(shè)置有循環(huán)水泵3，并且在室內(nèi)機(jī)I和保溫水箱2之間的支路上分別設(shè)置電磁水閥14和電磁水閥115 ;室內(nèi)機(jī)I和地板采暖系統(tǒng)6之間的支路上分別設(shè)置電磁水閥III7和電磁水閥IV8 ;太陽(yáng)能集熱器13通過(guò)熱交換管路II為保溫水箱供熱，通過(guò)熱交換管路I為空氣源熱泵的室外機(jī)14供熱，并且管路II上設(shè)置防凍液電磁閥1110，在管路I上設(shè)置防凍液電磁閥112，管路1、管路II的總管路上設(shè)置防凍液循環(huán)泵9 ;該系統(tǒng)還包括有中央控制器11，該中央控制器11設(shè)定地板采暖系統(tǒng)的室內(nèi)溫度，生活水箱的熱水溫度，采集室內(nèi)溫度，生活水箱熱水溫度，室外環(huán)境溫度，控制空氣源熱泵室內(nèi)機(jī)1、室外機(jī)14的啟停，所述的保溫水箱2為承壓保溫水箱。所述的太陽(yáng)能集熱器13為平板式太陽(yáng)能集熱器。所述的保溫水箱2有自來(lái)水補(bǔ)水口和熱水出口。
[0019]室外環(huán)境溫度高于0°C，中央控制器11控制防凍液電磁閥IIlO打開(kāi)，電磁閥112關(guān)閉，防凍液循環(huán)泵9循環(huán)，太陽(yáng)能集熱器13為保溫水箱2供熱；如保溫水箱2內(nèi)水溫不能達(dá)到設(shè)定值，中央控制器控制電磁水閥14和電磁水閥115打開(kāi)，電磁水閥III7和電磁水閥IV8關(guān)閉，循環(huán)水泵3循環(huán)，空氣源熱泵加熱保溫水箱2內(nèi)的水，達(dá)到設(shè)定值后，中央控制器控制電磁水閥14和電磁水閥115關(guān)閉，循環(huán)水泵3停止循環(huán)，空氣源熱泵停止加熱保溫水箱2內(nèi)的水；
[0020]室外環(huán)境溫度低于(TC，中央控制器11控制防凍液電磁閥112打開(kāi)，防凍液電磁閥II1關(guān)閉，防凍液循環(huán)泵9循環(huán)，太陽(yáng)能集熱器13為空氣源熱泵室外機(jī)14供熱除霜；中央控制器11設(shè)定保溫水箱2的溫度和地板采暖系統(tǒng)6的室內(nèi)溫度，任何一個(gè)溫度不能達(dá)到需求，空氣源熱泵系統(tǒng)啟動(dòng)加熱，循環(huán)水泵3循環(huán)，保溫水箱2優(yōu)先加熱；加熱保溫水箱2時(shí)，中央控制器控制電磁水閥14和電磁水閥115打開(kāi)，電磁水閥III7和電磁水閥IV8關(guān)閉，達(dá)到水溫要求后,切換到加熱地板采暖系統(tǒng)6，電磁水閥14和電磁水閥115關(guān)閉，電磁水閥III7和電磁水閥IV8打開(kāi)，，地板采暖系統(tǒng)6達(dá)到設(shè)定溫度要求后，空氣源熱泵停止工作，循環(huán)水泵3停止循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能與空氣源熱泵采暖熱水互補(bǔ)系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括空氣源熱泵，該空氣源熱泵的室內(nèi)機(jī)與保溫水箱、地板采暖系統(tǒng)分別形成閉合水路，在閉合水路上設(shè)置有循環(huán)水泵，并且在室內(nèi)機(jī)和保溫水箱之間的支路上分別設(shè)置電磁水閥I和電磁水閥II，在室內(nèi)機(jī)和地板采暖系統(tǒng)之間的支路上分別設(shè)置電磁水閥III和電磁水閥IV ;太陽(yáng)能集熱器通過(guò)熱交換管路II為保溫水箱供熱，通過(guò)熱交換管路I為空氣源熱泵的室外機(jī)換熱器及接水盤供熱除霜，并且管路I上設(shè)置防凍液電磁閥I，在管路II上設(shè)置防凍液電磁閥II，管路1、管路II的總管路上設(shè)置防凍液循環(huán)泵；還包括有中央控制器，在該中央控制器設(shè)定地板采暖系統(tǒng)的溫度需求，承壓保溫水箱的溫度需求，采集地板采暖系統(tǒng)室內(nèi)溫度，保溫水箱中的熱水溫度，室外環(huán)境溫度，控制上述空氣源熱泵的啟停以及上述各封閉循環(huán)系統(tǒng)中的電磁水閥、防凍液電磁閥、循環(huán)水泵、防凍液循環(huán)泵的開(kāi)關(guān)與啟停。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能與空氣源熱泵采暖熱水互補(bǔ)系統(tǒng)，其特征在于:所述的保溫水箱為承壓保溫水箱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能與空氣源熱泵采暖熱水互補(bǔ)系統(tǒng)，其特征在于:所述的太陽(yáng)能集熱器為平板式太陽(yáng)能集熱器，內(nèi)置防凍液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能與空氣源熱泵采暖熱水互補(bǔ)系統(tǒng)，其特征在于:所述的保溫水箱有自來(lái)水補(bǔ)水口和熱水出口。
5.一種太陽(yáng)能與空氣源熱泵采暖熱水互補(bǔ)方法，其特征在于: 室外環(huán)境溫度高于o°c，中央控制器控制防凍液電磁閥II打開(kāi)，防凍液電磁閥I關(guān)閉，防凍液循環(huán)泵循環(huán)，太陽(yáng)能集熱器為保溫水箱供熱；當(dāng)運(yùn)行一定時(shí)間后(可調(diào)節(jié))保溫水箱內(nèi)水溫不能達(dá)到設(shè)定值，中央控制器控制電磁水閥I和電磁水閥II打開(kāi)，電磁水閥III和電磁水閥IV關(guān)閉，循環(huán)水泵循環(huán)，空氣源熱泵加熱保溫水箱內(nèi)的水，保溫水箱中水溫達(dá)到設(shè)定值后，中央控制器控制電磁水閥I和電磁水閥II關(guān)閉，循環(huán)水泵停止循環(huán)，空氣源熱泵停止加熱保溫水箱內(nèi)的水； 室外環(huán)境溫度低于o°c，中央控制器控制防凍液電磁閥I打開(kāi)，防凍液電磁閥II關(guān)閉，防凍液循環(huán)泵循環(huán)，太陽(yáng)能集熱器為空氣源熱泵室外機(jī)換熱器及接水盤供熱除霜；中央控制器設(shè)定保溫水箱熱水溫度和地板采暖系統(tǒng)室內(nèi)溫度，任何一個(gè)溫度不能達(dá)到要求時(shí)，空氣源熱泵啟動(dòng)加熱，循環(huán)水泵循環(huán)，其中保溫水箱優(yōu)先被加熱，控制電磁水閥I和電磁水閥II打開(kāi)，電磁水閥III和電磁水閥IV關(guān)閉，達(dá)到設(shè)定的保溫水箱溫度要求后，切換到地板采暖系統(tǒng)，電磁水閥I和電磁水閥II關(guān)閉，電磁水閥III和電磁水閥IV打開(kāi)，達(dá)到地板采暖系統(tǒng)室內(nèi)溫度要求后，空氣源熱泵停止工作，水泵停止循環(huán)。
【文檔編號(hào)】F24D12/02GK104180420SQ201310188425
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2013年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月21日
【發(fā)明者】趙建忠 申請(qǐng)人:趙建忠