與即熱式空氣源熱泵相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種與即熱式空氣源熱泵相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)，包括太陽能集熱器(1)、即熱式空氣源熱泵(3)、第一儲水箱(2)和第二儲水箱(4)；其中，所述太陽能集熱器(1)的出水口分別與所述第一儲水箱(2)的進(jìn)水口和即熱式空氣源熱泵(3)的進(jìn)水口連接；所述第一儲水箱(2)的出水口分別與所述太陽能集熱器(1)的進(jìn)水口和即熱式空氣源熱泵(3)的進(jìn)水口連接；所述即熱式空氣源熱泵(3)的出水口分別與第二儲水箱(4)和用戶端連接。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)用戶白天可以優(yōu)先使用太陽能熱水的優(yōu)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能；同時，采用即熱式空氣源熱泵(3)作為輔助，可根據(jù)用戶的實(shí)際使用熱水量來進(jìn)行輔助加熱，避免熱水加熱過量而導(dǎo)致能源浪費(fèi)。
【專利說明】與即熱式空氣源熱泵相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能熱水系統(tǒng)，尤其涉及一種與即熱式空氣源熱泵相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]建筑生活熱水能耗巨大，是建筑能耗重要組成之一。傳統(tǒng)熱水器或熱水系統(tǒng)主要采用電加熱或燃料(天然氣、石油等)燃燒加熱等方式，消耗能源較多且容易造成環(huán)境污染。
[0003]太陽能熱水器或熱水系統(tǒng)是目前最為清潔、環(huán)保和節(jié)能的熱水系統(tǒng)，在近十幾年來得到了快速發(fā)展。太陽能熱水系統(tǒng)通過直接吸收太陽光并將其轉(zhuǎn)化為熱能來加熱水，不需或只需消耗極少量的傳統(tǒng)能源即可制得生活熱水，而且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、不產(chǎn)生污染物，因此具有很強(qiáng)的市場競爭力。但是，傳統(tǒng)無輔助加熱的太陽能熱水系統(tǒng)也存在一些不足:一、受太陽能的間歇性影響較大，在陰雨天氣或太陽光不足時，系統(tǒng)水溫太低，導(dǎo)致用戶不能夠使用；二、即使白天太陽光很足時，也不可能隨時都有供應(yīng)熱水，一般只有在下午或晚上才有熱水供應(yīng)，極大限制了用戶的使用時間。為了彌補(bǔ)由于太陽能間歇性的不足，目前市場上已研宄出帶有輔助加熱的太陽能熱水系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)大都是采用電輔助加熱的方式，即在儲水箱內(nèi)安裝一電加熱器，當(dāng)太陽能加熱結(jié)束后若儲水箱內(nèi)水溫仍達(dá)不到使用溫度要求，電加熱器就會開啟把儲水箱內(nèi)水加熱達(dá)到使用溫度。這一系統(tǒng)雖然可以保證用戶每天都可以有熱水使用，但還是存在一些不足:首先，采用電加熱加熱熱水，一焦耳的電能最多只能產(chǎn)生一焦耳的熱能，電能的利用效率較低；其次，由于電加熱器加熱的是整個儲水箱內(nèi)的水，若熱水沒被用完儲存在水箱內(nèi)等到第二天會導(dǎo)致熱量損失。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
[0005]為此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種與即熱式空氣源熱泵相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的與即熱式空氣源熱泵相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)，包括太陽能集熱器、即熱式空氣源熱泵、第一儲水箱和第二儲水箱；
[0007]其中，所述太陽能集熱器的出水口分別與所述第一儲水箱的進(jìn)水口和即熱式空氣源熱泵的進(jìn)水口連接；所述第一儲水箱的出水口分別與所述太陽能集熱器的進(jìn)水口和即熱式空氣源熱泵的進(jìn)水口連接；所述即熱式空氣源熱泵的出水口分別與第二儲水箱和用戶端連接。
[0008]優(yōu)選地，所述太陽能集熱器的進(jìn)水口設(shè)有第一溫度傳感器，所述太陽能集熱器的出水口設(shè)有第二溫度傳感器。
[0009]優(yōu)選地，所述即熱式空氣源熱泵的進(jìn)水口設(shè)有第三溫度傳感器，所述即熱式空氣源熱泵的出水口設(shè)有第四溫度傳感器。
[0010]優(yōu)選地，所述第一儲水箱的進(jìn)水口設(shè)有單向閥。
[0011]優(yōu)選地，所述第一儲水箱的出水口通過一第一水泵連接所述太陽能集熱器的進(jìn)水P ；
[0012]所述第一儲水箱的出水口和所述太陽能集熱器的出水口通過一第二水泵連接所述即熱式空氣源熱泵的進(jìn)水口。
[0013]優(yōu)選地，所述第一儲水箱的出水口與所述第二水泵的進(jìn)水口之間設(shè)有第一電磁閥；所述太陽能集熱器的出水口與第二水泵的進(jìn)水口之間設(shè)有第二電磁閥。
[0014]優(yōu)選地，所述第二儲水箱的上部設(shè)有第一液位傳感器，所述第二儲水箱的下部設(shè)有第二液位傳感器。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型提供的與即熱式空氣源熱泵相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)用戶白天可以優(yōu)先使用太陽能熱水的優(yōu)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能；同時，本實(shí)用新型采用即熱式空氣源熱泵作為輔助，可根據(jù)用戶的實(shí)際使用熱水量來進(jìn)行輔助加熱，避免熱水加熱過量而導(dǎo)致能源浪費(fèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例與即熱式空氣源熱泵相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例與即熱式空氣源熱泵相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)中即熱式空氣源熱泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖標(biāo)記:
[0019]太陽能集熱器I;
[0020]第一儲水箱2 ;
[0021]即熱式空氣源熱泵3 ;
[0022]壓縮機(jī)31;
[0023]風(fēng)冷換熱器32 ；
[0024]節(jié)流閥33 ；
[0025]套管換熱器34 ；
[0026]第三溫度傳感器35 ；
[0027]第四溫度傳感器36 ;
[0028]流量控制器37 ；
[0029]第二儲水箱4 ;
[0030]第一水泵5 ；
[0031]第二水泵6;
[0032]單向閥7;
[0033]第一電磁閥8;
[0034]第二電磁閥9;
[0035]第三電磁閥10 ;
[0036]第一溫度傳感器11 ;
[0037]第二溫度傳感器12 ；
[0038]第一液位傳感器13 ；
[0039]第二液位傳感器14。
[0040]本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

【具體實(shí)施方式】
[0041]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0042]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0043]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0044]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0045]參照圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種與即熱式空氣源熱泵3相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)，包括太陽能集熱器1、即熱式空氣源熱泵3、第一儲水箱2和第二儲水箱4。
[0046]具體的，太陽能集熱器I的出水口分別與第一儲水箱2的進(jìn)水口和即熱式空氣源熱泵3的進(jìn)水口連接。太陽能集熱器I用于在白天日照下對水進(jìn)行加熱，加熱的熱水可以排出至即熱式空氣源熱泵3，在不需要用熱水時，也可以將熱水排出至第一儲水箱2進(jìn)行循環(huán)加熱。
[0047]第一儲水箱2的出水口分別與太陽能集熱器I的進(jìn)水口和即熱式空氣源熱泵3的進(jìn)水口連接。也就是說，第一儲水箱2用于為太陽能集熱器I或即熱式空氣源熱泵3添加冷水。即熱式空氣源熱泵3可用于對冷水或太陽能集熱器I排出的熱水進(jìn)行加熱或輔助加熱。
[0048]即熱式空氣源熱泵3的出水口分別與第二儲水箱4和用戶端連接。也就是說，即熱式空氣源熱泵3排出的熱水一方面可以排入第二儲水箱4進(jìn)行存儲，另一方面可以供給用戶使用。
[0049]可以理解的是，太陽能集熱器I可以采用多個串聯(lián)，如此，可以加熱更大量的熱水，供應(yīng)給更多的用戶。
[0050]在本實(shí)用新型的一個優(yōu)選實(shí)施例中，太陽能集熱器I的進(jìn)水口設(shè)有第一溫度傳感器11，該第一溫度傳感器11用于檢測太陽能集熱器I的進(jìn)水口的水溫；太陽能集熱器I的出水口設(shè)有第二溫度傳感器12，該第二溫度傳感器12用于檢測太陽能集熱器I加熱后排出的熱水的水溫。
[0051]在本實(shí)用新型的另一個優(yōu)選實(shí)施例中，即熱式空氣源熱泵3的進(jìn)水口設(shè)有第三溫度傳感器35，該第三溫度傳感器35用于檢測即熱式空氣源熱泵3的進(jìn)水口的水溫；即熱式空氣源熱泵3的出水口設(shè)有第四溫度傳感器36，該第四溫度傳感器36用于檢測即熱式空氣源熱泵3的出水口的水溫。
[0052]可選地，在本實(shí)用新型的一個示例中，第一儲水箱2的進(jìn)水口設(shè)有單向閥7，如此，只允許太陽能集熱器I的熱水排出至第一儲水箱2，而防止第一儲水箱2的水倒流至太陽能集熱器I。
[0053]在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，第一儲水箱2的出水口通過一第一水泵5連接所述太陽能集熱器I的進(jìn)水口 ；第一儲水箱2的出水口和所述太陽能集熱器I的出水口通過一第二水泵6連接所述即熱式空氣源熱泵3的進(jìn)水口。也就是說，可以通過第一水泵5將第一儲水箱2的冷水送入至太陽能集熱器1，以實(shí)現(xiàn)為太陽能集熱器I添加冷水。而通過第二水泵6可將第一儲水箱2的冷水送入至即熱式空氣源熱泵3，或者通過第二水泵6將太陽能集熱器I排出的熱水送入至即熱式空氣源熱泵3。
[0054]在本實(shí)用新型的一個具體實(shí)施例中，第一儲水箱2的出水口與第二水泵6的進(jìn)水口之間設(shè)有第一電磁閥8 ;太陽能集熱器I的出水口與第二水泵6的進(jìn)水口之間設(shè)有第二電磁閥9。如此，可以通過第一電磁閥8控制第一儲水箱2與即熱式空氣源熱泵3之間的通斷，通過第二電磁閥9可以控制太陽能集熱器I與即熱式空氣源熱泵3之間的通斷。
[0055]更為有利地，在本實(shí)用新型的一個示例中，第二儲水箱4的上部設(shè)有第一液位傳感器13，第二儲水箱4的下部設(shè)有第二液位傳感器14。通過第一液位傳感器13及第二液位傳感器14可以檢測第二儲水箱4內(nèi)熱水的水位。
[0056]參照圖2所示，即熱式空氣源熱泵3具體包括壓縮機(jī)31、風(fēng)冷換熱器32、節(jié)流閥33和套管換熱器34等，即熱式空氣源熱泵3的進(jìn)水口還設(shè)有流量控制器37。即熱式空氣源熱泵3為現(xiàn)有技術(shù)，且為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知，其原理及具體結(jié)構(gòu)在此不作詳細(xì)描述。
[0057]還是參見圖1所示，以白天太陽能集熱器I正在進(jìn)行加熱熱水且用戶需要使用熱水為例，本實(shí)用新型的太陽能熱水系統(tǒng)的工作原理為:開啟第二電磁閥9、第三電磁閥10和第二水泵6，關(guān)閉第一電磁閥8。第一儲水箱2內(nèi)的水經(jīng)第一水泵5驅(qū)動進(jìn)入太陽能集熱器I被加熱，加熱的熱水從太陽能集熱器I的出水口出來后再經(jīng)第二水泵6驅(qū)動進(jìn)入即熱式空氣源熱泵3，從即熱式空氣源熱泵3出來的熱水一部分補(bǔ)充給第二儲水箱4，另一部分則直接供應(yīng)給用戶端。
[0058]第一溫度傳感器11和第二溫度傳感器12分別用于監(jiān)測太陽能集熱器I的進(jìn)水口、出水口水溫，若太陽能集熱器I的進(jìn)水口、出水口水溫差低于預(yù)先設(shè)定值A(chǔ)(A的具體數(shù)值可以取2?5°C )時，則停止第一水泵5，也就是停止為太陽能集熱器I加冷水，使水溫升高，反之則啟動，也就是為太陽能集熱器I內(nèi)添加冷水，使水溫降低。
[0059]第三溫度傳感器35用于監(jiān)測即熱式空氣源熱泵3的進(jìn)口水溫，若進(jìn)口水的水溫未能達(dá)到預(yù)先設(shè)定的熱水溫度要求(通常設(shè)定為45°C )，則開啟即熱式空氣源熱泵3進(jìn)行輔助加熱，若已達(dá)到設(shè)定溫度，則不用開啟。第四溫度傳感器36用于監(jiān)測即熱式空氣源熱泵3的出口水溫，若出口水溫未在預(yù)先設(shè)定的熱水溫度范圍(通常設(shè)定為45?50°C )，則通過調(diào)節(jié)即熱式空氣源熱泵3進(jìn)水口的流量控制器37來調(diào)節(jié)水流量，以控制出水口水溫的范圍，當(dāng)即熱式空氣源熱泵3停止運(yùn)行時，流量控制器37處于最大開度。
[0060]第一液位傳感器13和第二液位傳感器14用于監(jiān)測第二儲水箱4內(nèi)的水位，若第二儲水箱4內(nèi)的水位低于第二液位傳感器14所處的液位，則太陽能集熱器I內(nèi)的熱水依次通過第二水泵6、即熱式空氣熱熱泵向第二儲水箱4補(bǔ)給，當(dāng)?shù)诙λ?內(nèi)的水位高于第一液位傳感器13所處的液位，則停止補(bǔ)給。
[0061]而在白天太陽能集熱器I正在進(jìn)行加熱熱水且用戶不需要使用熱水時，關(guān)閉第一電磁閥8、第二電磁閥9和第二水泵6，經(jīng)太陽能集熱器I加熱的熱水從太陽能集熱器I的出水口出來后通過單向閥7排入至第一儲水箱2內(nèi)，第一儲水箱2內(nèi)的水經(jīng)過第一水泵5進(jìn)入太陽能集熱器I進(jìn)行循環(huán)加熱。
[0062]再參見圖1，在非太陽能集熱器I加熱時段(如夜間)，若用戶需要使用熱水時，則開啟第一電磁閥8、第三電磁閥10和第二水泵6，關(guān)閉第二電磁閥9 ;第一儲水箱2內(nèi)的水經(jīng)第二水泵6驅(qū)動進(jìn)入即熱式空氣源熱泵3，然后從即熱式空氣源熱泵3出來的熱水一部分補(bǔ)充給第二儲水箱4，另一部分則直接供應(yīng)給用戶端；對即熱式空氣源熱泵3的控制與在太陽能集熱器I加熱時段運(yùn)行控制相同。
[0063]綜上所述，根據(jù)本實(shí)用新型提供的與即熱式空氣源熱泵3相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)用戶白天可以優(yōu)先使用太陽能熱水的優(yōu)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能；同時，本實(shí)用新型采用即熱式空氣源熱泵3作為輔助，可根據(jù)用戶的實(shí)際使用熱水量來進(jìn)行輔助加熱，避免熱水加熱過量而導(dǎo)致能源浪費(fèi)。
[0064]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0065]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種與即熱式空氣源熱泵相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于，包括太陽能集熱器(I)、即熱式空氣源熱泵(3)、第一儲水箱(2)和第二儲水箱(4); 其中，所述太陽能集熱器⑴的出水口分別與所述第一儲水箱⑵的進(jìn)水口和即熱式空氣源熱泵(3)的進(jìn)水口連接；所述第一儲水箱(2)的出水口分別與所述太陽能集熱器(I)的進(jìn)水口和即熱式空氣源熱泵(3)的進(jìn)水口連接；所述即熱式空氣源熱泵(3)的出水口分別與第二儲水箱(4)和用戶端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與即熱式空氣源熱泵相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能集熱器(I)的進(jìn)水口設(shè)有第一溫度傳感器(11)，所述太陽能集熱器(I)的出水口設(shè)有第二溫度傳感器(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與即熱式空氣源熱泵相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述即熱式空氣源熱泵(3)的進(jìn)水口設(shè)有第三溫度傳感器(35)，所述即熱式空氣源熱泵(3)的出水口設(shè)有第四溫度傳感器(36)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與即熱式空氣源熱泵相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述第一儲水箱(2)的進(jìn)水口設(shè)有單向閥(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與即熱式空氣源熱泵相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述第一儲水箱(2)的出水口通過一第一水泵(5)連接所述太陽能集熱器(I)的進(jìn)水P ; 所述第一儲水箱(2)的出水口和所述太陽能集熱器(I)的出水口通過一第二水泵(6)連接所述即熱式空氣源熱泵(3)的進(jìn)水口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的與即熱式空氣源熱泵相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述第一儲水箱(2)的出水口與所述第二水泵￠)的進(jìn)水口之間設(shè)有第一電磁閥(8);所述太陽能集熱器⑴的出水口與第二水泵(6)的進(jìn)水口之間設(shè)有第二電磁閥(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的與即熱式空氣源熱泵相結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述第二儲水箱(4)的上部設(shè)有第一液位傳感器(13)，所述第二儲水箱的下部設(shè)有第二液位傳感器(14)。
【文檔編號】F24H4/02GK204202225SQ201420645752
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】鐘如仕, 符慧德 申請人:深圳市新環(huán)能科技有限公司