直熱式空氣源熱泵與太陽能分時(shí)段定溫定液位控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種太陽能熱水系統(tǒng)，尤其是涉及一種直熱式空氣源熱泵與太陽能分時(shí)段定溫定液位控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能熱水系統(tǒng)一般存在加熱水箱和恒溫供水箱兩個(gè)水箱，分開成兩個(gè)水箱是因?yàn)閮蓚€(gè)水箱內(nèi)的水溫不一樣。一般加熱水箱前期，水溫低，達(dá)不到用戶使用要求，所以引入恒溫儲(chǔ)熱水箱；當(dāng)恒溫儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的水溫達(dá)不到設(shè)定的溫度時(shí)，則啟動(dòng)輔助加熱設(shè)備進(jìn)行輔助加熱。這類太陽能熱水系統(tǒng)存在的不足主要有:結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易紊亂，連接容易出錯(cuò)；輔助熱源的啟動(dòng)點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)，極易造成較大的熱能損耗；在總用水量較少時(shí)，設(shè)置兩個(gè)水箱，其散熱面積大，使得水箱內(nèi)的水的熱量損耗較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種直熱式空氣源熱泵與太陽能分時(shí)段定溫定液位控制系統(tǒng)，能夠解決上述問題中的至少一個(gè)。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種直熱式空氣源熱泵與太陽能分時(shí)段定溫定液位控制系統(tǒng)，包括太陽能集熱器、水箱、直熱式空氣源熱泵、第一電磁閥和第二電磁閥，太陽能集熱器和直熱式空氣源熱泵均與水箱相連通，第一電磁閥與太陽能集熱器相連通，第二電磁閥與直熱式空氣源熱泵相連通，太陽能集熱器將經(jīng)由第一電磁閥的冷水進(jìn)行加熱，加熱至水溫為Tl后輸送至水箱，直熱式空氣源熱泵將經(jīng)由第二電磁閥的冷水進(jìn)行加熱，加熱至水溫為Tl后輸送至水箱。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:采用一個(gè)水箱，可以大大減少熱水的熱量散失，有利于水箱對(duì)水進(jìn)行保溫，以及簡(jiǎn)化了整體結(jié)構(gòu)；且外界冷水經(jīng)過第一電磁閥后到達(dá)太陽能集熱器，太陽能集熱器將水加熱到一定溫度后再輸送至水箱，使得水箱內(nèi)的水能夠始終保持在較高溫度，滿足用戶使用要求，充分利用太陽能對(duì)水進(jìn)行加熱；同時(shí)，設(shè)有第二電磁閥和空氣源熱泵，使得太陽能集熱器對(duì)水加熱強(qiáng)度不夠或加熱至Tl溫度所得的水量不夠時(shí)對(duì)水進(jìn)行輔助加熱，保證熱水的正常供應(yīng)。由此，本發(fā)明的直熱式空氣源熱泵與太陽能分時(shí)段定溫定液位控制系統(tǒng)能夠充分利用太能能，減少了空氣源熱泵的對(duì)水的直接加熱，節(jié)省了資源，減少能量損耗。
[0006]在一些實(shí)施方式中，直熱式空氣源熱泵與太陽能分時(shí)段定溫定液位控制系統(tǒng)還可以包括集熱循環(huán)泵，集熱循環(huán)泵的兩端分別與水箱和太陽能集熱器相連通，當(dāng)水箱內(nèi)的液位達(dá)到滿水位時(shí)，關(guān)閉第一電磁閥，測(cè)量水箱內(nèi)的水溫T2與太陽能集熱器的水溫Tl的溫差:若Τ1-Τ2ΧΓ。，集熱循環(huán)泵開啟，反之集熱循環(huán)泵關(guān)閉。由此，設(shè)有集熱循環(huán)泵，可以實(shí)現(xiàn)水在水箱與太陽能集熱器之間內(nèi)循環(huán)，保證水箱內(nèi)的水溫始終保持在所需的較高溫度，滿足用戶使用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽能的充分利用。
[0007]在一些實(shí)施方式中，水箱內(nèi)的水位根據(jù)時(shí)段進(jìn)行補(bǔ)充，具體設(shè)置如下:
[0008]8:00前，水箱的目標(biāo)液位為整個(gè)水箱的NI ;
[0009]8:00至10:00時(shí)間段，水箱的目標(biāo)液位為整個(gè)水箱的N2 ；
[0010]10:00至12:00時(shí)間段，水箱的目標(biāo)液位為整個(gè)水箱的N3 ；
[0011]12:00至14:00時(shí)間段，水箱的目標(biāo)液位為整個(gè)水箱的N4 ；
[0012]14:00至16:00時(shí)間段，水箱的目標(biāo)液位為整個(gè)水箱的N5 ；
[0013]16:00至17:00時(shí)間段，水箱的目標(biāo)液位為整個(gè)水箱的N6 ；
[0014]17:00至19:00時(shí)間段，水箱的目標(biāo)液位為N7 ；
[0015]19:00之后，整個(gè)水箱停止補(bǔ)冷水，其中NI?N7依次增大。由此，不同時(shí)段的水箱內(nèi)的液位不同，即可以使得根據(jù)太陽強(qiáng)度及光照時(shí)間對(duì)水箱內(nèi)加入的水進(jìn)行控制，使得太陽能集熱器能夠?qū)λM(jìn)行充分加熱后再送至水箱，節(jié)省資源。
[0016]在一些實(shí)施方式中，水箱的最低液位大于或等于整個(gè)水箱的最低液位值。由此，可以保證水箱內(nèi)始終有水，方便使用，滿足使用要求。
[0017]在一些實(shí)施方式中，直熱式空氣源熱泵與太陽能分時(shí)段定溫定液位控制系統(tǒng)還包括熱泵循環(huán)泵，熱泵循環(huán)泵的兩端分別與水箱和直熱式空氣源熱泵相連通。由此，熱泵循環(huán)泵可以方便水在水箱與直熱式空氣源熱泵之間進(jìn)行循環(huán)，實(shí)現(xiàn)空氣源熱泵對(duì)水箱內(nèi)的低溫水進(jìn)行加熱，滿足了不同條件下水溫的使用要求。
[0018]在一些實(shí)施方式中，當(dāng)水箱內(nèi)的水位在各時(shí)段截止時(shí)沒有達(dá)到目標(biāo)液位，則第二電磁閥開啟，直熱式空氣源熱泵將經(jīng)由第二電磁閥的冷水進(jìn)行加熱至55°C，并輸送至水箱。由此，通過直熱式空氣源熱泵可以及時(shí)補(bǔ)充水箱內(nèi)的熱水水量，保證熱水的供應(yīng)。
[0019]在一些實(shí)施方式中，當(dāng)太陽能集熱器的水溫Tl大于或等于55°C時(shí)，第一電磁閥開啟，冷水經(jīng)第一電磁閥進(jìn)入到太陽能集熱器，太陽能集熱器中的熱水進(jìn)入到水箱；當(dāng)太陽能集熱器的水溫Tl小于或等于50°C時(shí)，第一電磁閥關(guān)閉。由此，可以保證水箱內(nèi)的水溫不低于50°C，達(dá)到用戶用水溫度要求。
[0020]在一些實(shí)施方式中，直熱式空氣源熱泵與太陽能分時(shí)段定溫定液位控制系統(tǒng)還可以包括第一溫度探頭和第二溫度探頭，第一溫度探頭設(shè)于太陽能集熱器的出水口處，用于測(cè)量太陽能集熱器內(nèi)的水溫，第二溫度探頭設(shè)于水箱上，用于測(cè)量水箱內(nèi)的水溫。由此，設(shè)有兩個(gè)溫度探頭可以方便對(duì)太陽能集熱器和水箱內(nèi)的水溫進(jìn)行測(cè)定。
[0021]在一些實(shí)施方式中，直熱式空氣源熱泵與太陽能分時(shí)段定溫定液位控制系統(tǒng)還可以包括水位探測(cè)器，水位探測(cè)器為多個(gè)，均安裝在水箱的內(nèi)壁，用于測(cè)量水箱內(nèi)的水位。由此，便于水箱內(nèi)各個(gè)時(shí)段的水位的監(jiān)測(cè)。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的直熱式空氣源熱泵與太陽能分時(shí)段定溫定液位控制系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0024]參照?qǐng)D1:直熱式空氣源熱泵與太陽能分時(shí)段定溫定液位控制系統(tǒng)，包括太陽能集熱器1、水箱2、空氣源熱泵3、第一電磁閥4和第二電磁閥5，太陽能集熱器I和直熱式空氣源熱泵3均與水箱2通過水管相連通，第一電磁閥4與太陽能集熱器I通過水管相連通，第二電磁閥5與直熱式空氣源熱泵3通過水管相連通，太陽能集熱器I將經(jīng)由第一電磁閥4的冷水進(jìn)行加熱，加熱至水溫為Tl后輸送至水箱2，直熱式空氣源熱泵3將經(jīng)由第二電磁閥5的冷水進(jìn)行加熱，加熱至水溫為Tl后輸送至水箱2。其中，太陽能集熱器I為80塊陽極氧化太陽能集熱器，水箱2采用水容量為十噸的水箱，溫度Tl為55°C。
[0025]在使用過程中，外界冷水經(jīng)過第一電磁閥4到達(dá)太陽能集熱器I中，太陽能集熱器I將水進(jìn)行加熱，并加熱到55°C。繼而，第一電磁閥4內(nèi)繼續(xù)通入冷水，將太陽能集熱器I內(nèi)的55°C的熱水頂入至水箱2內(nèi)，當(dāng)集熱器I內(nèi)的水溫低于50°C時(shí)，關(guān)閉第一電磁閥4，太陽能集熱器I繼續(xù)對(duì)冷水進(jìn)行加熱。
[0026]本發(fā)明的直熱式空氣源熱泵與太陽能分時(shí)段定溫定液位控制系統(tǒng)還包括集熱循環(huán)泵6，集熱循環(huán)泵6的兩端分別與水箱2和太陽能集熱器I相連通，當(dāng)水箱2的液位達(dá)到滿液位時(shí)，測(cè)量水箱2內(nèi)的水溫T2與太陽能集熱器I的水溫Tl的溫差:若Τ1-Τ2ΧΓ。，其中To為5°C，集熱循環(huán)泵6開啟，反之集熱循環(huán)泵6關(guān)閉。
[0027]水箱2內(nèi)的水位根據(jù)時(shí)段進(jìn)行補(bǔ)充，具體設(shè)置如下:
[0028]8:00前，水箱的目標(biāo)液位為整個(gè)水箱的NI，NI為25 % ;
[0029]8:00至10:00時(shí)間段，水箱2的目標(biāo)液位為整個(gè)水箱的N2，N2為30% ;
[0030]10:00至12:00時(shí)間段，水箱2的目標(biāo)液位為整個(gè)水箱的N3，N3為40% ;
[0031]12:00至14:00時(shí)間段，水箱2的目標(biāo)液位為整個(gè)水箱的N4，N4為55% ；
[0032]14:00至16:00時(shí)間段，水箱2的目標(biāo)液位為整個(gè)水箱的N5，N5為75% ;
[0033]16:00至17:00時(shí)間段，水箱2的目標(biāo)液位為整個(gè)水箱的N6，N6為90% ;
[0034]17:00至19:00