基於太陽能熱水器的空調聯動系統的製作方法

2023-12-04 09:48:11 1

專利名稱：基於太陽能熱水器的空調聯動系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及空調領域使用的與太陽能熱水系統聯動的控制技術，尤其涉及一種基於太陽能熱水器的空調聯動系統。
背景技術：
目前空調涉水產品越來越多，主要是使用空調進行地板取暖、風盤製冷、制熱和生活熱水加熱，此種方式雖然比全部依賴電加熱要節省一些，但耗電量仍然很高，普通家庭難以承受，而且此類產品在夏季要使用生活熱水時，基本依賴輔電進行加熱，能效比較低。同時太陽能是一種完全免費的能源，而太陽能熱水器能收集太陽的輻射熱，是節能環保的清潔能源，現在已普遍使用太陽能熱水器。而目前的太陽能熱水器僅限於加熱生活熱水，無法用來取暖，同時在陽光比較弱時，太陽能熱水器的熱水溫度達不到使用要求，這將給太陽能熱水器的使用者帶來不便。如果利用空調器將太陽能熱水器的水溫提的更高並儲存起來，為家庭洗澡和冬季採暖用，則太陽能熱水器的適用性將更強。另一方面，也希望可以將太陽能多餘的熱量為空調系統供
給能量。因此，存在一種對將空調與太陽能熱水系統結合起來以提供高效的能源系統的需要。

實用新型內容為解決現有技術的上述缺陷，本實用新型設計了一種基於太陽能熱水器的空調聯動系統及其聯動方法。根據本實用新型的一個方面，提出了一種基於太陽能熱水器的空調聯動系統，該空調聯動系統包括空調裝置、太陽能熱水器，水換熱控制裝置、安裝在太陽能熱水器的第一溫度傳感器、安裝在水路中的第二溫度傳感器；安裝在太陽能熱水器的循環水路中的閥門裝置；其中水換熱控制裝置基於所述第一溫度傳感器和所述第二溫度傳感器所檢測的信號，來啟動所述閥門裝置。其中，第一溫度傳感器和第二溫度傳感器分別通過有線或無線的方式與水換熱控制裝置電連接。其中，所示閥門裝置為電動三通閥；太陽能熱水器的循環水路中設置有水泵。其中，水換熱控制裝置包含了水換熱循環裝置，該水換熱循環裝置用於熱水系統的水路循環。其中，水換熱循環裝置內部設置有截止閥。其中，水換熱控制裝置包括一個或多個CPU處理器或單片機，以用於各種接收信號的處理以及控制信號的發送。通過該技術可以取得以下有益效果I、可以充分利用太陽能，降低空調的使用成本；[0014]2、在冬季太陽能熱水系統不足以提供充足的熱水時，空調系統可以為其提供足夠的熱水支持；3、夏季空調可以同時實現製冷和生活熱水加熱功能，能效高。

圖I是空調聯動系統的制熱控制接線原理圖；圖2是空調聯動系統的制熱方式的控制流程圖；圖3是空調聯動系統在制熱模式下水循環的原理圖；圖4是空調聯動系統的製冷控制接線原理圖；圖5是空調聯動系統在製冷模式下水循環的原理圖。
如圖所示，為了能明確實現本實用新型的實施例的結構，在圖中標註了特定的結構和器件，但這僅為示意需要，並非意圖將本實用新型限定在該特定結構、器件和環境中，根據具體需要，本領域的普通技術人員可以將這些器件和環境進行調整或者修改，所進行的調整或者修改仍然包括在後附的權利要求的範圍中。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型提供的一種基於太陽能熱水器的空調聯動系統及其聯動方法進行詳細描述。同時在這裡做以說明的是，為了使實施例更加詳盡，下面的實施例為最佳、優選實施例，對於一些公知技術本領域技術人員也可採用其他替代方式而進行實施；而且附圖部分僅是為了更具體的描述實施例，而並不旨在對本實用新型進行具體的限定。本實用新型涵蓋任何在本實用新型的精髓和範圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為了使公眾對本實用新型有徹底的了解，在以下本實用新型優選實施例中詳細說明了具體的細節，而對本領域技術人員來說沒有這些細節的描述也可以完全理解本實用新型。另外，為了避免對本實用新型的實質造成不必要的混淆，並沒有詳細說明眾所周知的方法、過程、流程、元件和電路等。本實用新型中，當太陽能熱水器中的熱水溫度高於循環系統水溫閾值時，利用三通閥將太陽能熱水器中的熱水引入到空調系統中的供熱系統中。並且引入了太陽能熱水器中的熱水之後，如果循環系統中的水溫仍然無法滿足要求，還通過空調系統進一步加熱。因此，本實用新型能夠很好地將空調技術與太陽能技術結合在一起，提供高效的供熱方案，並且能夠節約能源。本實用新型的制熱控制接線原理如圖I所示，根據本實用新型的基於太陽能熱水器的空調聯動系統主要包括空調裝置(圖I中僅示出了空調裝置的室外機部分)、太陽能熱水器、水換熱控制裝置。該水換熱控制裝置中優選包括一個或多個CPU處理器或單片機，以用於對各種接收信號進行處理以及發送控制信號。優選地，在該水換熱控制裝置中可包括存儲器單元。在圖I中所示的水換熱控制裝置包含了水換熱循環裝置(未圖示)，以用於熱水系統的循環與熱交換。在這裡需要說明的是，該水換熱控制裝置既可以單獨形成為獨立的控制裝置結構(未圖示)，也可以與水換熱循環裝置一體形成(如圖I所示)。在太陽能熱水器中設置有第一溫度傳感器，用於檢測太陽能換熱介質的溫度。太陽能換熱介質可以採用本領域常用的熱交換介質，優選為乙二醇。第一溫度傳感器與水換熱控制裝置電連接，從而將所檢測的溫度信號傳輸給水換熱控制裝置。第一溫度傳感器與水換熱控制裝置之間的電連接方式可以通過有線連接的方式，也可以通過諸如射頻、紅外、微波等無線連接方式。在太陽能熱水器的循環水路中設置了連通其它水系統的閥門裝置。優選地，該閥門裝置在本實施例中為電動三通閥。所述其它水系統例如包括地暖熱水系統、生活用水系統或者風機盤管水系統等。利用閥門裝置，可以通過太陽能熱水器對其它水系統進行加熱。水換熱控制裝置與閥門裝置電連接，從而實現水換熱控制裝置對太陽能熱水器的閥門裝置的控制水換熱控制裝置與閥門裝置之間的電連接方式同樣可以是有線連接的方式，或通過諸如射頻、紅外、微波等無線連接方式。在未啟動空調聯動系統或水換熱控制裝置的情況下，通常將太陽能熱水器的閥門裝置關閉。同時，優選地，為了加強太陽能熱水器的熱水循環以及增強熱交換，可以在太陽能熱水器的水循環迴路加入水泵，並通過水換熱控制裝置與水泵電連接。在開啟閥門裝置進行熱水循環的同時，可以開啟水泵，從而增強水路的循環。同時，在水循環迴路中還設置有第二溫度傳感器，通過該第二溫度傳感器檢測當·前水路中的水溫。第二溫度傳感器可以設置在水循環的任意水路中，其中優選地，設置在諸如地暖加熱系統或生活熱水系統的其它水系統的供水口。第二溫度傳感器與水換熱控制裝置電連接，從而將所檢測的溫度信號傳輸給水換熱控制裝置。第二溫度傳感器與水換熱控制裝置之間的電連接方式可以是有線連接的方式，也可以是諸如射頻、紅外、微波等無線連接方式。本實用新型空調聯動系統的制熱方式的控制流程如圖2所示。在空調進行制熱功能運轉時，首先啟動水換熱控制裝置，並由水換熱控制裝置的CPU處理器或單片機來執行以下處理過程。在步驟(SI)中，由水換熱控制裝置採集第一溫度傳感器和第二溫度傳感器的溫度信號，水換熱控制裝置中的CPU處理器或單片機對上述採集的兩個溫度信號進行比對，以檢測太陽能熱水器中的換熱介質是否高於循環系統水溫預定閾值。當檢測到太陽能熱水器中的換熱介質溫度高於循環系統水溫預定閾值時，處理行進至步驟(S2)。在步驟S2，在水換熱控制裝置的控制下打開太陽能熱水器的閥門裝置，從而使太陽能熱水器的熱水進入循環系統，來進行地暖或風機盤管的加熱，也可進行生活熱水的加熱。在打開閥門裝置的同時，優選地，水換熱控制裝置還可以選擇運轉太陽能熱水器的水泵，以增強水路的循環。在初始條件下，空調的室外壓縮機可以不必運轉，僅利用太陽能來滿足系統的熱量需求。上述預定閾值可以是由用戶預先設定的值，例如為0、1、2、3、5、10、15°C等任意的設定值，本實施例中優選設定為1°C。隨後，處理行進至步驟S3，其中當循環系統運轉一段時間後，由水換熱控制裝置檢測循環系統的水溫是否滿足系統熱能需求。當檢測到循環系統的水溫無法滿足系統熱能需求時，處理行進至步驟S6。在步驟S6，可以在水換熱控制裝置的控制下使室外壓縮機運轉。較佳地，此時室外壓縮機只需要運轉在一個較低的頻率上就可以滿足系統熱能的需求。之後，重新回到步驟SI中等待重複循環該處理過程。當在步驟S3中，如果檢測到循環系統的水溫滿足系統熱能需求時，則處理行進至步驟S4。在步驟S4，水換熱控制裝置使將室外壓縮機停止(如果處於運轉時)。之後，重新回到步驟SI中等待重複循環該處理過程。當在步驟SI中，檢測到太陽能熱水器的換熱介質溫度低於系統循環水溫，無法對循環系統提供熱能時，則處理行進至步驟S5。在步驟S5，關閉太陽能熱水器的閥門裝置，使太陽能熱水器退出循環系統。隨後，處理進行至步驟S6。在步驟S6，使室外壓縮機運轉。該空調聯動系統在制熱模式下水循環的原理如圖3所示。如圖3所示，太陽能熱水器通過閥門裝置的開和關來接入循環系統或者斷開與循環系統的連接。當閥門裝置處於開狀態時，太陽能熱水器串聯到循環系統管路中。來水換熱控制裝置的水經打開的閥門裝置進入太陽能熱水器。太陽能熱水器中的熱水可以流入到其他水系統如地暖加熱系統或生活熱水系統。空調聯動系統的製冷控制接線原理如圖4所示。具體地，當空調運行在製冷模式時，水換熱控制裝置中的水換熱循環裝置將其內部包括的截止閥(未圖示)關閉，使冷媒不再流向水換熱控制裝置中的水換熱循環裝置，而生活熱水的提供則可以由太陽能熱水器來進行加熱，從而形成冷、熱兩個獨立的迴路，這樣可以同時實現房間製冷與生活熱水加熱， 其水循環的原理示意圖如圖5所示。最後應說明的是，以上實施例僅用以描述本實用新型的技術方案而不是對本技術方法進行限制，本實用新型在應用上可以延伸為其他的修改、變化、應用和實施例，並且因此認為所有這樣的修改、變化、應用、實施例都在本實用新型的精神和教導範圍內。
權利要求1.一種基於太陽能熱水器的空調聯動系統，該空調聯動系統包括空調裝置、太陽能熱水器，其特徵在於，該空調聯動系統還包括 水換熱控制裝置； 安裝在太陽能熱水器的第一溫度傳感器； 安裝在水路中的第二溫度傳感器； 安裝在太陽能熱水器的循環水路中的閥門裝置； 其中水換熱控制裝置基於所述第一溫度傳感器和所述第二溫度傳感器所檢測的信號，來啟動所述閥門裝置。
2.根據權利要求I所述的空調聯動系統，其特徵在於所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器分別通過有線或無線連接的方式與水換熱控制裝置電連接。
3.根據權利要求I所述的空調聯動系統，其特徵在於所示閥門裝置為電動三通閥；所述太陽能熱水器的循環水路中設置有水泵。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的空調聯動系統，其特徵在於所述水換熱控制裝置包含了水換熱循環裝置，該水換熱循環裝置用於熱水系統的水路循環。
5.根據權利要求4所述的空調聯動系統，其特徵在於所述水換熱循環裝置內部設置有截止閥。
6.根據權利要求1-3中任一項所述的空調聯動系統，其特徵在於所述水換熱控制裝置包括一個或多個CPU處理器或單片機，以用於處理各種接收信號以及發送控制信號。
專利摘要本實用新型公開了一種基於太陽能熱水器的空調聯動系統。其中該空調聯動系統包括空調裝置、太陽能熱水器，水換熱控制裝置、安裝在太陽能熱水器的第一溫度傳感器、安裝在水路中的第二溫度傳感器；安裝在太陽能熱水器的循環水路中的閥門裝置；其中水換熱控制裝置基於所述第一溫度傳感器和所述第二溫度傳感器所檢測的信號，來啟動所述閥門裝置。本實用新型可以充分利用了太陽能，降低空調的使用成本。
文檔編號F25B29/00GK202692332SQ201220281520
公開日2013年1月23日 申請日期2012年6月14日 優先權日2012年6月14日
發明者邢志敏, 李希志, 張獻林 申請人:青島海信日立空調系統有限公司