一種多能源集成熱水系統的製作方法

2023-10-23 13:36:07 1

專利名稱：一種多能源集成熱水系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱水系統，特別是一種整合利用太陽能、空氣能及燃氣的多能源集成熱水系統。
背景技術：
太陽能、空氣能均是取之不盡用之不竭的能源，而且其不會對環境造成汙染，然而傳統的太陽能熱水器在沒有太陽的情況下不能工作，雖然也有輔助電加熱功能的太陽能熱水器，但其較為耗電，且電加熱裝置長期置於水中，容易引起漏電等安全隱患；空氣能熱泵熱水器是利用壓縮機將空氣中的低溫熱能轉化為高溫熱能來制熱水溫的一種熱水器，其高效節能僅次於太陽能熱水器，但其在氣溫非常低的情況下不能工作。目前，使用較多的燃氣壁掛爐熱水器因其採用燃氣作為能源，工作不受自然環境條件限制，可以實現連續供給，但燃氣為不可再生資源，使用成本高。

實用新型內容為了克服現有技術的不足，本實用新型提供一種多能源集成熱水系統，其可以整合太陽能熱水器、空氣能熱泵熱水器和燃氣壁掛爐熱水器的長處，彌補各自的缺陷，提高能量的利用率，在保證有熱水使用的情況下，做到高效節能。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:一種多能源集成熱水系統，包括太陽能加熱裝置、燃氣壁掛爐加熱裝置、空氣能加熱裝置、水箱及主控制單元，所述水箱設置有自來水進水口和衛生熱水出水口，太陽能加熱裝置包括太陽能集熱板、太陽能集水器及太陽能換熱盤管，太陽能集水器的進水管上連接有太陽能循環水泵，太陽能集水器的進、出水管與太陽能換熱盤管連接形成水循環迴路，燃氣壁掛爐加熱裝置包括燃氣循環泵和壁掛爐換熱盤管，燃氣壁掛爐加熱裝置的進、出水管與壁掛爐換熱盤管連接形成水循環迴路，空氣能加熱裝置包括壓縮機、空氣能循環泵和冷凝器，所述太陽能換熱盤管、壁掛爐換熱盤管及冷凝器設置在水箱內，主控制單元的輸出端與太陽能循環水泵、空氣能循環泵及燃氣循環泵電連接。作為上述技術方案的改進，所述水箱設置有安裝於水箱上部的水箱上部溫度傳感器，太陽能集水器設置有與水箱上部溫度傳感器進行溫度參照的太陽能集水器溫度傳感器，太陽能集水器溫度傳感器、水箱上部溫度傳感器與主控制單元的輸入端連接。作為上述技術方案的進一步改進，所述水箱還設置有安裝於水箱下部的水箱下部溫度傳感器，水箱下部溫度傳感器與主控制單元的輸入端連接。進一步，所述水箱還設置有衛生熱水回水口，衛生熱水回水口和衛生熱水出水口連接的管道上設置有回水水泵。進一步，所述太陽能集水器上設有用於散熱的排氣閥。進一步，所述空氣能加熱裝置還包括蒸發器、風機及四通電磁閥，四通電磁閥並聯連接壓縮機、蒸發器及冷凝器，冷凝器與蒸發器之間的管道上連接有節流元件，壓縮機、蒸發器、風機及四通電磁閥與主控制單元的輸出端連接，主控制單元的輸入端連接有用於檢測室外環境溫度的環境溫度傳感器。進一步，所述燃氣壁掛爐加熱裝置連接有地暖換熱系統。進一步，所述地暖換熱系統設置有進、出水管，所述燃氣壁掛爐加熱裝置的出水管上連接有三通電磁閥，三通電磁閥與地暖換熱系統的進水管連接，地暖換熱系統的出水管與燃氣壁掛爐加熱裝置的進水管連通，三通電磁閥與主控制單元的輸出端連接。本實用新型的有益效果是:本實用新型通過設置於水箱內的太陽能換熱盤管、壁掛爐換熱盤管及冷凝器，將太陽能加熱裝置、燃氣壁掛爐加熱裝置及空氣能加熱裝置整合利用，在陽光充足的時候，充分利用太陽能加熱裝置制熱；在太陽能不能滿足的情況下，利用空氣能加熱裝置制熱；在氣溫過低而且沒有太陽能的情況下，利用燃氣壁掛爐加熱裝置制熱，從而保證了在任何情況下都有熱水使用，同時最大程度地利用了高能效而且潔淨能源。此外，燃氣壁掛爐加熱裝置連接有地暖換熱系統，在不影響水箱供熱的情況下，可利用燃氣壁掛爐加熱裝置對地暖換熱系統進行供熱，提高了本實用新型的能量利用率。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的結構原理圖；圖2是本實用新型中的主控制單元的連接關係圖。
具體實施方式
參照
圖1和圖2，其是本實用新型的一較佳實施例，一種多能源集成熱水系統包括太陽能加熱裝置1、燃氣壁掛爐加熱裝置3、空氣能加熱裝置2、水箱5及主控制單元，所述太陽能加熱裝置I包括太陽能集熱板11、太陽能集水器12及太陽能換熱盤管15，太陽能集水器12連接有進、出水管及太陽能自來水進水管13，太陽能集水器12的進水管上連接有太陽能循環水泵6，太陽能集水器12的進、出水管與太陽能換熱盤管15連接形成水循環迴路。所述燃氣壁掛爐加熱裝置3包括燃氣循環泵(圖未示)、壁掛爐換熱盤管36、燃氣自來水進水口 34、燃氣進氣口 33、燃氣衛生熱水出水口 32、採暖系統回水口 35及採暖系統出水口 31，採暖系統回水口 35、採暖系統出水口 31分別與水箱5通過進、出水管相連，燃氣壁掛爐加熱裝置3的進、出水管與壁掛爐換熱盤管36連接形成水循環迴路。所述空氣能加熱裝置2包括壓縮機21、冷凝器26、蒸發器22、風機23及四通電磁閥27，四通電磁閥27並聯連接壓縮機21、蒸發器22及冷凝器26，冷凝器26與蒸發器22之間的管道上連接有節流元件24。所述壓縮機21、蒸發器22、風機23及四通電磁閥27與主控制單元的輸出端連接，主控制單元的輸入端連接有用於檢測室外環境溫度的環境溫度傳感器。所述太陽能換熱盤管15、壁掛爐換熱盤管36及冷凝器26設置在水箱5內，所述主控制單元的輸出端與太陽能循環水泵6、空氣能循環泵25及燃氣循環泵電連接。太陽能換熱盤管15、壁掛爐換熱盤管36及冷凝器26分別與3個加熱裝置各自形成一個封閉的循環加熱系統對水箱5內的衛生水進行制熱，避免水箱5內的衛生水與各加熱裝置的零件接觸而產生水垢，一方面避免水箱5內的衛生水受到汙染，另一方面提高了水箱5及各加熱裝置的使用壽命。[0019]進一步，所述燃氣壁掛爐加熱裝置3連接有地暖換熱系統4。所述地暖換熱系統
(4)設置有進、出水管，所述燃氣壁掛爐加熱裝置3的出水管上連接有三通電磁閥8，三通電磁閥8與地暖換熱系統4的進水管連接，地暖換熱系統4的出水管與燃氣壁掛爐加熱裝置3的進水管連通，三通電磁閥8與主控制單元的輸出端連接。所述水箱5設置有自來水進水口 53和衛生熱水出水口 54，優選地，水箱5還設置有衛生熱水回水口 55，衛生熱水回水口 55和衛生熱水出水口 54連接的管道上設置有回水水泵7，回水水泵7使得衛生熱水從水箱5內流至各處衛生熱水使用端9更加順暢，並保證了水壓的穩定。由於水箱5的溫度為上部高下部低，為了避免水箱5上下部溫度相差太大時水箱5下部將水箱5上部的熱量帶走，本實用新型採用太陽能集水器溫度與水箱5上部溫度對比來開啟太陽能加熱裝置1，即所述水箱5設置有安裝於水箱5上部的水箱上部溫度傳感器51，太陽能集水器12設置有與水箱上部溫度傳感器51進行溫度參照的太陽能集水器溫度傳感器，太陽能集水器溫度傳感器、水箱上部溫度傳感器51與主控制單元的輸入端連接。同時也因為水箱5上下部溫度的差異性，為了更準確、更安全地對水箱5內的衛生水進行制熱，本實用新型採用水箱上下部溫度傳感器來控制太陽能加熱裝置1、燃氣壁掛爐加熱裝置3和空氣能加熱裝置2，所述水箱5還設置有安裝於水箱5下部的水箱下部溫度傳感器52，水箱下部溫度傳感器52與主控制單元的輸入端連接。進一步，所述太陽能集水器12上設有用於散熱的排氣閥14，當主控制單元檢測到水箱5上部溫度大於某一定值(如90°C)時，則開啟排氣閥14排出太陽能集水器12內的水蒸氣，通過水蒸氣帶走熱量降低太陽能集水器12內的溫度，進而通過太陽能換熱盤管15換熱降低水箱5內衛生水的溫度，當水箱5上部溫度下降到小於某一定值(如75°C)時，主控制單元則關閉排氣閥14。本實用新型的工作原理:當太陽能充足時，主控制單元檢測到太陽能集水器12的溫度高出水箱5上部溫度一定設定值(如10°C)，則啟動太陽能循環水泵6對水箱5內的衛生水進行制熱；當太陽能較弱或無陽光時，由於每天固定時間段內(如15:0(T00:00)，主控制單元都會檢測水箱5下部溫度是否達到設定值，一旦水箱5下部溫度在固定時間段內未達到設定值，而環境溫度在空氣能加熱裝置2允許工作的範圍內，並且空氣能加熱裝置2設置為開啟自動模式情況下，主控制單元則啟動壓縮機21、風機23、蒸發器22及空氣能循環泵25，利用空氣能加熱裝置2制熱；當水箱5下部溫度在固定時間段內未到達設定值，而環境溫度低於空氣能加熱裝置2允許工作的溫度(如_5°C)時，在燃氣壁掛爐加熱裝置3處於開啟自動模式下，主控制單元啟動燃氣循環泵並控制三通電磁閥8動作，接通燃氣換熱盤管與燃氣壁掛爐加熱裝置3的進水管管道，利用燃氣壁掛爐加熱裝置3制熱，從而保證在任何情況下都有熱水使用，同時最大程度地利用了高能效而且潔淨能源。當水箱5下部溫度達到設定值時，可用主控制單元控制三通電磁閥8，接通地暖換熱系統4的出水管與燃氣壁掛爐加熱裝置3的進水管，實現燃氣壁掛爐加熱裝置3對地暖換熱系統4的供熱，提高本實用新型的能量利用率。當然，空氣能加熱裝置2、燃氣壁掛爐加熱裝置3除了開啟自動模式夕卜，還可以是處於強制工作模式，即人為地強制開啟或關閉空氣能加熱裝置2、燃氣壁掛爐加熱裝置3，其工作狀態與主控制單元檢測的溫度無關。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型的技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬於本實用新型技術方案的內容。
權利要求1.一種多能源集成熱水系統，其特徵在於:包括太陽能加熱裝置(I)、燃氣壁掛爐加熱裝置(3)、空氣能加熱裝置(2)、水箱(5)及主控制單元，所述水箱(5)設置有自來水進水口(53)和衛生熱水出水口(54)，太陽能加熱裝置(I)包括太陽能集熱板(11)、太陽能集水器(12)及太陽能換熱盤管(15)，太陽能集水器(12)的進水管上連接有太陽能循環水泵(6)，太陽能集水器(12)的進、出水管與太陽能換熱盤管(15)連接形成水循環迴路，燃氣壁掛爐加熱裝置(3 )包括燃氣循環泵和壁掛爐換熱盤管(36 )，燃氣壁掛爐加熱裝置(3 )的進、出水管與壁掛爐換熱盤管(36)連接形成水循環迴路，空氣能加熱裝置(2)包括壓縮機(21)、空氣能循環泵(25)和冷凝器(26)，所述太陽能換熱盤管(15)、壁掛爐換熱盤管(36)及冷凝器(26)設置在水箱(5)內，主控制單元的輸出端與太陽能循環水泵(6)、空氣能循環泵(25)及燃氣循環泵電連接。
2.根據權利要求1所述的一種多能源集成熱水系統，其特徵在於:所述水箱(5)設置有安裝於水箱(5)上部的水箱上部溫度傳感器(51)，太陽能集水器(12)設置有與水箱上部溫度傳感器(51)進行溫度參照的太陽能集水器溫度傳感器，太陽能集水器溫度傳感器、水箱上部溫度傳感器(51)與主控制單元的輸入端連接。
3.根據權利要求2所述的一種多能源集成熱水系統，其特徵在於:所述水箱(5)還設置有安裝於水箱(5 )下部的水箱下部溫度傳感器(52 )，水箱下部溫度傳感器(52 )與主控制單元的輸入端連接。
4.根據權利要求1所述的一種多能源集成熱水系統，其特徵在於:所述水箱(5)還設置有衛生熱水回水口(55)，衛生熱水回水口(55)和衛生熱水出水口(54)連接的管道上設置有回水水泵(7)。
5.根據權利要求1所述的一種多能源集成熱水系統，其特徵在於:所述太陽能集水器(12)上設有用於散熱的排氣閥(14)。
6.根據權利要求1所述的一種多能源集成熱水系統，其特徵在於:所述空氣能加熱裝置(2)還包括蒸發器(22)、風機(23)及四通電磁閥(27)，四通電磁閥(27)並聯連接壓縮機(21)、蒸發器(22)及冷凝器(26)，冷凝器(26)與蒸發器(22)之間的管道上連接有節流元件(24)，壓縮機(21)、蒸發器(22)、風機(23)及四通電磁閥(27)與主控制單元的輸出端連接，主控制單元的輸入端連接有用於檢測室外環境溫度的環境溫度傳感器。
7.根據權利要求1所述的一種多能源集成熱水系統，其特徵在於:所述燃氣壁掛爐加熱裝置(3)連接有地暖換熱系統(4)。
8.根據權利要求7所述的一種多能源集成熱水系統，其特徵在於:所述地暖換熱系統(4)設置有進、出水管，所述燃氣壁掛爐加熱裝置(3)的出水管上連接有三通電磁閥(8)，三通電磁閥(8 )與地暖換熱系統(4)的進水管連接，地暖換熱系統(4)的出水管與燃氣壁掛爐加熱裝置(3)的進水管連通，三通電磁閥(8)與主控制單元的輸出端連接。
專利摘要本實用新型公開了一種多能源集成熱水系統，包括太陽能加熱裝置、燃氣壁掛爐加熱裝置、空氣能加熱裝置、水箱及主控制單元，太陽能換熱盤管與太陽能集水器的進、出水管連接形成水循環迴路，壁掛爐換熱盤管與燃氣壁掛爐加熱裝置的進、出水管連接形成水循環迴路，太陽能換熱盤管、壁掛爐換熱盤管及空氣能加熱裝置的冷凝器設置在水箱內，主控制單元的輸出端與太陽能循環水泵、空氣能循環泵及燃氣循環泵電連接。該裝置通過整合太陽能熱水器、空氣能熱泵熱水器和燃氣壁掛爐熱水器的長處，彌補各自的缺陷，在保證有熱水使用的情況下，做到高效節能，同時燃氣壁掛爐加熱裝置連接有地暖換熱系統，提高了能量的利用率。
文檔編號F24H4/04GK203024251SQ201220735470
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日
發明者姚泳標, 王任華, 黃小海, 韓寶東 申請人:法羅力熱能設備(中國)有限公司