太陽能空氣源制熱水系統的製作方法
2023-07-29 11:54:31
專利名稱：太陽能空氣源制熱水系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及制熱水技術，具體涉及一種太陽能空氣源制熱水系統。
背景技術：
太陽能熱水器是利用太陽能作為能源來加熱熱水，太陽作為一種綠色能源，在建築等領域得到了廣泛的應用，但太陽能的應用容易受到天氣的影響，利用太陽能來生產熱水，其溫度在夜晚及陰天很難達到用戶的要求，人們通常採用電輔助加熱或燃氣加熱設備來加以改進，設備成本及運行費用高，且不便於控制。公開號為CN102109198A的實用新型專利申請公開了一種根據天氣預報及逐時負荷預測確定利用太陽、高效熱泵及低谷電優化組合的節能型太陽能熱泵熱水系統，該系統的目的是根據不同天氣的環境條件及電網的負荷條件，來確定採用哪種方式進行加熱，需要由太陽能集熱器、熱泵及電加熱器來組成，整個系統結構複雜，設備成本及運行費用高，且只單獨利用一種能源，不能充分利用太陽能。
實用新型內容針對上述的不足，本實用新型目的在於，提供一種能充分利用太陽能，節約能源，保護環境，且能有效保證熱水的供應質量的太陽能空氣源制熱水系統。一種太陽能空氣源制熱水系統，其包括熱水箱、控制系統及分別與該控制系統相連並受其控制的空氣源熱泵機組和太陽能熱水機組，所述熱水箱通過管道分別與空氣源熱泵機組和太陽能熱水機組相連。所述空氣源熱泵機組包括多組空氣源熱泵機及一主熱泵循環泵，該些空氣源熱泵機並排，並相互連通，且通過水管與所述熱水箱相連接，形成空氣源熱水循環迴路；所述主熱泵循環泵設置在所述空氣源熱水循環迴路上。所述空氣源熱泵機組包括還包括一備用熱泵循環泵，該備用熱泵循環泵與該主熱泵循環泵並聯所述太陽能熱水機組包括多組太陽能真空管矩陣及一主太陽能循環泵，該組太陽能真空管矩陣並排，並相互連通，太陽能真空管矩陣包括一具有傾斜面的支架及多根橫向均勻並排在該支架的傾斜面上的太陽能真空管，太陽能熱水機組與所述熱水箱相連接，形成太陽能熱水循環迴路，該太陽能熱水循環迴路與冷水進水管相連接；所述主太陽能循環泵設置在所述太陽能熱水循環迴路上，所述太陽能熱水機組還包括一備用太陽能循環泵，該備用太陽能循環泵該主太陽能循環泵並聯。所述熱水箱包括第一隔熱箱體和第二隔熱箱體，該第一隔熱箱體和第二隔熱箱體並排，並相互連接，第一隔熱箱體與所述太陽能熱水機組相連，形成太陽能熱水循環迴路；第二隔熱箱體與所述空氣源熱泵機組相連，形成空氣源熱水循環迴路。 所述控制系統包括一 PLC可編程控制器及分別與該PLC可編程控制器相連的第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第四溫度傳感器、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器、冷熱水混合閥、冷水補水電磁閥、回水電磁閥、主恆壓供水泵和備用恆壓供水泵，第一溫度傳感器和第一壓力傳感器設置在所述太陽能熱水循環迴路上，第二溫度傳感器和第二壓力傳感器設置在所述第二隔熱箱體上，冷水補水電磁閥設置在冷水進水管與空氣源熱水循環迴路的連接處，冷水進水管通過冷熱水混合閥與熱水輸出水管相連接，主恆壓供水泵、第三溫度傳感器和第三壓力傳感器設置在熱水輸出水管上，備用恆壓供水泵與主恆壓供水泵相併連，熱水輸出水管與所述熱水箱形成回水迴路，所述回水電磁閥和第四溫度傳感器設置在該回水迴路上。本實用新型的有益效果為本實用新型提供的結構設計巧妙，合理充分利用能源，將空氣源熱泵機組和太陽能熱水機組有機結合，能充分利用太陽能以及空氣源，且能有效保證熱水的供應質量，滿足人們在生活、生產中所需的熱水，不僅達到節能目的，還大大降低使用成本，利於節能環保，給人們生活、生產帶來便利，利於廣泛推廣應用。
具體實施方式
實施例參見圖1，本實用新型實施例提供一種太陽能空氣源制熱水系統，其包括熱水箱3、控制系統及分別與該控制系統相連並受其控制的空氣源熱泵機組I和太陽能熱水機組2，所述熱水箱3通過管道分別與空氣源熱泵機組I和太陽能熱水機組2相連。所述空氣源熱泵機組I包括多組空氣源熱泵機11及一主熱泵循環泵13，該些空氣源熱泵機11並排，並相互連通，且通過水管與所述熱水箱3相連接，形成空氣源熱水循環迴路12 ;所述主熱泵循環泵13設置在所述空氣源熱水循環迴路12上，所述空氣源熱泵機組I還包括一備用熱泵循環泵14，所述備用熱泵循環泵14與該主熱泵循環泵13並聯；所述太陽能熱水機組2包括多組太陽能真空管矩陣21及一主太陽能循環泵23，該組太陽能真空管矩陣21並排，並相互連通，太陽能真空管矩陣21包括一具有傾斜面的支架及多根橫向均勻並排在該支架的傾斜面上的太陽能真空管，太陽能熱水機組2與所述熱水箱3相連接，形成太陽能熱水循環迴路22，該太陽能熱水循環迴路22與冷水進水管5相連接；所述主太陽能循環泵23設置在所述太陽能熱水循環迴路22上。所述太陽能熱水機組2還包括一備用太陽能循環泵24，所述備用太陽能循環泵24該主太陽能循環泵23並聯。所述熱水箱3包括第一隔熱箱體31和第二隔熱箱體32，該第一隔熱箱體31和第二隔熱箱體32並排，並相互連接，第一隔熱箱體31與所述太陽能熱水機組2相連，形成太陽能熱水循環迴路22 ;第二隔熱箱體32與所述空氣源熱泵機組I相連，形成空氣源熱水循環迴路12。所述控制系統包括一 PLC可編程控制器及分別與該PLC可編程控制器相連的第一溫度傳感器51、第二溫度傳感器52、第三溫度傳感器53、第四溫度傳感器54、第一壓力傳感器55、第二壓力傳感器56、第三壓力傳感器57、冷熱水混合閥58、冷水補水電磁閥59、回水電磁閥60、主恆壓供水泵61和備用恆壓供水泵62，第一溫度傳感器51和第一壓力傳感器55設置在所述太陽能熱水循環迴路22上，第二溫度傳感器52和第二壓力傳感器56設置在所述第二隔熱箱體32上，冷水補水電磁閥59設置在冷水進水管5與空氣源熱水循環迴路12的連接處，冷水進水管5通過冷熱水混合閥58與熱水輸出水管4相連接，主恆壓供水泵61、第三溫度傳感器53和第三壓力傳感器57設置在熱水輸出水管4上，備用恆壓供水泵62與主恆壓供水泵61相併連，熱水輸出水管4與所述熱水箱3形成回水迴路，所述回水電磁閥60和第四溫度傳感器54設置在該回水迴路上。冷熱水混合閥58開度由PLC可編程控制器利用PID運算決定。使用時，PLC可編程控制器每天以小時為單位記錄用水量，作為歷史使用熱水數據；並能日後根據該歷史使用熱水數據來判斷是否要補水；若有充足陽光讓太陽能熱水機組2產生所需溫度的熱水時，PLC可編程控制器不啟動空氣源熱泵機組I ; 若在無法預知是否有充足陽光讓太陽能熱水機組2產生熱水，且第二壓力傳感器56感應熱水箱3的水位已趨向低於低水位時，PLC可編程控制器根據歷史使用熱水數據來判斷所剩的熱水量是否可以滿足未來N小時所需的熱水，若可以，則無需補水，以等待太陽再利用太陽能產熱水，以避免補充冷水而需啟動空氣源熱泵機組I ;反之，PLC可編程控制器則啟動冷水補水電磁閥59對熱水箱3進行補給冷水，直至熱水箱3的熱水量能滿足未來N小時所需的熱水量時，然後停止補給冷水；若熱水箱3的水溫下降到預設溫度時，PLC可編程控制器啟動空氣源熱泵機組1，以對熱水箱3的水進行加熱，以保證產生所需溫度的熱水；其中空氣源熱泵機組I的產水量Vl與熱水箱3的蓄水量V2和N小時所需的熱水量V3的關係式如下V1XN+V2 = V3若有充足陽光，但太陽能熱水機組2仍不能產生所需溫度的熱水時，PLC可編程控制器啟動空氣源熱泵機組1，以保證產生所需溫度的熱水；若第四溫度傳感器54感應熱水的溫度低於設定溫度時，PLC可編程控制器啟動回水電磁閥60，強制加水，使熱水返回熱水箱3進行新一輪的加熱，直至水溫升至預定溫度時，PLC可編程控制器關閉回水電磁閥60，實現輸出所需溫度的熱水；重複上述步驟，實現持續製得所需溫度的熱水。本實施例中，所述空氣源熱泵機組I包括三組空氣源熱泵機11，所述太陽能熱水機組2包括四組太陽能真空管矩陣21 ;其它實施例中，可根據所需熱水的功率來相應設定空氣源熱泵機及太陽能真空管矩陣的數量。本實用新型提供的太陽能空氣源制熱水系統設計巧妙，合理充分利用能源，將空氣源熱泵機組I和太陽能熱水機組2有機結合，能充分利用太陽能以及空氣源，且能有效保證熱水的供應質量，滿足人們在生活、生產中所需的熱水，不僅達到節能目的，還大大降低使用成本，利於節能環保，給人們生活、生產帶來便利，利於廣泛推廣應用。如本實用新型上述實施例所述，採用與其相同或相似結構而得到的其它系統及制熱水方法，均在本實用新型保護範圍內。
權利要求1.一種太陽能空氣源制熱水系統，其特徵在於，其包括熱水箱、控制系統及分別與該控制系統相連並受其控制的空氣源熱泵機組和太陽能熱水機組，所述熱水箱通過管道分別與空氣源熱泵機組和太陽能熱水機組相連。
2.根據權利要求I所述的太陽能空氣源制熱水系統，其特徵在於，所述空氣源熱泵機組包括多組空氣源熱泵機及一主熱泵循環泵，該些空氣源熱泵機並排，並相互連通，且通過水管與所述熱水箱相連接，形成空氣源熱水循環迴路；所述主熱泵循環泵設置在所述空氣源熱水循環迴路上。
3.根據權利要求2所述的太陽能空氣源制熱水系統，其特徵在於，所述空氣源熱泵機組包括還包括一備用熱泵循環泵，該備用熱泵循環泵與該主熱泵循環泵並聯
4.根據權利要求2所述的太陽能空氣源制熱水系統，其特徵在於，所述太陽能熱水機組包括多組太陽能真空管矩陣及一主太陽能循環泵，該組太陽能真空管矩陣並排，並相互連通，太陽能真空管矩陣包括一具有傾斜面的支架及多根橫向均勻並排在該支架的傾斜面上的太陽能真空管，太陽能熱水機組與所述熱水箱相連接，形成太陽能熱水循環迴路，該太陽能熱水循環迴路與冷水進水管相連接；所述主太陽能循環泵設置在所述太陽能熱水循環 迴路上，
5.根據權利要求4所述的太陽能空氣源制熱水系統，其特徵在於，所述太陽能熱水機組還包括一備用太陽能循環泵，該備用太陽能循環泵該主太陽能循環泵並聯。
6.根據權利要求5所述的太陽能空氣源制熱水系統，其特徵在於，所述熱水箱包括第一隔熱箱體和第二隔熱箱體，該第一隔熱箱體和第二隔熱箱體並排，並相互連接，第一隔熱箱體與所述太陽能熱水機組相連，形成太陽能熱水循環迴路；第二隔熱箱體與所述空氣源熱泵機組相連，形成空氣源熱水循環迴路。
7.根據權利要求6所述的太陽能空氣源制熱水系統，其特徵在於，所述控制系統包括一 PLC可編程控制器及分別與該PLC可編程控制器相連的第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第四溫度傳感器、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器、冷熱水混合閥、冷水補水電磁閥、回水電磁閥、主恆壓供水泵和備用恆壓供水泵，第一溫度傳感器和第一壓力傳感器設置在所述太陽能熱水循環迴路上，第二溫度傳感器和第二壓力傳感器設置在所述第二隔熱箱體上，冷水補水電磁閥設置在冷水進水管與空氣源熱水循環迴路的連接處，冷水進水管通過冷熱水混合閥與熱水輸出水管相連接，主恆壓供水泵、第三溫度傳感器和第三壓力傳感器設置在熱水輸出水管上，備用恆壓供水泵與主恆壓供水泵相併連，熱水輸出水管與所述熱水箱形成回水迴路，所述回水電磁閥和第四溫度傳感器設置在該回水迴路上。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能空氣源制熱水系統，其包括熱水箱、控制系統及分別與該控制系統相連並受其控制的空氣源熱泵機組和太陽能熱水機組，所述熱水箱通過管道分別與空氣源熱泵機組和太陽能熱水機組相連；本實用新型提供的結構設計巧妙，合理充分利用能源，將空氣源熱泵機組和太陽能熱水機組有機結合，能充分利用太陽能以及空氣源，且能有效保證熱水的供應質量，滿足人們在生活、生產中所需的熱水，不僅達到節能目的，還大大降低使用成本，利於節能環保，給人們生活、生產帶來便利，利於廣泛推廣應用。
文檔編號F24J2/40GK202532724SQ201220041278
公開日2012年11月14日 申請日期2012年1月17日 優先權日2012年1月17日
發明者王洪彬 申請人:東莞市盈信節能投資有限公司