新型節能節水式熱泵輔助的太陽能供熱水裝置的製作方法

2023-08-13 22:46:31

專利名稱：新型節能節水式熱泵輔助的太陽能供熱水裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能技術領域，特別是指一種新型節能節水式熱泵輔助的太陽能供熱水裝置。
背景技術：
目前，利用太陽能的供熱水裝置在現實生活中比比皆是。太陽能作為清潔、環保的可再生能源已被廣泛採用，但其因受天氣所制約，嚴重影響了供熱水的質量。隨著近幾年空氣源熱泵技術的逐步成熟，很多商家將太陽能與空氣源熱泵簡單地組合在一起，雖然滿足了使用熱水的要求，但在節能措施和節能效果上明顯的存在著以下不足:(1)在天氣較好的情況下，未能首先充分利用太陽能，空氣源熱泵啟動頻繁，即二者出現能源重疊的現象，造成大量地能源浪費，增加了裝置的運行成本。(2)在使用熱水條件不充分時，即熱水量在一定時期內處於相對較少的情況下，未能根據用水量的大小進行適當調劑，往往造成不必要的能源消耗，同時浪費了大量的水資源。(3)許多裝置中並未將太陽能加熱部分與空氣源熱泵加熱部分有機地分離(或組合)為若干個單位元，當空氣源熱泵加熱裝置工作時，未能根據使用條件適時適量地採用裝置隨機啟停或裝置投入地逐級增減，總是整個模塊統一地啟停，如此高的使用頻率，導致了該部分裝置的使用壽命銳減，從而影響了整個太陽能供熱水裝置的使用效果，並降低了能源利用率及能效比。

實用新型內容本實用新型提出一種能夠節約能源、降低能耗、避免水資源浪費的新型節能節水式熱泵輔助的太陽能供熱水裝置。本實用新型的技術方案是這樣實現的:一種新型節能節水式熱泵輔助的太陽能供熱水裝置，包括太陽能集熱水箱、太陽能集熱器，還包括中央控制器；所述太陽能集熱水箱內設有浮子開關，該浮子開關與置於所述太陽能集熱水箱外的進水遙控浮球閥通過管道連接，且該浮子開關與所述中央控制器通過信號線連接；所述太陽能集熱水箱與太陽能集熱器通過循環管道連接，該循環管道上設有太陽能循環泵，該太陽能循環泵與所述中央控制器電性連接；所述太陽能集熱水箱上設有的第一溫度傳感器，在所述循環管道上設有第二溫度傳感器，該第一溫度傳感器和第二溫度傳感器通過信號線與所述中央控制器連接。進一步地，所述太陽能供熱水裝置還包括與太陽能集熱水箱通過若干水箱連通管連接的熱泵集熱水箱、若干個空氣源熱泵機組和設於所述熱泵集熱水箱上的第三溫度傳感器及第四溫度傳感器；每一個所述空氣源熱泵機組與熱泵集熱水箱通過熱泵循環管道連接，在每個熱泵循環管道上均設有熱泵循環泵；所述熱泵集熱水箱與太陽能集熱水箱設有水溫平衡管，在該水溫平衡管上設有水溫平衡泵；所述第三溫度傳感器和第四溫度傳感器分別通過信號線與所述中央控制器連接；所述空氣源熱泵機組、熱泵循環泵和水溫平衡泵分別與所述中央控制器電性連接。進一步地，所述水箱連通管的數量為三根。[0007]進一步地，所述空氣源熱泵機組的數量為兩個。進一步地，所述太陽能供熱水裝置還包括電輔助加熱器，該電輔助加熱器通過管道與熱泵循環管道連接。本實用新型的有益效果在於:將儲熱水箱分為太陽能集熱水箱和熱泵集熱水箱，兩個水箱之間既是相對獨立的關係，又是相對統一的關係，可以通過水溫平衡泵進行兩者間的水溫調節。在滿足全天候使用熱水需求的前提下，最大限度地優先利用太陽能加熱至有效水溫，提高太陽能的集熱效率，達到充分利用太陽能的目的。當遇到連續陰雨天氣時，亦能優先充分利用太陽能進行加熱，若不能達到設定的有效水溫，則適時適量的啟動空氣源熱泵機組進行熱量補償。同時，具備用水量調劑功能，能根據用水量的實際情況調整水箱水位。並考慮了三重加熱方式確保全年全天候的用水需求。通過中央控制器將所有部件有機的結合在一起，實現自動化控制。整個裝置從根本上有效地解決了降低能耗和節約能源的問題。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的其中一個實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。圖中，1-太陽能集熱水箱、2-熱泵集熱水箱、3-太陽能集熱器、4-進水遙控浮球閥、5-中央控制器、6-空氣源熱泵機組、7-浮子開關、8-第一溫度傳感器、9-第二溫度傳感器、10-第三溫度傳感器、11-第四溫度傳感器、12-電輔助加熱器、13-水溫平衡泵、14-太陽能循環泵、15-熱泵循環泵、16-水箱連通管。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的其中一個實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。如圖1所示，一種新型節能節水式熱泵輔助的太陽能供熱水裝置，包括太陽能集熱水箱1、太陽能集熱器3，還包括中央控制器5 ;太陽能集熱水箱I內設有浮子開關7，浮子開關7與置於太陽能集熱水箱I外的進水遙控浮球閥4通過管道連接，且浮子開關7與中央控制器5通過信號線連接，用於根據實際所需用水量進行控制；太陽能集熱水箱I與太陽能集熱器3通過循環管道連接，該循環管道上設有太陽能循環泵14，該太陽能循環泵14與中央控制器5電性連接，用於中央控制器5可以根據設定的第一溫度傳感器8傳送溫度或者第一溫度傳感器8和第二溫度傳感器9傳送的溫度差控制太陽能循環泵14的啟停；太陽能集熱水箱I上設有的第一溫度傳感器8，在循環管道上設有第二溫度傳感器9，第一溫度傳感器8和第二溫度傳感器9通過信號線與中央控制器5連接。其中，中央控制器5型號為:HT-KA110，為市售產品。中央控制器5由溫度控制電路、時間控制電路、壓力控制電路、液位控制電路及熱泵啟動電路等電路集成，通過對各種信號進行識別和處理，控制相應部件的工作狀態。太陽能循環泵14的型號為PRS15-6，為市售產品，購自於北京緯鑫機電有限公司。本實用新型中，還包括與太陽能集熱水箱I通過若干水箱連通管16連接的熱泵集熱水箱2、若干個空氣源熱泵機組6和設於熱泵集熱水箱2上的第三溫度傳感器10及第四溫度傳感器11 ;每一個空氣源熱泵機組6與熱泵集熱水箱2通過熱泵循環管道連接，在每個熱泵循環管道上均設有熱泵循環泵15 ;熱泵集熱水箱2與太陽能集熱水箱I設有水溫平衡管，在該水溫平衡管上設有水溫平衡泵13 ;第三溫度傳感器10和第四溫度傳感器11分別通過信號線與中央控制器5連接；空氣源熱泵機組6、熱泵循環泵15和水溫平衡泵13分別與中央控制器5電性連接。其中，中央控制器5可根據第四溫度傳感器11傳送的水溫溫度對空氣源熱泵機組6和熱泵循環泵15進行啟停；中央控制器5可根據第三溫度傳感器10和第一溫度傳感器8傳送的溫度差控制水溫平衡泵13的啟停。其中空氣源熱泵機組6的型號為YWHA，為市售產品，購自於北京鑫藍偉業科技有限公司；熱泵循環泵15的型號為ISGB，為市售產品，購自於上海上誠泵閥製造有限公司；水溫平衡泵13的型號為WFB，為市售產品，購自于靖江市五二五泵業有限公司。本實用新型實施例中，水箱連通管16的數量為三根，其中每根水箱連通管16與太陽能集熱水箱I的連接位置根據所需用水量選定。空氣源熱泵機組6的數量為兩個。還包括電輔助加熱器12，電輔助加熱器12通過管道與熱泵循環管道連接。在使用時，首先利用進水遙控浮球閥4對太陽能集熱水箱I進行自動補水，當太陽能集熱水箱I和熱泵集熱水箱2均達到滿水位時停止補水。設定所需水溫，通過中央控制器5啟動太陽能循環泵14對太陽能集熱水箱I內的水進行循環加熱，並通過水箱連通管16不斷把熱量傳遞給熱泵集熱水箱2中的水，直至太陽能集熱水箱I和熱泵集熱水箱2中的水達到有效設定的水溫，中央控制器5發送信號使太陽能循環泵14停止。若太陽能集熱水箱I和熱泵集熱水箱2中的水溫未達到有效設定的水溫時，中央控制器5將啟動空氣源熱泵機組6通過熱泵循環泵16對熱泵集熱水箱2中的水進行循環加熱，利用設置在水溫平衡管上的水溫平衡泵13不斷把熱量從熱泵集熱水箱2中傳送到太陽能集熱水箱1，直至太陽能集熱水箱I和熱泵集熱水箱2中的水達到有效設定的水溫，中央控制器5將發送信號使水溫平衡泵13、熱泵循環泵15和空氣源熱泵機組6將自動關閉。若太陽能集熱器3和空氣源熱泵機組6不能正常使用時，可通過電輔助加熱器12對熱泵集熱水箱2中的水進行循環加熱，確保熱水的正常使用。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種新型節能節水式熱泵輔助的太陽能供熱水裝置，包括太陽能集熱水箱(I)、太陽能集熱器(3)，其特徵在於:還包括中央控制器(5);所述太陽能集熱水箱(I)內設有浮子開關(7 )，該浮子開關(7 )與置於所述太陽能集熱水箱(I)外的進水遙控浮球閥(4 )通過管道連接，且該浮子開關(7)與所述中央控制器(5)通過信號線連接；所述太陽能集熱水箱(I)與太陽能集熱器(3)通過循環管道連接，該循環管道上設有太陽能循環泵(14)，該太陽能循環泵(14)與所述中央控制器(5)電性連接；所述太陽能集熱水箱(I)上設有的第一溫度傳感器(8)，在所述循環管道上設有第二溫度傳感器(9)，該第一溫度傳感器(8)和第二溫度傳感器(9 )通過信號線與所述中央控制器(5 )連接。
2.根據權利要求1所述的新型節能節水式熱泵輔助的太陽能供熱水裝置，其特徵在於:還包括與太陽能集熱水箱(I)通過若干水箱連通管(16)連接的熱泵集熱水箱(2)、若干個空氣源熱泵機組(6 )和設於所述熱泵集熱水箱(2 )上的第三溫度傳感器(10 )及第四溫度傳感器(11);每一個所述空氣源熱泵機組(6 )與熱泵集熱水箱(2 )通過熱泵循環管道連接，在每個熱泵循環管道上均設有熱泵循環泵(15);所述熱泵集熱水箱(2)與太陽能集熱水箱(I)設有水溫平衡管，在該水溫平衡管上設有水溫平衡泵(13);所述第三溫度傳感器(10)和第四溫度傳感器(11)分別通過信號線與所述中央控制器(5)連接；所述空氣源熱泵機組(6)、熱泵循環泵(15)和水溫平衡泵(13)分別與所述中央控制器(5)電性連接。
3.根據權利要求2所述的新型節能節水式熱泵輔助的太陽能供熱水裝置，其特徵在於:所述水箱連通管(16)的數量為三根。
4.根據權利要求2所述的新型節能節水式熱泵輔助的太陽能供熱水裝置，其特徵在於:所述空氣源熱泵機組(6)的數量為兩個。
5.根據權利要求2-4任一項所述的新型節能節水式熱泵輔助的太陽能供熱水裝置，其特徵在於:還包括電輔助加熱器(12)，該電輔助加熱器(12)通過管道與熱泵循環管道連接。
專利摘要本實用新型提出了一種新型節能節水式熱泵輔助的太陽能供熱水裝置，屬於太陽能技術領域。它包括太陽能集熱水箱、太陽能集熱器、中央控制器，太陽能集熱水箱內設有浮子開關，該浮子開關與置於太陽能集熱水箱外的進水遙控浮球閥通過管道連接，且該浮子開關與中央控制器通過信號線連接。本實用新型的優點是採用上述裝置後，能夠節約能源、降低能耗、避免水資源浪費。
文檔編號F24H4/04GK203053031SQ201220688479
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月13日 優先權日2012年12月13日
發明者段繼明 申請人:雲南華特節能設備有限公司