一种太阳能与空气源热泵双能互补的生活热水供应系统技术方案

本发明专利技术公开了一种太阳能与空气源热泵双能互补的生活热水供应系统。本发明专利技术的太阳能热水系统以全玻璃真空集热管、集热联箱、集热器支架组装成太阳能集热器单元，用管道把太阳能集热器和太阳能集热水箱连接起来组成太阳能热水系统，在日照条件下，利用太阳能作为热源加热水箱中的水，在太阳能辐照量达不到要求或连续阴雨天气，则启动空气源热泵进行加热。空气源热泵和恒温水箱连接，设置为自动温控状态，空气源热泵根据恒温供水水箱的温度自行启动和关闭。本发明专利技术系统不仅节能，而且安全可靠。

Solar energy and air source heat pump dual energy complementary domestic hot water supply system

The invention discloses a solar energy and air source heat pump dual energy complementary domestic hot water supply system. The solar water heating system of the invention is composed of a solar energy collector unit assembled by an all-glass vacuum collector tube, a collector header and a collector bracket. The solar energy collector and the solar water heater are connected by a pipeline to form a solar water heating system. Under sunshine conditions, the solar energy is used as a heat source to heat the water in the water tank. When the solar radiation dose is not up to the requirement or continuous rainy weather, the air source heat pump is started to heat. The air source heat pump is connected with the constant temperature water tank and is set in an automatic temperature control state. The air source heat pump starts and closes automatically according to the temperature of the constant temperature water supply tank. The system of the invention is not only energy saving, but also safe and reliable.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能与空气源热泵双能互补的生活热水供应系统
本专利技术涉及可再生能源高效利用领域，具体涉及一种太阳能与空气源热泵联合供应生活热水的供应系统。
技术介绍
目前各高校和企业都为学生和员工提供生活热水，其中大多数采用太阳能集热器和电锅炉作为热源。由安装在楼顶上的太阳能集热器对储水箱进行循环加热，当太阳辐射照度不够或者阴雨天气时就需要启动设备间安装的电锅炉辅助热源来进行加热，以保证有足够的热水满足需要。电锅炉也称电加热锅炉、电热锅炉，顾名思义，它是以电力为能源并将其转化为热能，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体的设备。电锅炉作为加热热源以其安装简单、节省空间、热效率高、并利用清洁的电力为能源，真正做到安全、环保、便捷等特点而被广泛使用。但其存在高能耗的缺陷，实用过程中也存在危险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于以空气源热泵作为辅助加热热源，提供一种太阳能与空气源热泵双能互补的生活热水供应系统。本专利技术一种太阳能与空气源热泵双能互补的生活热水供应系统，所采用的技术方案是：太阳能集热水箱出水口通过依次设置阀门一、集热循环泵P1、单向阀一和阀门二的管路连接太阳能集热器进水口；太阳能集热器内安装温度传感器T1，太阳能集热水箱内安装温度传感器T2；太阳能集热水箱内安装水位传感器W1，恒温水箱内安装水位传感器W2，自来水通过依次设置阀门三、过滤器一、电磁阀E1、单向阀二和阀门四的管路连接太阳能集热水箱入水口；太阳能集热水箱供水口通过依次设置阀门五、增压泵P4、单向阀三和阀门六的管路连接进水支路，所述进水支路由依次设置电磁阀E2和阀门七的管路连接恒温水箱的进水口；补水用自来水通过依次设置阀门八、过滤器二、电磁阀E4、单向阀四和阀门九的管路连接恒温水箱的补水口；恒温水箱内安装温度传感器T4，恒温水箱出水口通过依次设置阀门十一、循环泵P2、单向阀五和阀门十二的管路连接空气源热泵进水口，空气源热泵出水口通过设置阀门十的管路连接恒温水箱补热进水口；恒温水箱供水口通过依次设置阀门十三、变频增压泵P5、单向阀六、阀门十四、阀门十五、回水电磁阀E3和阀门十六的供水管道连接恒温水箱回水口，阀门十四与阀门十五之间的供水管道设置多个用户支路和管道温度传感器T3；所述集热循环泵P1、循环泵P2、增压泵P4、变频增压泵P5、温度传感器T1、温度传感器T2、管道温度传感器T3、温度传感器T4、水位传感器W1、水位传感器W2、电磁阀E1、电磁阀E2、回水电磁阀E3、电磁阀E4分别连接控制系统。在日照条件下，利用太阳能作为热源加热水箱中的水，在太阳能辐照量达不到要求或连续阴雨天气，则启动空气源热泵进行加热。空气源热泵和恒温水箱连接，设置为自动温控状态，空气源热泵根据恒温供水水箱的温度自行启动和关闭。(1)在有太阳日照条件的情况下，太阳能集热器吸收太阳能加热太阳能集热水箱内的水；(2)太阳能集热水箱再和恒温供水水箱连接，利用集热水箱中太阳能产出热水，通过恒温储热水箱供应给用户使用；(3)在太阳能辐照量达不到要求或连续阴雨天气，则启动恒温储热水箱上的空气源热泵进行加热供应热水给用户使用。本专利技术具有如下有益效果：空气源热泵的工作原理是根据逆卡诺循环，以少量电能为动力，以制冷剂为载体，吸收空气中难于利用的低品位热能，转化为可用的高品位热能，实现低温热能向高温热能的转换，再将高品位的热能释放到水中制得生活热水。整个加热过程中没有与电子元器件接触，既安全又省电，是一种高效节能，舒适环保的新一代热水机组。电锅炉作为辅助热源与空气源热泵作为辅助热源相比，在相同产热量的情况下，电锅炉要比空气源热泵稍微便宜一点，但是它需要消耗的电能要比空气源热泵多3倍左右。从节能性来看，空气源热泵比电锅炉具有明显的优势。从安全性来看，空气源热泵产热过程中为常压，无爆炸和无漏电的危险，安全可靠。而电锅炉产热过程，绝缘的壳体若有损坏会有漏电的可能，存在触电的危险。附图说明图1是本专利技术的太阳能与空气能的双能源供热系统的原理示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。如图1所示，太阳能集热水箱1出水口通过依次设置阀门一、集热循环泵P1、单向阀一和阀门二的管路连接太阳能集热器进水口；太阳能集热器内安装温度传感器T1，太阳能集热水箱内安装温度传感器T2；太阳能集热水箱内安装水位传感器W1，恒温水箱2内安装水位传感器W2，自来水通过依次设置阀门三、过滤器一、电磁阀E1、单向阀二和阀门四的管路连接太阳能集热水箱入水口；太阳能集热水箱供水口通过依次设置阀门五、增压泵P4、单向阀三和阀门六的管路连接进水支路，所述进水支路由依次设置电磁阀E2和阀门七的管路连接恒温水箱的进水口；补水用自来水通过依次设置阀门八、过滤器二、电磁阀E4、单向阀四和阀门九的管路连接恒温水箱的补水口；恒温水箱内安装温度传感器T4，恒温水箱出水口通过依次设置阀门十一、循环泵P2、单向阀五和阀门十二的管路连接空气源热泵进水口，空气源热泵3出水口通过设置阀门十的管路连接恒温水箱补热进水口；恒温水箱供水口通过依次设置阀门十三、变频增压泵P5、单向阀六、阀门十四、阀门十五、回水电磁阀E3和阀门十六的供水管道连接恒温水箱回水口，阀门十四与阀门十五之间的供水管道设置多个用户支路和管道温度传感器T3；所述集热循环泵P1、循环泵P2、增压泵P4、变频增压泵P5、温度传感器T1、温度传感器T2、管道温度传感器T3、温度传感器T4、水位传感器W1、水位传感器W2、电磁阀E1、电磁阀E2、回水电磁阀E3、电磁阀E4分别连接控制系统。下面详细说明本专利技术的工作过程：1、温差循环当太阳能集热器的温度T1与太阳能集热水箱的温度T2达到控制系统设定温差值上限时，控制系统启动集热循环泵P1，把太阳能集热水箱中的水抽出，把集热器中的水顶回，这样不停的循环，直至集热器的温度T1与太阳能集热水箱的温度T2低于控制系统设定温差下限值时，关闭集热循环泵P1。2、补水过程补水过程分为太阳能集热水箱补水和恒温供水水箱补水：当太阳能集热水箱内的水位降低到一定水位时，水位传感器W1发出信号，控制系统启动电磁阀E1，冷水补充到太阳能集热水箱内，直至达到一定的水位停止。当恒温水箱内的水位降低到一定水位时，水位传感器W2发出信号，控制系统启动电磁阀E2及增压泵P4，太阳能集热水箱内的水补充到恒温水箱内，直至达到一定的水位停止。3、高温补水当恒温供水水箱内的水位降低到一定水位时，水位传感器W2发出信号，控制系统启动电磁阀E2及增压泵P4，太阳能集热水箱内的水补充到恒温供水水箱内；当太阳能集热水箱补充到恒温供水水箱内的水温超过一定值时，同时启动电磁阀E4，自来水也补充至恒温供水水箱，对太阳能集热水箱进来的水进行降温，直至达到设定温度或者达到满水位时自来水补充停止。4、辅助加热辅助加热设备为空气源热泵，和恒温水箱及太阳能集热水箱连接，恒温水箱加热模式设置成自动温控方式，当恒温水箱内水的温度T4低于控制系统设定温度下限时，空气源热泵启动，空气源热泵循环泵P2运行；当恒温水箱内的水温T4达到空气源热泵控制系统设定温度上限时，空气源热泵停止，空气源热泵循环泵P2将关闭。5、管道循环本专利技术将管道循环设置成定温循环或定时循环，这样使用可保证管网中始终是恒温的热水，用户在打开阀门后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能与空气源热泵双能互补的生活热水供应系统，其特征在于，太阳能集热水箱出水口通过依次设置阀门一、集热循环泵P1、单向阀一和阀门二的管路连接太阳能集热器进水口；太阳能集热器内安装温度传感器T1，太阳能集热水箱内安装温度传感器T2；太阳能集热水箱内安装水位传感器W1，恒温水箱内安装水位传感器W2，自来水通过依次设置阀门三、过滤器一、电磁阀E1、单向阀二和阀门四的管路连接太阳能集热水箱入水口；太阳能集热水箱供水口通过依次设置阀门五、增压泵P4、单向阀三和阀门六的管路连接进水支路，所述进水支路由依次设置电磁阀E2和阀门七的管路连接恒温水箱的进水口；补水用自来水通过依次设置阀门八、过滤器二、电磁阀E4、单向阀四和阀门九的管路连接恒温水箱的补水口；恒温水箱内安装温度传感器T4，恒温水箱出水口通过依次设置阀门十一、循环泵P2、单向阀五和阀门十二的管路连接空气源热泵进水口，空气源热泵出水口通过设置阀门十的管路连接恒温水箱补热进水口；恒温水箱供水口通过依次设置阀门十三、变频增压泵P5、单向阀六、阀门十四、阀门十五、回水电磁阀E3和阀门十六的供水管道连接恒温水箱回水口，阀门十四与阀门十五之间的供水管道设置多个用户支路和管道温度传感器T3；所述集热循环泵P1、循环泵P2、增压泵P4、变频增压泵P5、温度传感器T1、温度传感器T2、管道温度传感器T3、温度传感器T4、水位传感器W1、水位传感器W2、电磁阀E1、电磁阀E2、回水电磁阀E3、电磁阀E4分别连接控制系统。...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能与空气源热泵双能互补的生活热水供应系统，其特征在于，太阳能集热水箱出水口通过依次设置阀门一、集热循环泵P1、单向阀一和阀门二的管路连接太阳能集热器进水口；太阳能集热器内安装温度传感器T1，太阳能集热水箱内安装温度传感器T2；太阳能集热水箱内安装水位传感器W1，恒温水箱内安装水位传感器W2，自来水通过依次设置阀门三、过滤器一、电磁阀E1、单向阀二和阀门四的管路连接太阳能集热水箱入水口；太阳能集热水箱供水口通过依次设置阀门五、增压泵P4、单向阀三和阀门六的管路连接进水支路，所述进水支路由依次设置电磁阀E2和阀门七的管路连接恒温水箱的进水口；补水用自来水通过依次设置阀门八、过滤器二、电磁阀E4、单向阀四和阀门九的管路连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘万福，马硕，戚务勤，严雷，毛力，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12