一种具有太阳能和电能混合能源的供暖装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种具有太阳能和电能混合能源的供暖装置，其包括太阳能采集装置、太阳能集热水箱、电加热装置以及远程控制器，所述太阳能采集装置与所述电加热装置电连接，所述远程控制器与所述电加热装置通讯连接，所述太阳能集热水箱的出水口连接所述电加热装置的入水口；太阳能采集装置包括太阳能光伏发电板、电压管理模块以及蓄电池，电加热装置包括壳体以及设置在所述壳体内部的加热体。本实用新型专利技术设置有太阳能集热水箱及电加热装置，并设置有温度传感器，采集实时水温，对电加热装置进行控制，达到节省能源的目的。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种采暖装置，具体的涉及一种具有太阳能和电能混合能源的供暖装置。
技术介绍
在我国北方地区冬季存在采暖需求，城市地区通常采用燃煤集中供暖的方式，但这种方式存在供暖效率低造价成本高，管网普及率有限，不能满足城市发展需求等问题，所以不少的建筑小区花园和不少家庭不能接入到集中供暖的管网中。在城市部分地区和广大农村地区家庭还是采用燃煤或天然气等方式以家庭为单位进行自采暖，这一方面存在着环境污染的问题，另一方面也容易因空气不够通畅而造成燃烧不充分，从而引起一氧化碳中毒事故时有发生。传统的燃煤采暖炉不便于分时段供暖，不利于节能，而且污染严重。随着能源和环境问题的日益严峻，冬季采暖的发展趋势逐渐向电采暖方式转移。市面上也出现了电热暖气炉，但存在产品结构复杂，水电不分离、电热转换效率低等诸多问题，使这类产品未能得到普及推广。另一方面，现有的采暖装置一般都是采用电能进行供热，不利于保护环境，节约能源，而如果单独采用太阳能供热，则容易出现反季节利用问题，通常认为是不具有实际应用价值的。现有技术中还有一些生活热水加热装置与太阳能集热水箱进行结合，在太阳能充足的季节，可以直接采用太阳能集热水箱提供生活热水。太阳能集热水箱能够将太阳能转化为热能存储在储水箱中，在需要时为用户提供生活用热水。这种解决方案只利用到太阳能转化为热能，而且在冬季环境温度低的情况下，太阳能转化出的热能在环境中散失比较高，实用价值不高。此外在采暖季节，电采暖炉对电能的需要量很大，这样的解决方案对冬季电采暖的节能没有任何帮助。
技术实现思路
基于上述提到的现有的电加热装置存在的缺点，提供一种具有太阳能和电能混合能源的供暖装置，能够采用太阳能和电能双重功能加热，在太阳充足时，收集太阳能进行加热，并将太阳能转换为电能进行存储，节省能源，保护环境。另一方面，电加热装置结构简单，使用方便，具有防干烧、防高温及防冻等功能，加热速度快，效率高，并且能根据需要调节功率，使用寿命长。具体的，本技术提供一种具有太阳能和电能混合能源的供暖装置，其包括太阳能采集装置、太阳能集热水箱以及电加热装置，所述太阳能采集装置与所述电加热装置电连接，所述太阳能集热水箱的出水口连接所述电加热装置的入水口；所述太阳能采集装置包括太阳能光伏发电板、电压管理模块以及蓄电池，所述太阳能光伏发电板还包括核心CPU模块，核心CPU模块包括第一单片机和外围电路，第一单片机的一组1的输出端口连接PWM驱动芯片的输入端，所述PWM驱动芯片的输出端连接IGBT绝缘栅双极型晶体管的控制端，用于控制所述IGBT绝缘栅双极型晶体管的通断，所述IGBT绝缘栅双极型晶体管连接所述太阳能光伏发电板与所述电压管理模块的输入端，所述电压管理模块的输出端连接蓄电池，以便于所述太阳能光伏发电板将太阳能转换为电能存储在所述蓄电池中，所述蓄电池通过逆变器将直流电转换为用于为所述电加热装置供电的交流电；所述太阳能集热水箱用于向所述电加热装置供水；所述电加热装置包括壳体以及设置在所述壳体内部的加热体，所述加热体包括并排设置的多根导热管、夹设在每两根导热管之间的多个PTC陶瓷发热体、以及包围所述导热管和PTC陶瓷发热体的保护罩，其中，每两根导热管之间夹设有多个PTC陶瓷发热体，所述PTC陶瓷发热体分为三组，分别与三相交流电源板电气连通构成回路，从而在控制模块的控制下发热和停止发热，PTC发热体外部包覆有电气绝缘漆；以及所述控制模块还设置有电压采集模块，用于采集所述蓄电池电压以判断是否开启市电供电，当电压低于预定电压时，所述控制模块开启市电供电。优选地，还包括远程控制器，所述远程控制器与所述电加热装置通讯连接。优选地，所述电加热系统包括生活用热水功能和采暖功能。优选地，所述太阳能集热水箱的出水口与所述电加热装置的入水口的连接处设置有电磁阀。优选地，所述电加热装置壳体内部设置有电源板、控制模块以及通讯模块，所述壳体的外表面设置有操作面板以及显示屏；所述加热体的液体流出口处设置有第一温度传感器以及过温保护装置，所述加热体的液体流入口处设置有第二温度传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器以及过温保护装置通过电源线与所述蓄电池连接。优选地，所述通讯模块用于将所述第一温度传感器采集到的实时水温上传至所述远程控制器，所述远程控制器用于根据预先设置的第三温度阈值与实时水温进行比较，判断是否开启防冻保护。优选地，当所述第一温度传感器采集到的实时水温超过第一温度阈值时，所述控制模块用于控制所述过温保护装置自动切断所述加热体的电源，并用于控制电加热装置的小功率水泵进入工作状态，为电加热装置补充冷水。优选地，当所述第二温度传感器采集的加热体的液体流入口处实时水温低于40度时，控制模块用于控制加热体开始工作，当所述第二温度传感器采集的加热体的液体流入口处实时水温高于80度时，控制模块用于关闭电磁阀，并用于控制电加热装置的小功率水泵对太阳能集热水箱补充冷水。优选地，所述控制模块包括第二单片机、串口通讯芯片、继电器以及电磁阀，所述第二单片机的一个输出端连接串口通讯芯片的输入端，串口通讯芯片的输出端连接远程控制器的输入端，所述第二单片机的一组1 口与继电器的输入端连接，控制继电器的开关通断，所述单片机的另一组1 口与电磁阀的输入端连接，第一温度传感器、第二温度传感器、过温保护装置与第二单片机分别通讯连接。优选地，当电压低于预定电压时，所述控制模块用于通过继电器控制电源板工作。本技术的优点如下所述:本技术设置有太阳能集热水箱及电加热装置，并设置有温度传感器，采集实时水温，对电加热装置进行控制，达到节省能源的目的。太阳能集热水箱能够为用户提供生活用热水，当电加热系统作为功能系统时或太阳能集热水箱的水温不能达到水温阈值时，太阳能采集装置采集太阳能，并将太阳能转换为电能储存在蓄电池中，蓄电池通过逆变器将直流电转换为交流电，为电加热装置进行供电，当蓄电池的电量低于设定预值电量时，控制模块控制对电加热装置进行市电供电。另一方面，用户能够根据需要设置温度阈值以及时间，使电加热装置分时段进行加热，满足不同家庭的需要。电加热装置设置有温度阈值，在检测到温度低于温度阈值时，无论电加热装置处于开机状态或关机状态，控制模块控制加热体进行加热，对电加热装置进行防冻保护。电加热装置设置有温度阈值，在检测到温度高于温度阈值时，控制模块切断加热体电源，对电加热装置进行防高温保护，开启炉体超温保护功能，并设置有第三温度阈值，当太阳能集热水箱内的温度超过第三温度阈值时，开启太阳能集热水箱超温保护工作模式，对太阳能集热水箱进行超温保护。【附图说明】图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的太阳能采集装置的结构示意框图；图3为本技术的太阳能光伏板的电路图；图4为本技术的电加热装置的结构示意图；图5为本技术的图4的A区放大图；图6为本技术的电加热装置的结构示意框图；图7为本技术的电压采集模块的电路图；图8为本技术的控制模块的控制电路；以及图9为本技术的供暖系统的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图及【具体实施方式】对本技术的结构及工作当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有太阳能和电能混合能源的供暖装置，其特征在于：其包括太阳能采集装置、太阳能集热水箱以及电加热装置，所述太阳能采集装置与所述电加热装置电连接，所述太阳能集热水箱的出水口连接所述电加热装置的入水口；所述太阳能采集装置包括太阳能光伏发电板、电压管理模块以及蓄电池，所述太阳能光伏发电板还包括核心CPU模块，核心CPU模块包括第一单片机和外围电路，第一单片机的一组IO的输出端口连接PWM驱动芯片的输入端，所述PWM驱动芯片的输出端连接IGBT绝缘栅双极型晶体管的控制端，用于控制所述IGBT绝缘栅双极型晶体管的通断，所述IGBT绝缘栅双极型晶体管连接所述太阳能光伏发电板与所述电压管理模块的输入端，所述电压管理模块的输出端连接蓄电池，以便于所述太阳能光伏发电板将太阳能转换为电能存储在所述蓄电池中，所述蓄电池通过逆变器将直流电转换为用于为所述电加热装置供电的交流电；所述太阳能集热水箱用于向所述电加热装置供水；所述电加热装置包括壳体以及设置在所述壳体内部的加热体，所述加热体包括并排设置的多根导热管、夹设在每两根导热管之间的多个PTC陶瓷发热体、以及包围所述导热管和PTC陶瓷发热体的保护罩，其中，每两根导热管之间夹设有多个PTC陶瓷发热体，所述PTC陶瓷发热体分为三组，分别与三相交流电源板电气连通构成回路，从而在控制模块的控制下发热和停止发热，PTC发热体外部包覆有电气绝缘漆；以及所述控制模块还设置有电压采集模块，用于采集所述蓄电池电压以判断是否开启市电供电。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何荣富，李大正，何健，
申请(专利权)人：国网冀北节能服务有限公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：北京;11