依靠太阳能和相变取热的太阳能-水源热泵供暖系统技术方案

本发明专利技术公开了依靠太阳能和相变取热的太阳能

【技术实现步骤摘要】
依靠太阳能和相变取热的太阳能
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水源热泵供暖系统


[0001]本专利技术涉及太阳能供暖领域，具体的说是依靠太阳能和相变取热的太阳能
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水源热泵供暖系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着世界范围内不可再生资源持续开发使用，能源匮乏趋势不可避免，不可再生能源消耗问题日益严峻，各国纷纷寻求可再生能源的开发与利用，寻找有效可利用的可持续能源，如太阳能、风能等。
[0003]太阳能清洁环保，无任何污染，利用价值高，而水源热泵能将水中的低位热能转化为高品位热能的热量提升装置。二者结合为用户供暖已是最好的选择。然而，太阳的辐射受昼夜、季节、天气等自然条件的限制致使供暖装置存在间歇性和不稳定性，不能满足用户的供暖要求。
[0004]目前，多采用真空管太阳能集热器，其初装成本高，而且回水管在寒冷的冬季易结冰而损坏，影响设备的正常使用，以上诸多问题的存在，导致太阳能供暖无法普及应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术需要解决的技术问题是提供依靠太阳能和相变取热的太阳能
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水源热泵供暖系统，在太阳光不充足的情况下，可利用水的相变放出的热量为热用户供暖，且太阳能集热板内设有乙二醇水溶液的循环介质，有效防止了结冰损坏的发生。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：本专利技术包括设置在水池内的第一盘管和第二盘管，所述第一盘管的出水口通过第五管道与水源热泵的进水口连接，所述水源热泵的出水口通过第六管道与第一盘管的进水口连接，所述水源热泵与热用户连接，设置在第一盘管下方的第二盘管的进水口通过第一管道与太阳能集热板的出水口连接，所述太阳能集热板的进水口通过第二管道与第二盘管的出水口连接。
[0007]进一步的，所述第一管道上设有第一电控阀，所述第二管道上设有第二电控阀，所述第五管道上设有第三电控阀，所述第六管道上设有第四电控阀，所述第一电控阀、第二电控阀、第三电控阀、第四电控阀均与控制器的输出端电连接，所述控制器的输入端与设置在太阳能集热板出水口处的第一温度传感器电连接。
[0008]进一步的，所述第二管道上设有循环泵，所述循环泵与控制器的输出端电连接。
[0009]进一步的，所述第五管道和第六管道上均设有逆止阀，所述逆止阀与第四电控阀之间的第六管道与第三管道的一端连接，所述第三管道的另一端与第一管道连接，所述第三管道上设有第五电控阀，所述第五电控阀与控制器的输出端电连接。
[0010]进一步的，所述逆止阀与第三电控阀之间的第五管道与第四管道的一端连接，所述第四管道的另一端与第二管道连接，所述第四管道上设有第六电控阀，所述第六电控阀与控制器的输出端电连接。
[0011]进一步的，所述太阳能集热板上设有光电传感器，所述光电传感器与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与转动电机电连接，所述转动电机与太阳能集热板连接。
[0012]进一步的，所述太阳能集热板与第二盘管之间的循环介质、水源热泵与第一盘管之间的循环介质均为乙二醇水溶液。
[0013]进一步的，所述乙二醇水溶液的浓度为20%
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60%。
[0014]进一步的，所述水源热泵的出水口处设有第二温度传感器，所述第二温度传感器与控制器的输入端电连接。
[0015]进一步的，所述水池与混水装置连接。
[0016]由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的有益效果是：本专利技术结构合理，设计新颖，独创性好，使用价值高，首次将太阳能与水相位变化释放的热量进行完美的结合，实现了白天和夜间的稳定供暖，满足热用户冬季供暖的需求。其节能环保、能源利用率高、运行性能好、维护成本低、污染物零排放。具有全新的设计理念，为能源利用开辟了新思路，为本行业的健康发展指明了方向。
[0017]采用乙二醇水溶液作为循环介质，不仅杜绝了太阳能集热板结冰损坏的发生，而且循环过程热效率高，有大力推广的必要。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术控制器的工作原理示意图。
[0019]其中，1、太阳能集热板；2、第一温度传感器；3、第一电控阀；4、光电传感器；5
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1第一管道；5
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2、第二管道；5
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3、第三管道；5
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4、第四管道；5
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5、第五管道；5
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6、第六管道；6、水池；7、第一盘管；8、第二盘管；9、混水装置；10、第五电控阀；11、热用户；12、第二电控阀；13、循环泵；14、第六电控阀；15、转动电机；16、第二温度传感器；17、第三电控阀；18、第四电控阀；19、逆止阀；20、水源热泵；21、控制器。
具体实施方式
[0020]下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明：依靠太阳能和相变取热的太阳能
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水源热泵供暖系统，如图1和图2所示，其包括设置在水池6内的第一盘管7和第二盘管8，所述第一盘管7和第二盘管内均设有循环介质乙二醇水溶液，且第一盘管7与水源热泵20连接，第二盘管与太阳能集热板1连接。在太阳光充足的时候，太阳能集热板1内的循环介质吸收太阳的热量温度升高，温度升高的循环介质在第二盘管8内释放热量，水池6内第二盘管8附近的水温升高，密度变小向上流动到第一盘管7的附近，第一盘管7内的循环介质吸收热量温度升高为水源热泵20提供热源供热用户11取暖。
[0021]所述太阳能集热板1与第二盘管8之间的循环介质、水源热泵20与第一盘管7之间的循环介质均为乙二醇水溶液，所述乙二醇水溶液的浓度为20%
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60%。乙二醇水溶液吸收热量温度升高，相对于水作为循环介质更利于设备的运行，换热效率更好。
[0022]如图1所示，所述第一盘管7的出水口通过第五管道5
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5与水源热泵20的进水口连接，所述水源热泵20的出水口通过第六管道5
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6与第一盘管7的进水口连接，所述水源热泵
20与热用户11连接，设置在第一盘管7下方的第二盘管8的进水口通过第一管道5
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1与太阳能集热板1的出水口连接，所述太阳能集热板1的进水口通过第二管道5
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2与第二盘管8的出水口连接。这样，白天阳光充足的情况下，太阳能集热板1吸收热量经第一管道5
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1通过第二盘管8放热使水池内水温升高，放热后的循环介质温度降低经第二管道5
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2回流至太阳能集热板1继续吸收热量；第二盘管8放热附近的冰慢慢融化且水温升高向上浮动到第一盘管7的附近，第一盘管7内的循环介质吸热温度升高，经第五管道5
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5回流至水源热泵20内放热为热用户11供暖，放热以后的循环介质温度降低经第六管道5
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6流回第一盘管7内继续吸收热量。整个供暖过程清洁环保、无任何污染物的排放，且太阳能集热板1内设有乙二醇循环介质，可有效防止太阳能集热板1的结冰而损坏。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.依靠太阳能和相变取热的太阳能
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水源热泵供暖系统，其特征在于：包括设置在水池（6）内的第一盘管（7）和第二盘管（8），所述第一盘管（7）的出水口通过第五管道（5
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5）与水源热泵（20）的进水口连接，所述水源热泵（20）的出水口通过第六管道（5
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6）与第一盘管（7）的进水口连接，所述水源热泵（20）与热用户（11）连接，设置在第一盘管（7）下方的第二盘管（8）的进水口通过第一管道（5
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1）与太阳能集热板（1）的出水口连接，所述太阳能集热板（1）的进水口通过第二管道（5
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2）与第二盘管（8）的出水口连接。2.根据权利要求1所述的依靠太阳能和相变取热的太阳能
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水源热泵供暖系统，其特征在于：所述第一管道（5
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1）上设有第一电控阀（3），所述第二管道（5
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2）上设有第二电控阀（12），所述第五管道（5
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5）上设有第三电控阀（17），所述第六管道（5
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6）上设有第四电控阀（18），所述第一电控阀（3）、第二电控阀（12）、第三电控阀（17）、第四电控阀（18）均与控制器（21）的输出端电连接，所述控制器（21）的输入端与设置在太阳能集热板（1）出水口处的第一温度传感器（2）电连接。3.根据权利要求2所述的依靠太阳能和相变取热的太阳能
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水源热泵供暖系统，其特征在于：所述第二管道（5
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2）上设有循环泵（13），所述循环泵（13）与控制器（21）的输出端电连接。4.根据权利要求2所述的依靠太阳能和相变取热的太阳能
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水源热泵供暖系统，其特征在于：所述第五管道（5
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5）和第六管道（5
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6）上均设有逆止阀（19），所述逆止阀（19）与第四电控阀（18）之间的第六管道（5
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6）与第三管道（5
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3）的一端连接，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昌建，刘小溪，罗景辉，王景刚，鲍玲玲，刘欢，胡文全，刘晓峰，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：发明
国别省市：