CN101672497A - 双能源太阳能集中供暖水装置及其电气控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双能源太阳能集中供暖水装置及其电气控制方法，包括保温水箱、太阳能集热器，保温水箱上通接有自来水管道，太阳能集热器的进水管道、出水管道与保温水箱相通连，空气源热泵的进水管道、出水管道与保温水箱相通连，循环管道的二端分别与保温水箱相通连接，循环管道上通接用户供水管道。各电磁阀、循环泵、增压泵接受电气自动化指令工作。它利用太阳能和空气源热泵给自来水加热集中供暖水，节省了能源，降低了供暖水成本。

Description

双能源太阳能集中供暖水装置及其电气控制方法

技术领域：

本发明涉及太阳能热水器技术领域，更具体地说涉及一种利用空气源热泵辅助加热的太阳能集中供暖水设备及其电气控制方法。

背景技术：

太阳能热水器已经广泛在我国使用，为保证太阳能热水器在阳光不足的时侯也能为用户全天候提供热水，目前相当多的太阳能热水器采用电能作为辅助能源，即在太阳能热水器水箱内安装功率为1.5～2Kw的电热管。将电热管作为辅助加热设备，其不足之处是：电热管能耗大，同时，电热管直接与水接触，有可能产生漏电、触电现象，存在安全隐患。

空气源热泵与电热管相比存在耗电量小的优点，我国众多的宾馆、酒店现在暖水供应多采用电热或气热集中供应暖水，这样能源消耗过大，增加了集中供暖水成本。

发明内容：

本发明的目的就是提供一种双能源太阳能集中供暖水装置，它利用太阳能和空气源热泵给自来水加热集中供暖水，节省了能源，降低了供水成本。

本发明的技术解决措施如下：

双能源太阳能集中供暖水装置，包括保温水箱、太阳能集热器，保温水箱上通接有自来水管道，太阳能集热器的进水管道、出水管道与保温水箱相通连，空气源热泵的进水管道、出水管道与保温水箱相通连，循环管道的二端分别与保温水箱相通连接，循环管道上通接用户供水管道。

所述保温水箱的下部设置有排污口，保温水箱的上部设置有溢流口。

所述自来水管道上安装有手动阀、电磁阀和增压水泵，太阳能集热器的进水管道上安装有手动阀、电磁阀和循环泵，空气源热泵的进水管道上安装有手动阀、电磁阀和循环水泵，循环管道上安装有手动阀、电磁阀、循环水泵和增压水泵。

所述保温水箱与第二保温水箱管道相通连，第二保温水箱大于保温水箱的容积，第二太阳能集热器给第二保温水箱循环供热，第二空气源热泵给第二保温水箱循环供热，循环管道的二端分别与第二保温水箱相通连接，循环管道上通接用户供水管道。

双能源太阳能集中供暖水装置的控制方法a、在保温水箱中设置水位传感器，当水箱中水位下降到补水水位时，自动打开自来水电磁阀和增压水泵给水箱加水；当水箱中水位上升到规定水位上限时，关闭电磁阀停止加水；

b、当保温水箱中的水温低于65℃时，且太阳能集热器温度比保温水箱温度高于5℃时，启动循环泵让太阳能集热器给保温水箱供热；当保温水箱中水温高于65℃时，停止循环泵工作；

c、当保温水箱中温度小于45℃时，且太阳能集热管温升速度过慢或下降太快时，打开空气源热泵上的电磁阀，启动空气源热泵给保温水箱中的水加热；当保温水箱中温度大于45℃时，停止空气源热泵工作；

d、当用户用水时，水压减小，压力表传送电信号给继电器，从而启动增加泵；

e、当主水管的流量为0时，启动循环泵，主管道回水。

所述当主水管的流量为0时，启动循环泵，主管道实行定时回水控制。

本发明的有益效果在于：

1、将空气源热泵替代电热管作为太阳能热水器的辅助加热装置，在输出热水条件相同的情况下，所需的电能仅为电热管的1/4左右，又因为其加热过程水电完全隔离，确保了使用安全。

2、实现了利用太阳能和空气源热泵给自来水加热集中供暖水，特别适合宾馆、酒店集中供暖水使用。

3、所述保温水箱的下部设置有排污口，可以方便对保温水箱清洗。

附图说明：

图1为实施例1的结构示意图；

图2为实施例1的工作原理方框示意图；

图3为实施例2的结构示意图；

图4为实施例2的工作原理方框示意图；

图5为本发明实施例1的电路图。

具体实施方式：

实施例1：见图1、2，双能源太阳能集中供暖水装置，包括保温水箱1、太阳能集热器2，保温水箱1上通接有自来水管道3，太阳能集热器2的进水管道1-2、出水管道2-1与保温水箱1相通连，空气源热泵4的进水管道1-4、出水管道4-1与保温水箱1相通连，循环管道1-5-1的二端分别与保温水箱1相通连接，循环管道1-5-1上通接用户供水管道5。

所述保温水箱1的下部设置有排污口11，保温水箱1的上部设置有溢流口12。

所述自来水管道3上安装有手动阀6、电磁阀7和增压水泵8，太阳能集热器2的进水管道1-2上安装有手动阀6、电磁阀7和循环泵9，空气源热泵4的进水管道1-4上安装有手动阀6、电磁阀7和循环水泵9，循环管道1-5-1上安装有手动阀6、电磁阀7、循环水泵9和增压水泵8。

见图5所示，双能源太阳能集中供暖水装置的控制方法，

a、在保温水箱中设置水位传感器，当水箱中水位下降到补水水位时，自动打开自来水电磁阀和增压水泵给水箱加水；当水箱中水位上升到规定水位上限时，关闭电磁阀停止加水；

b、当保温水箱中的水温低于65℃时，且太阳能集热器温度比保温水箱温度高于5℃时，启动循环泵让太阳能集热器给保温水箱供热；当保温水箱中水温高于65℃时，停止循环泵工作；

c、当保温水箱中温度小于45℃时，且太阳能集热管温升速度过慢或下降太快时，打开空气源热泵上的电磁阀，启动空气源热泵给保温水箱中的水加热；当保温水箱中温度大于45℃时，停止空气源热泵工作；

d、当用户用水时，水压减小，压力表传送电信号给继电器，从而启动增加泵；

e、当主水管的流量为0时，启动循环泵，主管道回水。

所述当主水管的流量为0时，启动循环泵，主管道实行定时回水控制。

实施例2，见图3、4，所述保温水箱1与第二保温水13管道相通连，第二保温水箱13大于保温水箱1的容积，第二太阳能集热器131给第二保温水箱13循环供热，空气源热泵132给第二保温水箱13循环供热，循环管道1-5-1的二端分别与第二保温水箱13相通连接，循环管道1-5-1上通接用户供水管道5。其余同实施例1。

实施例1的工作原理：见图2所示，自来水管道3给保温水箱1供应自来水，太阳能集热器2吸收的热能给保温水箱1中的自来水加热，同时空气源热泵4也给保温水箱1中的自来水辅助加热，再经过循环管道1-5-1供应到各用户使用。各管道上安装的手动阀6、电磁阀7、循环水泵9和增压水泵8是为了方便人工或电路控制各管道供排水，电路控制部分已经另申请专利。

实施例2的工作原理：实施例1主要用少量用户时使用，实施例2适应多用户，大供水量时使用，实施例2只是经过了二次利用太阳能集热器和空气源热泵给水加温，然后供给用户使用。

Claims (6)

1、双能源太阳能集中供暖水装置，包括保温水箱(1)、太阳能集热器(2)，其特征在于：保温水箱(1)上通接有自来水管道(3)，太阳能集热器(2)的进水管道(1-2)、出水管道(2-1)与保温水箱(1)相通连，空气源热泵(4)的进水管道(1-4)、出水管道(4-1)与保温水箱(1)相通连，循环管道(1-5-1)的二端分别与保温水箱(1)相通连接，循环管道(1-5-1)上通接用户供水管道(5)。

2、根据权利要求1所述的双能源太阳能集中供暖水装置，其特征在于：保温水箱(1)的下部设置有排污口(11)，保温水箱(1)的上部设置有溢流口(12)。

3、根据权利要求1所述的双能源太阳能集中供暖水装置，其特征在于：自来水管道(3)上安装有手动阀(6)、电磁阀(7)和增压水泵(8)，太阳能集热器(2)的进水管道(1-2)上安装有手动阀(6)、电磁阀(7)和循环泵(9)，空气源热泵(4)的进水管道(1-4)上安装有手动阀(6)、电磁阀(7)和循环水泵(9)，循环管道(1-5-1)上安装有手动阀(6)、电磁阀(7)、循环水泵(9)和增压水泵(8)。

4、根据权利要求1所述的双能源太阳能集中供暖水装置，其特征在于：保温水箱(1)与第二保温水箱(13)管道相通连，第二保温水箱(13)大于保温水箱(10)的容积，第二太阳能集热器(131)给第二保温水箱(13)循环供热，第二空气源热泵(132)给第二保温水箱(13)循环供热，循环管道(1-5-1)的二端分别与第二保温水箱(13)相通连接，循环管道(1-5-1)上通接用户供水管道(5)。

5、根据权利要求1所述的双能源太阳能集中供暖水装置的电气控制方法，其特征在于：

a、在保温水箱中设置水位传感器，当水箱中水位下降到补水水位时，自动打开自来水电磁阀和增压水泵给水箱加水；当水箱中水位上升到规定水位上限时，关闭电磁阀停止加水；

b、当保温水箱中的水温低于65℃时，且太阳能集热器温度比保温水箱温度高于5℃时，启动循环泵让太阳能集热器给保温水箱供热；当保温水箱中水温高于65℃时，停止循环泵工作；

c、当保温水箱中温度小于45℃时，且太阳能集热管温升速度过慢或下降太快时，打开空气源热泵上的电磁阀，启动空气源热泵给保温水箱中的水加热；当保温水箱中温度大于45℃时，停止空气源热泵工作；

d、当用户用水时，水压减小，压力表传送电信号给继电器，从而启动增加泵；

e、当主水管的流量为0时，启动循环泵，主管道回水。

6、根据权利要求5所述的双能源太阳能集中供暖水装置的电气控制方法，其特征在于：当主水管的流量为0时，启动循环泵，主管道实行定时回水控制。

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