CN102297520A - 热泵辅助间接式太阳能热水机 - Google Patents

热泵辅助间接式太阳能热水机 Download PDF

Info

Publication number
CN102297520A
CN102297520A CN 201110198122 CN201110198122A CN102297520A CN 102297520 A CN102297520 A CN 102297520A CN 201110198122 CN201110198122 CN 201110198122 CN 201110198122 A CN201110198122 A CN 201110198122A CN 102297520 A CN102297520 A CN 102297520A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
heat pump
pump
electric
attemperater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 201110198122
Other languages
English (en)
Other versions
CN102297520B (zh
Inventor
张建高
周鑫发
傅莉霞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZHEJIANG ZHONGXIN ENERGY SOURCE DEVELOPMENT Co Ltd
Original Assignee
ZHEJIANG ZHONGXIN ENERGY SOURCE DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZHEJIANG ZHONGXIN ENERGY SOURCE DEVELOPMENT Co Ltd filed Critical ZHEJIANG ZHONGXIN ENERGY SOURCE DEVELOPMENT Co Ltd
Priority to CN 201110198122 priority Critical patent/CN102297520B/zh
Publication of CN102297520A publication Critical patent/CN102297520A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102297520B publication Critical patent/CN102297520B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种热泵辅助间接式太阳能热水机，包括太阳能集热器、保温水箱、热媒泵、热泵、水泵、膨胀罐、温度传感器、第一电动三通阀、第二电动三通阀和控制器，分别构成太阳能热媒加热强制循环回路、整箱水的热泵辅助加热回路和水箱上部水的热泵辅助加热回路。与现有技术相比，所述水箱上部水的热泵辅助加热回路，热泵给保温水箱的上部加热，保证随时少量用水；整箱水的热泵辅助加热回路的加热位置由保温水箱的中部移至下部，即更靠近保温水箱底部，可以挖掘保温水箱下部的储水空间。本发明满足现代家庭对热水使用的需要：随时能满足厨房、洗刷等少量热水需要，晚上或早晨洗浴时大量热水需要，而且太阳能利用率高、节能效果好。

Description

热泵辅助间接式太阳能热水机
技术领域
本发明涉及太阳能热水器，尤其是一种热泵辅助间接式太阳能热水机。
背景技术
现有的具有辅助加热功能的太阳能热水器，是由太阳能集热器、保温水箱、辅助加热器、水泵、温度传感器和控制器等构成，分直接式和间接式2类。辅助加热器为1个，设在承压保温水箱的中部位置，辅助加热器的启闭分两种情况：定时启动——在设定的启动时间，如果保温水箱内的自来水温度低于预设温度时，温度传感器将信号传送给控制器，控制器启动辅助加热器加热，直到保温水箱内的自来水温度达到预设温度，控制器自动关闭辅助加热器；如果保温水箱内的自来水温度高于预设温度时，温度传感器将信号传送给控制器，控制器不启动辅助加热器。这种结构的太阳能热水器，存在以下缺陷：一是太阳能热水器正常仅用于洗澡（定时用热水）时，如果太阳能能量不足，辅助加热只能加热中部以上保温水箱中的水，热水供应能力只有太阳能加热时的一半，出现供热水量不足；二是如果热水器需随时供应热水，辅助加热器常开，只有保温水箱下部能储存太阳能，降低了太阳能热水器的效率；三是在定时供应热水工况下，需要临时用热水时，加热时间长。保温水箱容积越大，上述缺陷越突出。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种热泵辅助间接式太阳能热水机，满足现代家庭对热水使用的需要：随时能满足厨房、洗刷等少量热水需要，晚上或早晨洗浴时大量热水需要，而且太阳能利用率高、节能效果好。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明一种热泵辅助间接式太阳能热水机，包括太阳能集热器、保温水箱、热媒泵、热泵、水泵、膨胀罐、温度传感器和控制器，所述太阳能集热器上部的热媒流出口通过管路与所述保温水箱内的热交换器的入口连通，所述热交换器的出口通过管路且经所述热媒泵和膨胀罐与太阳能集热器下部的热媒流入口连通，构成太阳能热媒加热强制循环回路；保温水箱的下部和上部分别设有自来水入口和热水出口，所述辅助加热器为热泵，该热泵的热水出口依次经第一电动三通阀的入口、及该第一电动三通阀的第一出口与保温水箱下部的热水入口连通，保温水箱下部的冷水出口依次经第二电动三通阀的第一入口、该第二电动三通阀的出口、及所述水泵与热泵的冷水入口连通，构成整箱水的热泵辅助加热回路；热泵的热水出口依次经第一电动三通阀的入口、及该第一电动三通阀的第二出口与保温水箱上部的热水入口连通，保温水箱上部的冷水出口依次经第二电动三通阀的第二入口、该第二电动三通阀的出口、及水泵与热泵的冷水入口连通，构成水箱上部水的热泵辅助加热回路；所述温度传感器有三个，其为分别在保温水箱内的上部、下部及太阳能集热器上部的热媒流出口处设置的第一、第二及第三温度传感器。
所述控制器分别与所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、热泵、热媒泵、水泵、第一电动三通阀和第二电动三通阀电连接，用于依据温度变化以控制热泵、热媒泵、水泵、第一电动三通阀和第二电动三通阀的启动与关闭。
保温水箱上部的热水入口以上的水箱容量为10-50升。
本发明的有益效果是：由于采用了上述技术方案，用热泵作辅助加热器，所述整箱水的热泵辅助加热回路，热泵给保温水箱的下部加热；所述水箱上部水的热泵辅助加热回路，热泵给保温水箱的上部加热。与只将一个辅助加热回路设置在保温水箱中部的现有技术相比，一是在保障随时可以使用热水的工况下，提高了保温水箱储存太阳能的能力，同时也可以增加太阳能集热系统效率。现在家庭的热水需求，除洗浴时需求大量的热水外，平时厨房（洗碗等）、洗刷（刷牙、洗脸、洗手等）等需要少量的热水，当太阳能不足保温水箱上部的自来水温度低于预设温度（40-55度）时，所述水箱上部水的热泵辅助加热回路启动，只将保温水箱上部的自来水加热到预设温度，根据液体热传递原理和温度分层原理，液体上面的热量向下传递非常微小和缓慢，这就在保温水箱上部形成了一个可供使用的较小容积的热水区；而下部大量的容积用于储存太阳能集热系统传输来的能量，储热容积越大，储热量就越多；储热容积增加后，储存相同能量时的温度降低，这样就会提高集热系统的效率。二是增加了在辅助加热工况下的热水输出量。由于整箱水的热泵辅助加热回路，热泵给保温水箱的下部加热，太阳能不足且热水用量较大时，自动定时启动整箱水的热泵辅助加热回路，可以将整个保温水箱的水加热，这样就不会减少在辅助加热工况下减少热水输出，能较好的满足热水需求；与现有技术相比，热泵辅助加热回路的加热位置由保温水箱的中部移至下部，即更靠近保温水箱底部，可以挖掘保温水箱下部的储水空间。上述有益效果，随保温水箱容积的增大，愈加显著。
附图说明
图1是本发明热泵辅助间接式太阳能热水机的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种热泵辅助间接式太阳能热水机，包括太阳能集热器1、保温水箱2、热媒泵3、水泵10、膨胀罐9、用作辅助加热的热泵4和控制器，所述太阳能集热器1上部的热媒流出口通过管路与所述保温水箱2内的热交换器的入口连通，所述热交换器的出口通过管路且经所述热媒泵3和膨胀罐9与太阳能集热器1下部的热媒流入口连通，构成太阳能热媒加热强制循环回路；保温水箱2的下部和上部分别设有自来水入口和热水出口，所述热泵4的热水出口依次经第一电动三通阀12的入口、及该第一电动三通阀12的第一出口与保温水箱2下部的热水入口连通，保温水箱2下部的冷水出口依次经第二电动三通阀13的第一入口、该第二电动三通阀13的出口、及所述水泵10与热泵4的冷水入口连通，构成整箱水的热泵辅助加热回路；热泵4的热水出口依次经第一电动三通阀12的入口、及该第一电动三通阀12的第二出口与保温水箱2上部的热水入口连通，保温水箱2上部的冷水出口依次经第二电动三通阀13的第二入口、该第二电动三通阀13的出口、及水泵10与热泵4的冷水入口连通，构成水箱上部水的热泵辅助加热回路。在保温水箱2内的上部设有第一温度传感器6，在保温水箱2内的下部设有第二温度传感器7，在太阳能集热器1上部的热媒流出口处设有第三温度传感器8。所述控制器分别与所述第一温度传感器6、第二温度传感器7、第三温度传感器8、热泵4、热媒泵3、水泵10、第一电动三通阀12和第二电动三通阀13电连接，用于依据温度变化以控制热泵4、热媒泵3、水泵10、第一电动三通阀12和第二电动三通阀13的启动与关闭。作为优选，将保温水箱2上部的热水入口以上的水箱容量设计为10-50升。

Claims (3)

1.一种热泵辅助间接式太阳能热水机，包括太阳能集热器（1）、保温水箱（2）、热媒泵（3）、热泵（4）、水泵（10）、膨胀罐（9）、温度传感器和控制器，所述太阳能集热器（1）上部的热媒流出口通过管路与所述保温水箱（2）内的热交换器的入口连通，所述热交换器的出口通过管路且经所述热媒泵（3）和膨胀罐（9）与太阳能集热器（1）下部的热媒流入口连通，构成太阳能热媒加热强制循环回路；保温水箱（2）的下部和上部分别设有自来水入口和热水出口，其特征在于：所述辅助加热器为热泵（4），该热泵（4）的热水出口依次经第一电动三通阀（12）的入口、及该第一电动三通阀（12）的第一出口与保温水箱（2）下部的热水入口连通，保温水箱（2）下部的冷水出口依次经第二电动三通阀（13）的第一入口、该第二电动三通阀（13）的出口、及所述水泵（10）与热泵（4）的冷水入口连通，构成整箱水的热泵辅助加热回路；热泵（4）的热水出口依次经第一电动三通阀（12）的入口、及该第一电动三通阀（12）的第二出口与保温水箱（2）上部的热水入口连通，保温水箱（2）上部的冷水出口依次经第二电动三通阀（13）的第二入口、该第二电动三通阀（13）的出口、及水泵（10）与热泵（4）的冷水入口连通，构成水箱上部水的热泵辅助加热回路；所述温度传感器有三个，其为分别在保温水箱（2）内的上部、下部及太阳能集热器（1）上部的热媒流出口处设置的第一、第二及第三温度传感器（6、7、8）。
2.根据权利要求1所述的热泵辅助间接式太阳能热水机，其特征在于：所述控制器分别与所述第一温度传感器（6）、第二温度传感器（7）、第三温度传感器（8）、热泵（4）、热媒泵（3）、水泵（10）、第一电动三通阀（12）和第二电动三通阀（13）电连接，用于依据温度变化以控制热泵（4）、热媒泵（3）、水泵（10）、第一电动三通阀（12）和第二电动三通阀（13）的启动与关闭。
3.根据权利要求1或2所述的热泵辅助间接式太阳能热水机，其特征在于：保温水箱（2）上部的热水入口以上的水箱容量为10-50升。
CN 201110198122 2011-07-15 2011-07-15 热泵辅助间接式太阳能热水机 Expired - Fee Related CN102297520B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110198122 CN102297520B (zh) 2011-07-15 2011-07-15 热泵辅助间接式太阳能热水机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110198122 CN102297520B (zh) 2011-07-15 2011-07-15 热泵辅助间接式太阳能热水机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102297520A true CN102297520A (zh) 2011-12-28
CN102297520B CN102297520B (zh) 2012-11-21

Family

ID=45358105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110198122 Expired - Fee Related CN102297520B (zh) 2011-07-15 2011-07-15 热泵辅助间接式太阳能热水机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102297520B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002213819A (ja) * 2001-01-17 2002-07-31 Hitachi Chem Co Ltd 出湯温度を制御する太陽熱利用給湯装置
CN201242219Y (zh) * 2008-06-12 2009-05-20 浙江中新能源发展有限公司 集中集热、储热分户补热的太阳能热水系统
CN101900457A (zh) * 2010-07-29 2010-12-01 罗桂荣 太阳能空气能低谷电制取热水淋浴采暖空调复合系统装置
CN201680624U (zh) * 2010-05-22 2010-12-22 浙江梅地亚新能源科技有限公司 平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统
CN201715618U (zh) * 2010-03-15 2011-01-19 贵州绿卡能科技实业有限公司 一种热泵辅助太阳能热水供应系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002213819A (ja) * 2001-01-17 2002-07-31 Hitachi Chem Co Ltd 出湯温度を制御する太陽熱利用給湯装置
CN201242219Y (zh) * 2008-06-12 2009-05-20 浙江中新能源发展有限公司 集中集热、储热分户补热的太阳能热水系统
CN201715618U (zh) * 2010-03-15 2011-01-19 贵州绿卡能科技实业有限公司 一种热泵辅助太阳能热水供应系统
CN201680624U (zh) * 2010-05-22 2010-12-22 浙江梅地亚新能源科技有限公司 平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统
CN101900457A (zh) * 2010-07-29 2010-12-01 罗桂荣 太阳能空气能低谷电制取热水淋浴采暖空调复合系统装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102297520B (zh) 2012-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202040977U (zh) 一种储水式热泵热水器
CN109114804A (zh) 太阳能光伏-市电联合驱动的光伏光热一体化双源热泵热水系统及其运行方法
CN202166203U (zh) 电辅助直接或间接式强制或自然循环太阳能热水机
CN203131932U (zh) 太阳能与低谷电结合供热系统
CN110044066A (zh) 储水式燃气采暖热水炉及控制方法
CN204091728U (zh) 热量回收型节能饮水机
CN102269477B (zh) 热泵辅助直接式太阳能热水机
CN110260396B (zh) 基于分层热管理的太阳能和土壤源热泵耦合热水冷暖系统
CN103398475A (zh) 空气能光伏辅助加热太阳能沸腾式开水系统
CN107940771A (zh) 一种太阳能光热/谷电储热互补储热供热系统
CN205245609U (zh) 一种太阳能双源热泵供热采暖空调系统
CN104913490A (zh) 一种储水即热式两用电热水器装置
CN201748540U (zh) 一种太阳能集中集热分户换热储热系统
CN104676928B (zh) 一种盘管辅热双胆式太阳能空气能热水器水箱
CN203629058U (zh) 空气能光伏辅助加热太阳能沸腾式开水系统
CN207975720U (zh) 一种电锅炉和太阳能联用供暖装置
CN202149620U (zh) 电、热泵双辅助直接或间接式太阳能热水机
CN110657697A (zh) 一种谷电储能装置及其使用方法
CN102297520B (zh) 热泵辅助间接式太阳能热水机
CN205980359U (zh) 一种太阳能热泵联动热水器
CN201575519U (zh) 一种自然循环型家用热泵采暖热水两用机
CN103411250A (zh) 太阳能采暖热水一体机
CN203914825U (zh) 用于食堂或餐厅洗碗机的余热利用系统
CN104422145A (zh) 一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统
CN203131931U (zh) 太阳能与低谷电结合蓄热供热系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121121

Termination date: 20160715

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee