CN102538064A - 一种空气能热泵与太阳能互补式热水装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气能热泵与太阳能互补式热水装置，包括空气能热泵、蓄热交换器、热泵换热器、输出热水换热器、太阳能热水换热器、太阳能热水循环管、太阳能集热器、膨胀水箱，所述的空气能热泵之制热机组联结蓄热交换器，所述的蓄热交换器设置太阳能热水换热器和输出热水换热器，太阳能热水换热器通过太阳能热水循环管连接太阳能集热器，太阳能下循环管路连接膨胀水箱。本发明利用空气能热泵和太阳能热水系统构成双能源热水系统，既充分利用了空气热能，又变直接利用太阳能热水为间接利用太阳能热水，在提高空气热能利用率的同时使室内空气及时交换，保持空气清新，更保证了太阳能热水品质，即用即热，避免细菌滋生，保持热水卫生达标使用。

Description

一种空气能热泵与太阳能互补式热水装置
技术领域
本发明属于空气能热泵和太阳能联合利用技术领域，具体涉及一种家居环境空气净化和空气热能回收、太阳能利用的空气能热泵和太阳能互补式热水装置。
背景技术
空气能、太阳能均是取之不尽，用之不竭的清洁能源，太阳能利用技术开发如火如荼，但是利用方式基本上还局限于电、热两种方式。与人们生活直接相关的就是太阳能热水系统。现有技术的太阳能多采用真空管闷晒方式取得热水，再循环进入家居环境供洗浴和生活热水。由于这种直接热水方式产生的低温热水容易滋生细菌，卫生指标常常不合格，而且对人体有害。不能作为饮用水使用。有些人用太阳能热水洗浴会发生皮肤过敏现象。而且，现有技术的太阳能热水系统，对于多层楼房循环使用，容易产生低温死水，每次使用热水前，需要放掉许多冷水，造成了很大的浪费。近年来，空气能热泵得以在人们的生活环境中使用，但是，其利用方式还比较单一，多是用于洗浴热水热源。而且这种空气能热泵系统多作成类似传统空调结构，独立置于家居生活环境中。如何充分、有效利用两种清洁能源，克服现有技术两种能源利用的不足，有必要开发一种集两者利用于一体，优势互补，功能齐备的空气能热泵与太阳能互补式热水装置，试验证明，效果良好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单，工作稳定可靠，集空气能热泵、太阳能利用于一体，优势互补，功能齐备的空气能热泵与太阳能互补式热水装置。
本发明的目的是这样实现的，包括空气能热泵、蓄热交换器、热泵换热器、输出热水换热器、太阳能热水换热器、太阳能热水循环管、太阳能集热器、膨胀水箱，所述的空气能热泵之制热机组联结蓄热交换器，所述的蓄热交换器设置太阳能热水换热器和输出热水换热器，太阳能热水换热器通过太阳能热水循环支管、太阳能热水主管、太阳能上水循环管连接太阳能集热器，太阳能热水换热器出水口通过太阳能下水循环管连接膨胀水箱。
本发明空气能热泵、蓄热交换器与太阳能热水系统有机组合为一套双能源热水系统，不仅充分利用了空气热能，而且变直接太阳能热水为间接利用太阳能热水系统。提高了空气能的利用率，使室内空气得以及时交换，保持环境空气清新。间接热水保证了太阳能热水的热水品质，即用即热，不积存低温热水，避免了细菌的滋生，保持热水卫生达标和使用安全。本发明结构简单，工作稳定可靠。不仅无噪音，出水量，出水温度高且可调。
附图说明
附图为本发明整体结构关系及工作原理示意图。
图中：1-空气能热泵、2-蓄热交换器、3-热泵换热器、4-输出热水换热器、5-太阳能热水换热器、6-蓄热交换器感温探头、7-电磁阀、8-太阳能热水循环支管、9-太阳能热水主管感温探头、10-太阳能热水主管、11-太阳能热水回水管、12-回水感温探头、13-太阳能热水循环泵、14-太阳能上循环感温探头、15-太阳能下循环管、16-太阳能集热器、17-太阳能上循环管、18-自动排气阀、19-膨胀水箱补水口、20-膨胀水箱、21-压差旁通阀、22-热水出水口、23-冷水进水口、24-进风口、25-出风口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。
如附图所示，本发明包括空气能热泵1、蓄热交换器2、热泵换热器3、输出热水换热器4、太阳能热水换热器5、太阳能热水循环支管8、太阳能集热器16、膨胀水箱20，所述的空气能热泵1之制热机组联结蓄热交换器2，所述的蓄热交换器2设置太阳能热水换热器5和输出热水换热器4，太阳能热水换热器5通过太阳能热水循环支管8、太阳能热水主管10、太阳能上水循环管17连接太阳能集热器16，太阳能热水换热器5出水口通过太阳能下水循环管15连接膨胀水箱20。
所述的太阳能热水循环支管8上设置电磁阀7。
所述的蓄热交换器2上设置蓄热换热器感温探头6。
所述的太阳能热水主管10上设置太阳能热水主管感温探头9。
所述的太阳能热水回水管11上设置回水感温探头12。
所述的太阳能热水主管10上设置太阳能热水循环泵13。
所述的太阳能上循环管17上设置自动排气阀18。
所述的膨胀水箱20上设置膨胀水箱补水口19。
所述的空气能热泵1之进风口24通过房间及窗设进风口连通室内，为房间交换新鲜空气。
所述的空气能热泵1之出风口25通过管道直接连通室外，防止对房间空气造成二次污染。
本发明的工作原理及工作过程：
当太阳照射太阳能集热器后，太阳能集热器吸热并加热太阳能系统中的水，使得太阳能上水感温探头14与回水感温探头12之间出现温差，当温差大于设定温度时，太阳能热水循环泵13自动启动，将太阳能循环管网中的低温水送入太阳能集热系统中加热，将温度较高的热水送入太阳能热水主管10中，这样完成了太阳能集热及热量传送的过程；而当蓄热交换器2上的蓄热交换器感温探头6的温度低于太阳能热水主管10上的感温探头9的温度时，并且达到设定温差值时，电磁阀7打开，太阳能系统的热水进入太阳能热水换热器5中加热蓄热交换器2，直到两者温差小于设定温度值时，电磁阀7关闭，完成了利用太阳能系统加热蓄热交换器2的过程；如果在有太阳能加热时段还未将蓄热交换器2加热到设定温度时，可以启动空气能热泵1来加热蓄热交换器2，使其达到设定温度；这样就完成了空气能热泵与太阳能供热系统互补使用工作流程。
本发明的特点：
1、供热水压力与冷水供水压力同步，比传统太阳能系统使用更舒适；
2、热水无需单独计量，热水水源来自每户室内的冷水管网；
3、无需储热水箱，不占用室内面积；
4、无需摊销巨额的集中供热使用费，太阳能系统运行能耗，可以轻松公摊到物业费中；
5、实现24小时低成本热水供应；
6、实现新风系统的室内空气置换功能；
7、本发明低噪音，节能、安全，使用便利。

Claims (10)

1.一种空气能热泵与太阳能互补式热水装置，包括空气能热泵（1）、蓄热交换器（2）、热泵换热器（3）、输出热水换热器（4）、太阳能热水换热器（5）、太阳能热水循环支管（8）、太阳能集热器（16）、膨胀水箱（20），其特征是：所述的空气能热泵（1）之制热机组联结蓄热交换器（2），所述的蓄热交换器（2）设置太阳能热水换热器（5）和输出热水换热器（4），太阳能热水换热器（5）进水口通过太阳能热水循环支管（8）、太阳能热水主管（10）、太阳能上循环管（17）连接太阳能集热器（16），太阳能热水换热器（5）出水口通过太阳能下水循环管（15）连接膨胀水箱（20）。
2.根据权利要求1所述的空气能热泵与太阳能互补式热水装置，其特征是：所述的太阳能热水循环支管（8）上设置电磁阀（7）。
3.根据权利要求1所述的空气能热泵与太阳能互补式热水装置，其特征是：所述的蓄热交换器（2）上设置蓄热换热器感温探头（6）。
4.根据权利要求1所述的空气能热泵与太阳能互补式热水装置，其特征是：所述的太阳能热水主管（10）上设置太阳能主管感温探头（9）。
5.根据权利要求1所述的空气能热泵与太阳能互补式热水装置，其特征是：所述的太阳能热水回水管（11）上设置回水感温探头（12）。
6.根据权利要求1所述的空气能热泵与太阳能互补式热水装置，其特征是：所述的太阳能热水主管（10）上设置太阳能热水循环泵（13）。
7.根据权利要求1所述的空气能热泵与太阳能互补式热水装置，其特征是：所述的太阳能上循环管（17）上设置自动排气阀（18）。
8.根据权利要求1所述的空气能热泵与太阳能互补式热水装置，其特征是：所述的膨胀水箱（20）上设置膨胀水箱补水口（19）。
9.根据权利要求1所述的空气能热泵与太阳能互补式热水装置，其特征是：所述的空气能热泵（1）之进风口（24）通过房间及窗设进风口连通室内。
10.根据权利要求1所述的空气能热泵与太阳能互补式热水装置，其特征是：所述的空气能热泵（1）之出风口（25）通过管道直接连通室外。
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