CN104422145A - 一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统，包括太阳能集热器、热水器和洗衣干衣一体机，太阳能集热器设置在室外，热水器和洗衣干衣一体机通过热媒工质循环管路分别连接太阳能集热器，热媒工质循环管路中设有用于驱动热媒工质循环的循环泵，热水器的热水器出水管连通洗衣干衣一体机。本发明将太阳能集热器、热水器、洗衣干衣一体机通过热媒工质管路及冷热水管路连接起来，由中央控制系统控制各设备的工作状况，既可以利用太阳能来制取生活热水，又可以利用该热水洗涤衣物，洗完后利用太阳能的热量将衣物烘干。

Description

一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统

技术领域

本发明涉及家用电器领域，具体地，涉及一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统。

背景技术

太阳能作为一种取之不尽的清洁能源，越来越受到人们的重视。平板太阳能集热器作为一种高效的获取太阳能热量的装置，利用其来制取生活热水已经非常普遍。太阳能建筑一体化也是未来的一种发展趋势，这也为充分利用太阳能提供了便利。

一方面，随着经济的发展，人们生活水平的提高，各种电器产品已经融入了我们的生活，随着生活节奏的加快，毛衣、棉衣这些大件衣物的清洗和晾晒问题，让不少人犯难。手洗太累，干衣太贵，而晾晒问题更是麻烦，湿乎乎的衣物在低温天气久晾不干。洗衣干衣一体机的发明使这些问题不再是烦恼。洗衣干衣一体机是一种在全自动洗衣机基础上增加烘干功能，融合洗衣、甩干、烘干多种功能于一体的智能化新型洗衣机。洗衣干衣一体机的烘干方式分为直排式和冷凝式两种，直排式工作原理是空气经过加热器被加热后，加热衣服，变成湿热空气排出室外，形成循环，不断地将衣服的湿气排走，达到烘干衣服的目的；冷凝式工作原理是空气经过加热器被加热后，进入筒内加热衣物，筒内变为湿热空气，再通过冷凝系统，将湿气凝固成水收集到蓄水盒中，形成循环，不断将衣物的湿气排走，达到烘干衣物的目的。洗衣干衣一体机在带来洗衣干衣便捷的同时，也存在一些无法避免的缺点，比如干衣时间较长，干衣过程需要消耗大量的电能等。

另一方面，现在一般家庭利用太阳能的形式比较单一，主要还是太阳能热水器，这使得太阳能的可利用范围大大受限，如何提高太阳能的利用率，增加太阳能的利用形式变得尤为重要。

中国发明专利号为CN101988729A的一种发明创造公布了一种空调器系统，包括：带热水箱的空调热水器，还包括：太阳能采光板，连接于热水箱以利用太阳能对热水箱中的水进行加热；以及至少一个供热支路，每个供热支路与热水箱连通形成循环供热回路。本发明采用太阳能采光板制取热水可节约电能，并充分利用热水箱中的热能形成一个家庭能源循环中心，体现出其低碳环保价值。但是，该发明实质上还是利用太阳能加热热水器的热水，再对热水器的热水进行分支利用，并没有直接将太阳能直接应用在洗衣干衣一体机上，并未增加的太阳能的利用形式。

因此，太阳能综合利用系统变得越来越受到人们的关注，而现有技术中还未有将太阳能应用在洗衣干衣一体机上，也没有将将太阳能、热水器、洗衣干衣一体机综合利用的系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统，采用太阳能集热器收集的热量作为热源，既能够加热热水器中的水以提供洗涤用热水及其他生活用热水，又能用来烘干衣物，能够有效降低家庭能耗。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统，包括太阳能集热器、热水器和洗衣干衣一体机，太阳能集热器设置在室外，热水器和洗衣干衣一体机通过热媒工质循环管路分别连接太阳能集热器，热媒工质循环管路中设有用于驱动热媒工质循环的循环泵，热水器的热水器出水管连通洗衣干衣一体机。

进一步地，所述的热水器出水管还包括用于提供生活用热水的热水器出水管支路。

进一步地，所述热水器、洗衣干衣一体机都与自来水进水管连通。

进一步地，所述热媒工质循环管路的热媒工质出口管路上设置第一三通阀，第一三通阀分别连通热水器和洗衣干衣一体机；所述热媒工质管路的热媒工质返回口管路上设置第二三通阀，第二三通阀分别连通热水器和洗衣干衣一体机。

进一步地，所述洗衣干衣一体机包括滚筒、连通滚筒的洗衣进水管和与洗衣进水管另一端连接的洗涤剂盒，洗涤剂盒连接两个水管支路，两个水管支路分别连通自来水进水管和热水器出水管。

进一步地，所述两个水管支路与自来水进水管和热水器出水管的连通处分别设置冷水进水阀和热水进水阀。

进一步地，所述的冷水进水阀连接与冷凝器连通的水管支路。

进一步地，所述洗衣干衣一体机还包括换热器和干衣风道，换热器与干衣风道连接，干衣风道另一端连通滚筒；所述换热器上设有热媒工质入口和热媒工质出口。

进一步地，所述热媒工质入口通过热媒工质循环管路连接第一三通阀，热媒工质出口通过热媒工质循环管路连接第二三通阀。

进一步地，所述洗衣干衣一体机设有用于监测洗涤水温度的温度传感器和用于加热洗涤水的电加热器。

本发明采用了不同于之前的技术方案，将太阳能集热器的热媒工质循环管路通过三通阀分别连接热水器和洗衣干衣一体机，使得太阳能不仅可以为热水器提供热源，还可以为洗衣干衣一体机的干衣过程提供热源，增加了太阳能的利用形式，提高了太阳能的利用率。同时，本发明还创造性的将热水器的出水管连接到洗衣干衣一体机上，使得洗衣干衣一体机在洗衣过程中可以利用热水器中的热水，提高了洗涤的效率。因此，本发明具有以下优点：

1、本发明结构简单，便于安装及使用；

2、拓展太阳能集热器的用途，一机多用，增加了太阳能的利用形式；

3、充分利用太阳能，节省电力，降低能耗，符合低碳环保的要求；

4、满足太阳能建筑一体化的要求；

5、热媒工质作为热源传递介质，传热效率高，损耗少。

附图说明

图1本发明的太阳能集成制取热水及洗衣干衣系统的结构示意图；

图2本发明的太阳能集成制取热水及洗衣干衣系统的洗衣干衣一体机的侧面透视图；

图3本发明的太阳能集成制取热水及洗衣干衣系统的洗衣干衣一体机的背面透视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统进行详细描述：

如图1所示，本发明的一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统包括太阳能集热器1、热水器6和洗衣干衣一体机7，太阳能集热器1设置在室外，热水器6和洗衣干衣一体机7通过热媒工质循环管路分别连接太阳能集热器1，热媒工质循环管路中设有用于驱动热媒工质循环的循环泵12，热水器6的热水器出水管15连通洗衣干衣一体机7。

太阳能集热器是吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传热介质的装置，在太阳能的热利用中，关键是将太阳的辐射能转换为热能，由于太阳能比较分散，必须设法把它集中起来，所以，太阳能集热器是各种利用太阳能装置的关键部分。太阳能集热器一般可分为平板集热器、聚光集热器和平面反射镜等几种类型。平板集热器一般用于太阳能热水器等；聚光集热器可使阳光聚焦获得高温，焦点可以是点状或线状，用于太阳能电站、房屋的采暖（暖气）和空调（冷气）、太阳炉等；平面反射镜用于太阳能塔式发电，有跟踪设备，一般和抛物面镜联合使用，平面镜把阳光集中反射在抛物面镜上，抛物面镜使其聚焦。本发明出于成本和安装方便考虑优选平板集热器。

洗衣干衣一体机是一种在全自动洗衣机基础上增加烘干功能，融合洗衣、甩干、烘干多种功能于一体的智能化新型洗衣机。洗衣干衣一体机的烘干方式分为直排式和冷凝式两种，直排式工作原理是空气经过加热器被加热后，加热衣服，变成湿热空气排出室外，形成循环，不断地将衣服的湿气排走，达到烘干衣服的目的；冷凝式工作原理是空气经过加热器被加热后，进入筒内加热衣物，筒内变为湿热空气，再通过冷凝系统，将湿气凝固成水收集到蓄水盒中，形成循环，不断将衣物的湿气排走，达到烘干衣物的目的。本发明将太阳能利用在冷凝式洗衣干衣一体机上，可大大降低冷凝式洗衣干衣一体机的烘干能耗。

热媒是指传递热量的媒介物质，如现在普遍采用的热水、蒸汽，空气，本发明优选的采用热水作为热媒工质。热媒工质通过热媒循环管路在热水器和洗衣干衣一体机之间进行热量交换，热媒循环的动力来自于热媒循环管路中设置的循环泵，循环泵设置在于太阳能集热器的热媒工质返回口管路中。

为了实现热水器6提供日常的生活用热水，所述的热水器出水管15还包括用于提供生活用热水的热水器出水管支路。

同时，所述热水器6、洗衣干衣一体机7都与自来水进水管14连通，这样便可以实现及时的向热水器和洗衣干衣一体机补充自来水。

本发明为了实现热水器和洗衣干衣一体机分别利用太阳能的目的，在热媒工质循环管路上设置有三通阀，三通阀的开关可控制热媒工质的流向。三通阀阀体有三个口，一进两出（左进，右和下出）和普通阀门不同的是底部有一出口，当内部阀芯在不同位置时，出口不同，如阀芯在下部时，左右相通，如阀芯在上部时，右出口被堵住，左和下口通。因为左口和右口不在一条水平线上。当高加紧急解列时，阀门关闭，给水走旁路。所述热媒工质循环管路的热媒工质出口管路上设置第一三通阀3，第一三通阀3分别连通热水器6和洗衣干衣一体机7；所述热媒工质管路的热媒工质返回口管路上设置第二三通阀10，第二三通阀10分别连通热水器6和洗衣干衣一体机7。

如图2及图3所示，本发明的利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统的洗衣干衣一体机7，包括滚筒26、连通滚筒的洗衣进水管和与洗衣进水管另一端连接的洗涤剂盒21，洗涤剂盒21连接两个水管支路，两个水管支路分别连通自来水进水管14和热水器出水管15，所述两个水管支路与自来水进水管14和热水器出水管15的连通处分别设置冷水进水阀19和热水进水阀20。所述的冷水进水阀19同时连接与冷凝器23连通的水管支路22。所述洗衣干衣一体机7还包括换热器16和干衣风道25，换热器16与干衣风道25连接，干衣风道25另一端连通滚筒26；所述换热器16上设有热媒工质入口17和热媒工质出口18。所述热媒工质入口17通过热媒工质循环管路连接第一三通阀3，热媒工质出口18通过热媒工质循环管路连接第二三通阀10。

本发明的洗衣干衣一体机7设有用于监测洗涤水温度的温度传感器和用于加热洗涤水的电加热器。当洗衣干衣一体机7内的洗涤水温度过低时，可使用电加热器进行加热，并且通过温度传感器监测洗涤水的温度，防止水温过高。

本发明将太阳能集热器1、热水器6、洗衣干衣一体机7通过热媒工质管路及冷热水管路连接起来，由中央控制系统控制各设备的工作状况，既可以利用太阳能来制取生活热水，又可以利用该热水洗涤衣物，洗完后利用太阳能的热量将衣物烘干。太阳能集热器1收集阳光中的热量，加热其内部的热媒工质，工质在循环泵12的驱动下，沿管路流动至用热设备，通过换热器将热量传递给用热设备，然后再回到太阳能集热器1。

实施例

各设备的连接安装：

平板太阳能集热器1设置于室外的屋顶或者阳台上，热水器及洗衣干衣一体机7放置于室内合适的位置。太阳能集热器1通过热媒工质出口管路2连接第一三通阀3，第一三通阀3的两个通路方向分别连接第一热媒工质管路4及第三热媒工质管路5，第一热媒工质管路4接入热水器6，第三热媒工质管路5接入洗衣干衣一体机7。第二热媒工质管路8从热水器6接出后与第二三通阀10连接，第四热媒工质管路9从洗衣干衣一体机7接出后也与第二三通阀10连接。第二三通阀10经第五热媒工质管路11连接热媒循环泵12，再经热媒工质返回口管路13接回到太阳能集热器1。

太阳能制取热水：

在使用太阳能制取热水时，太阳能集热器1与热水器6组成一个热媒循环系统，利用太阳能的热量来加热热水器水箱中的水。此时控制系统控制第一三通阀3接通热媒工质出口管路2和第一热媒工质管路4，第二三通阀10连通第二热媒工质管路8和第五热媒工质管路11，热媒在太阳能集热器1中吸收热量，并在循环泵12的驱动下，依次经热媒工质出口管路2、第一三通阀3、第一热媒工质管路4进入热水器6内部的换热器中，将热量释放用于加热水箱中的水，再经第二热媒工质管路8、第二三通阀10、第五热媒工质管路11、循环泵12、热媒工质返回口管路13回到集热器1中。当太阳能的热量不足时，程序可开启热水器6中的电加热器辅助加热。

太阳能洗衣干衣：

在使用洗衣干衣一体机时，太阳能集热器1与洗衣干衣一体机7的换热器组成一个热媒循环系统，热水器6的热水器出水管15与洗衣干衣一体机7的进水管路相连接。第三热媒工质管路5与洗衣干衣一体机7的换热器16的热媒入口17相连接，第四热媒工质管路9与换热器的热媒出口18相连接。洗衣干衣一体机具有两个进水阀，分别为冷水进水阀19和热水进水阀20。冷水进水阀19与进水管14相连，水管14同时连接热水器6，另一端与自来水连接，该水管既为洗衣干衣一体机7提供冷水，又为热水器6提供冷水。洗衣干衣一体机7热水进水阀19与热水器6的热水器出水管15相连接，热水器出水管15既为洗衣干衣一体机7提供热水，也为其他方面提供生活热水。洗涤衣物时，控制系统根据设定的洗涤水温度，判断热水器6中的热水温度，合理控制热水进水阀20和冷水进水阀19的开关，调配出需要的洗涤水温度，冷热水在洗涤剂盒21中汇合后流入洗涤筒中。如果所进水的温度低于设定温度，程序可开启洗衣干衣一体机7中的电加热器来提高水温。烘干衣物时，控制系统控制第一三通阀3连通热媒工质出口管路2和第三热媒工质管路5，第二三通阀10连通第四热媒工质管路9和第五热媒工质管路11，热媒在集热器中吸收热量，在循环泵12的驱动下，热媒依次沿热媒工质出口管路2、第一三通3、第三热媒工质管路5进入洗衣干衣一体机7的换热器16，在此释放热量以加热干燥衣物所用的循环空气，再经第四热媒工质管路9、第二三通阀10、第五热媒工质管路11、循环泵12、热媒工质返回口管路13回到太阳能集热器1中。当太阳能的热量不足时，可以辅以电加热来干燥衣物。烘干时可采用水冷凝方式除去循环空气中的湿气，即冷水进水阀设有分水功能，将一路冷水经水管22送入冷凝器23中。烘干工作流程为：筒内空气在风机24的驱动下，先进入换热器16加热，再经风道25进入滚筒26中干燥衣物，干燥衣物后空气中含有大量的水汽，此时该空气再进入水冷凝器23中去除水汽，变成干燥空气后再进入换热器16，不停进行循环，直到衣物烘干完毕。风道25中设有电加热器，当太阳能热量不足时可采用电加热来辅助加热。冷凝产生的水由排水泵27排到机外。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统，其特征在于，包括太阳能集热器（1）、热水器（6）和洗衣干衣一体机（7），太阳能集热器（1）设置在室外，热水器（6）和洗衣干衣一体机（7）通过热媒工质循环管路分别连接太阳能集热器（1），热媒工质循环管路中设有用于驱动热媒工质循环的循环泵（12），热水器（6）的热水器出水管（15）连通洗衣干衣一体机（7）。

2.根据权利要求1所述的一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统，其特征在于，所述的热水器出水管（15）还包括用于提供生活用热水的热水器出水管支路。

3.根据权利要求1所述的一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统，其特征在于，所述热水器（6）、洗衣干衣一体机（7）都与自来水进水管（14）连通。

4.根据权利要求1所述的一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统，其特征在于，所述热媒工质循环管路的热媒工质出口管路（2）上设置第一三通阀（3），第一三通阀（3）分别连通热水器（6）和洗衣干衣一体机（7）；所述热媒工质管路的热媒工质返回口管路（13）上设置第二三通阀（10），第二三通阀（10）分别连通热水器（6）和洗衣干衣一体机（7）。

5.根据权利要求1所述的一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统，其特征在于，所述洗衣干衣一体机（7）包括滚筒（26）、连通滚筒的洗衣进水管和与洗衣进水管另一端连接的洗涤剂盒（21），洗涤剂盒（21）连接两个水管支路，两个水管支路分别连通自来水进水管（14）和热水器出水管（15）。

6.根据权利要求5所述的一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统，其特征在于，所述两个水管支路与自来水进水管（14）和热水器出水管（15）的连通处分别设置冷水进水阀（19）和热水进水阀（20）。

7.根据权利要求6所述的一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统，其特征在于，所述的冷水进水阀（19）连接与冷凝器（23）连通的水管支路（22）。

8.根据权利要求6所述的一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统，其特征在于，所述洗衣干衣一体机（7）还包括换热器（16）和干衣风道（25），换热器（16）与干衣风道（25）连接，干衣风道（25）另一端连通滚筒（26）；所述换热器（16）上设有热媒工质入口（17）和热媒工质出口（18）。

9.根据权利要求8所述的一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统，其特征在于，所述热媒工质入口（17）通过热媒工质循环管路连接第一三通阀（3），热媒工质出口（18）通过热媒工质循环管路连接第二三通阀（10）。

10.根据权利要求1所述的一种利用太阳能集成制取热水及洗衣干衣的系统，其特征在于，所述洗衣干衣一体机（7）设有用于监测洗涤水温度的温度传感器和用于加热洗涤水的电加热器。