CN109855329A - 一种空气能冷暖系统 - Google Patents

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周婕
高磊
周康
王文静
蔡成风
王璐
谭林华
张莹
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河南普绿环保科技有限公司
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Abstract

本发明涉及一种冷暖系统,尤其涉及一种空气能冷暖系统,包括用于控制制冷终端和供暖终端的控制中心,与控制中心相连的用于太阳能发电的光伏发电模块,与控制中心相连的用于水力发电的水轮机,与控制中心相连的用于蓄水的水箱,与控制中心相连的用于蒸汽压缩的压缩机,与水轮机相连的用于收集雨水的集雨模块,与水箱相连的用于提高水温的加热模块,与加热模块相连的用于供暖的供暖终端,与压缩机相连的用于冷凝液体的冷凝器,与冷凝器相连的用于制冷的制冷终端;本发明所提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的不具有清洁能源供电功能,没有对雨水资源进行充分的利用,节能减排效益较差的缺陷。

Description

一种空气能冷暖系统

技术领域

本发明涉及一种冷暖系统,尤其涉及一种空气能冷暖系统。

背景技术

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,人们对制冷和供暖的要求越来越高,空气能冷暖技术成为社会研究的热点,能源与环境构成现代冷暖系统的两大约束,两大约束间相互耦合,彼此相生,一次能源大量消耗、能源利用效率低下等问题增加了大气污染物的排放,给环境造成压力,而环境的恶化反过来又造成能源效率更为低下,消耗量不断增加,在我国北方地区,冬天气温低且持续时间长,而传统的空调制冷与制热模式管路中制冷剂流动方向相反,需安装复杂的管路和单向阀,导致安装与后期维护都不方便,且传统的冷暖系统不具有清洁能源供电功能,没有对雨水资源进行充分的利用,节能减排效益较差,因此,研发一种空气能冷暖系统是解决上述问题的关键所在。

在申请公布号为CN 107830654A,申请公布日为2018.03.23的发明专利中公开了一种低温环境冷暖空气能热泵系统,包括翅片换热器、壳管换热器与循环系统,所述循环系统包括压缩机、四通阀、膨胀阀、经济器、储液器与气液分离器,该发明的低温环境冷暖空气能热泵系统通过优化设置管路结构,制冷与制热共用同一套管路与元件,省去了至少两个单向阀与一个膨胀阀,大大简化了管路结构且不影响制冷与制热过程,安装维护方便,降低制造成本与人工成本。该发明的低温环境冷暖空气能热泵系统的压缩机补气口设置有两条制冷剂气体回收管路,大大提高了压缩机的制热效率,低温制热性能良好,非常适合采暖时间长、气温低的北方地区。

但这种低温环境冷暖空气能热泵系统不具有清洁能源供电功能,没有对雨水资源进行充分的利用,节能减排效益较差。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点,本发明提供了一种空气能冷暖系统,能够有效克服现有技术所存在的不具有清洁能源供电功能,没有对雨水资源进行充分的利用,节能减排效益较差的缺陷。

(二)技术方案

为了实现上述目的,本发明通过以下技术方案予以实现:

一种空气能冷暖系统,包括用于控制制冷终端和供暖终端的控制中心,与所述控制中心相连的用于太阳能发电的光伏发电模块,与所述控制中心相连的用于水力发电的水轮机,与所述控制中心相连的用于蓄水的水箱,与所述控制中心相连的用于蒸汽压缩的压缩机,与所述水轮机相连的用于收集雨水的集雨模块,与所述水箱相连的用于提高水温的加热模块,与所述加热模块相连的用于供暖的供暖终端,与所述压缩机相连的用于冷凝液体的冷凝器,与所述冷凝器相连的用于制冷的制冷终端。

优选的,所述控制中心包括控制器和温度传感器,所述控制器型号为STM32F103,所述温度传感器型号为PT100。

优选的,所述集雨模块与水轮机通过水管连接,所述水管端部固定有过滤网。

优选的,所述光伏发电模块包括光伏板、光伏发电控制器、蓄电池、逆变器。

优选的,所述光伏发电模块给控制中心提供电能。

优选的,所述水轮机给控制中心提供电能,所述水轮机出水口通过管道与水箱连通。

(三)有益效果

与现有技术相比,本发明提供了一种空气能冷暖系统,具有以下

有益效果:

第一,光伏发电模块与水轮机均可以为控制中心提供电能,光伏发电模块包括光伏板、光伏发电控制器、蓄电池、逆变器,光伏板发出电能经光伏发电控制器给蓄电池充电,蓄电池可提供直流12V电压,蓄电池也可经过逆变器提供交流220V电压,水轮机输出端经过卸载模块和稳压器可提供220V电压,使得空气能冷暖系统具有清洁能源供电功能;

第二,集雨模块将雨水资源收集并通过水管与水轮机连接进行水力发电,水管端部固定有过滤网可以保护水轮机的叶片不受大颗粒物的损伤,所述水轮机出水口通过管道与水箱连通,使得水轮机的尾水可以给水箱补水进行加热,对雨水资源进行二次利用,缓解了大城市供水、供电不足的压力,使得空气能冷暖系统对雨水资源进行充分的利用,产生良好的节能减排效益;

第三,水箱经过加热模块对供暖终端进行供暖,压缩机把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽,使蒸汽的压力增大,体积减小,压缩机将压力较高的蒸汽送入冷凝器为制冷终端制冷,使得空气能冷暖系统具有制冷和供暖功能,控制中心包括控制器和温度传感器,可实现对系统温度的实时监测,具有智能性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

一种空气能冷暖系统,如图1所示,包括用于控制制冷终端和供暖终端的控制中心,与控制中心相连的用于太阳能发电的光伏发电模块,与控制中心相连的用于水力发电的水轮机,与控制中心相连的用于蓄水的水箱,与控制中心相连的用于蒸汽压缩的压缩机,与水轮机相连的用于收集雨水的集雨模块,与水箱相连的用于提高水温的加热模块,与加热模块相连的用于供暖的供暖终端,与压缩机相连的用于冷凝液体的冷凝器,与冷凝器相连的用于制冷的制冷终端。

具体的,控制中心包括控制器和温度传感器,控制器型号为STM32F103,温度传感器型号为PT100;集雨模块与水轮机通过水管连接,水管端部固定有过滤网;光伏发电模块包括光伏板、光伏发电控制器、蓄电池、逆变器;光伏发电模块给控制中心提供电能;水轮机给控制中心提供电能,所述水轮机出水口通过管道与水箱连通。

使用时,光伏发电模块与水轮机均可以为控制中心提供电能,光伏发电模块包括光伏板、光伏发电控制器、蓄电池、逆变器,光伏板发出电能经光伏发电控制器给蓄电池充电,蓄电池可提供直流12V电压,蓄电池也可经过逆变器提供交流220V电压,水轮机输出端经过卸载模块和稳压器可提供220V电压,使得空气能冷暖系统具有清洁能源供电功能;集雨模块将雨水资源收集并通过水管与水轮机连接进行水力发电,水管端部固定有过滤网可以保护水轮机的叶片不受大颗粒物的损伤,所述水轮机出水口通过管道与水箱连通,使得水轮机的尾水可以给水箱补水进行加热,对雨水资源进行二次利用,缓解了大城市供水、供电不足的压力,使得空气能冷暖系统对雨水资源进行充分的利用,产生良好的节能减排效益;水箱经过加热模块对供暖终端进行供暖,压缩机把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽,使蒸汽的压力增大,体积减小,压缩机将压力较高的蒸汽送入冷凝器为制冷终端制冷,使得空气能冷暖系统具有制冷和供暖功能,控制中心包括控制器和温度传感器,可实现对系统温度的实时监测,具有智能性。

本发明已经公开了控制器、温度传感器的型号,本申请中涉及到的电气元件的内部结构及引脚功能均为本领域技术人员的公知常识,本领域技术人员有能力建立上述电气元件之间的电路连接关系。

本发明提供了一种空气能冷暖系统,具有以下有益效果:

第一,光伏发电模块与水轮机均可以为控制中心提供电能,光伏发电模块包括光伏板、光伏发电控制器、蓄电池、逆变器,光伏板发出电能经光伏发电控制器给蓄电池充电,蓄电池可提供直流12V电压,蓄电池也可经过逆变器提供交流220V电压,水轮机输出端经过卸载模块和稳压器可提供220V电压,使得空气能冷暖系统具有清洁能源供电功能;

第二,集雨模块将雨水资源收集并通过水管与水轮机连接进行水力发电,水管端部固定有过滤网可以保护水轮机的叶片不受大颗粒物的损伤,所述水轮机出水口通过管道与水箱连通,使得水轮机的尾水可以给水箱补水进行加热,对雨水资源进行二次利用,缓解了大城市供水、供电不足的压力,使得空气能冷暖系统对雨水资源进行充分的利用,产生良好的节能减排效益;

第三,水箱经过加热模块对供暖终端进行供暖,压缩机把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽,使蒸汽的压力增大,体积减小,压缩机将压力较高的蒸汽送入冷凝器为制冷终端制冷,使得空气能冷暖系统具有制冷和供暖功能,控制中心包括控制器和温度传感器,可实现对系统温度的实时监测,具有智能性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解;其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种空气能冷暖系统,其特征在于:包括用于控制制冷终端和供暖终端的控制中心,与所述控制中心相连的用于太阳能发电的光伏发电模块,与所述控制中心相连的用于水力发电的水轮机,与所述控制中心相连的用于蓄水的水箱,与所述控制中心相连的用于蒸汽压缩的压缩机,与所述水轮机相连的用于收集雨水的集雨模块,与所述水箱相连的用于提高水温的加热模块,与所述加热模块相连的用于供暖的供暖终端,与所述压缩机相连的用于冷凝液体的冷凝器,与所述冷凝器相连的用于制冷的制冷终端。
2.根据权利要求1所述的空气能冷暖系统,其特征在于:所述控制中心包括控制器和温度传感器,所述控制器型号为STM32F103,所述温度传感器型号为PT100。
3.根据权利要求1所述的空气能冷暖系统,其特征在于:所述集雨模块与水轮机通过水管连接,所述水管端部固定有过滤网。
4.根据权利要求1所述的空气能冷暖系统,其特征在于:所述光伏发电模块包括光伏板、光伏发电控制器、蓄电池、逆变器。
5.根据权利要求1所述的空气能冷暖系统,其特征在于:所述光伏发电模块给控制中心提供电能。
6.根据权利要求1所述的空气能冷暖系统,其特征在于:所述水轮机给控制中心提供电能,所述水轮机出水口通过管道与水箱连通。
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