CN111256195B - 一种带四通换向阀及三通换向阀的供暖系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带四通换向阀及三通换向阀的供暖系统,该系统能够实现太阳能与空气源热泵系统的热场耦合,四通换向阀分为内循环和外循环两部分可实现四种不同的流向组合形式,采用特殊结构可准确定位阀门开启状态,其中三通换向阀采用凸轮及复位弹簧实现两种流向方式的切换;采用这两种不同的换向阀可使该太阳能热泵复合系统实现多个不同的运行方式,充分考虑了太阳能集热器集热特性及在复杂工作环境工作的安全性以及复合系统工作时的综合能效提升问题,减少系统中阀门和管路的使用,利于降低系统结构和成本;系统正常运行时所需阀件明显减少,运行可靠性较好,进一步降低了前期施工难度,相关技术人员可操作性高。

Description

一种带四通换向阀及三通换向阀的供暖系统
技术领域
本发明涉及太阳能及空气能供暖领域,具体涉及一种带四通换向阀及三通换向阀的供暖系统。
背景技术
在我国的川西地区,海拔多在1000~4500m,气候以严寒和寒冷型为主,是典型的高寒地区,供暖是当地亟待解决的问题。该类地区同时也是太阳能资源最为富集,日照时间较长,而直接采用太阳能对建筑供暖,会由于太阳能本身间歇性的特点,供暖系统稳定性难以保证。因此,在采用太阳能供暖的实际工程中,常常会给系统设计一套辅助热源,其中以空气源热泵辅助太阳能供暖的互补供暖系统为主。该系统同时兼备能耗低、系统稳定可靠性高,以及投资成本低的特点。该类系统为实现两种热源的互补过程,需要增加系统的管路连接及阀门,使得系统复杂程度及初期投资成本明显增加,不同运行模式下阀门的通断过程对使用者的技术水平要求过高,经济交通条件较差地区推广运用难度较大,从而使得该种节能系统在我国使用地域上有很大的局限性。
为实现系统模式转化功能,目前在此类系统多是考虑二通阀、三通阀等具备切换管路通断状态的阀门,如中国专利CN203240834U及中国专利CN206496511U等,但该类阀门大多只能实现单一管路的通断,为实现复杂模式的转化,通常需要多个阀门的耦合作用,而系统每安装一个阀门,均需配套不等长度的管路,还需考虑铺设空间等。系统复杂性明显增加、投资成本明显增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带四通换向阀及三通换向阀的供暖系统,该系统不仅能够实现将太阳能与空气源热泵系统进行热场耦合,而且通过在系统管路中布置四通换向阀及三通换向阀实现耦合系统的模式转换,减少系统中阀门和管路的使用,利于降低系统结构和成本。
本发明通过下述技术方案实现:
一种带四通换向阀及三通换向阀的供暖系统,包括太阳能集热系统、空气源热泵系统、储热水箱及末端散热设备,所述太阳能集热系统包括太阳能集热器、第一三通换向阀和循环水泵B1,所述第一三通换向阀包括一个进水主管和2个出水支管,所述太阳能集热器的出水口通过进水管路与第一三通换向阀的进水主管连接,第一三通换向阀的一个出水支管通过进水管路与储热水箱的第一进水管处相连,储热水箱的出水管通过回水管路与太阳能集热器连接,该回水管路上设置有循环水泵B1,第一三通换向阀的另一个出水支管与该回水管路连接;所述空气源热泵系统包括空气源热泵、四通换向阀,第二三通换向阀,第三三通换向阀、循环水泵B2和循环水泵B3,所述四通换向阀包括1个外循环主管、2个外循环支管、1个内循环主管和2个内循环支管,所述空气源热泵出水口通过进水管路与四通换向阀的外循环主管连接,四通换向阀的一个外循环支管通过进水管路与储热水箱第二进水管连接,另一个外循环支管通过管路与第二三通换向阀的进水主管连接,第二三通换向阀的一个出水支管通过管路与循环水泵B2连接,循环水泵B2通过管路与空气源热泵的回水管相连,第二三通换向阀的另一个出水支管通过管路与末端散热设备的进水管连接,所述四通换向阀的内循环主管与储热水箱的供水管相连,所述述四通换向阀的一个内循环支管通过管路与第二进水管连接,所述述四通换向阀的另一个内循环支管与第二三通换向阀的进水主管连通;第三三通换向阀的进水主管与循环水泵B3出水口连通,循环水泵B3的进水口与末端散热设备的出水管连接,所述第三三通换向阀的一个出水支管与设置在空气源热泵出水口和四通换向阀之间的管路连通,所述第三三通换向阀的另一个出水支管与设置有循环水泵B2的管路连通。
本发明所述第一三通换向阀、第二三通换向阀和第三三通换向阀的结构相同;所述末端散热设备用于通过管道中的水实现对供暖房间制热;所述储热水箱用于储存热水;所述空气源热泵系统利用空气源热泵加热储热水箱中的水,和/或,利用空气源热泵向末端散热设备提供热交换水;所述太阳能集热系统通过储热水箱与末端散热设备连接,用于利用太阳能加热储热水箱中的水。
本发明通过在系统中布置三通换向阀和四通换向阀,能实现系统不同工作模式切换,具体地,设置在太阳能集热系统中的第一三通换向阀能实现太阳能集热器出水口与储热水箱的第一进水管连通或与储热水箱与太阳能集热器之间的回水管路连通,分别实现储热水箱的蓄热循环模式、太阳能集热器预热自循环模式及太阳能集热器的防冻循环,通过在空气源热泵系统中布置第二三通换向阀、第三三通换向阀和四通换向阀,可以实现空气源热泵与储热水箱之间形成循环管路实现采用空气源热泵实现储热水箱的蓄热模式、空气源热直接向末端散热设备供热模式、储热水箱向末端散热设备供热模式。
本发明所述系统不仅能够实现将太阳能与空气源热泵系统进行热场耦合,而且通过在系统管路中布置四通换向阀及三通换向阀实现耦合系统的模式转换,减少系统中阀门和管路的使用,利于降低系统结构和成本。
进一步地,第一三通换向阀或第二三通换向阀或第三三通换向阀包括配套的阀体和阀盖,第一三通换向阀的一个进水主管和2个出水支管均设置在阀体的侧壁上,其中,2个出水支管呈对称设置,出水支管处设置有复位弹簧,所述复位弹簧与伸缩杆连接,所述阀体的底部设置有底座,所述底座上设置有转轴,所述转轴上设置有与伸缩杆配合的凸轮结构,所述转轴的顶部穿过阀盖与旋柄连接。
进一步地,第一三通换向阀或第二三通换向阀或第三三通换向阀还包括增臂轴、旋臂、卡槽,所述增臂轴和旋臂均固定在与旋柄连接的转轴上,所述旋臂设在增臂轴下方,旋臂和增臂轴均为圆环结构,所述卡槽设置在阀盖顶部,为半圆弧结构,所述旋臂的外径与卡槽的内径一致,所述增臂轴的外壁均匀设置有4个凸起。
通过设置相互旋臂和卡槽,提高旋柄12转动的精准度,使凸轮结构准确挤压伸缩杆。
进一步地,四通换向阀包括底板,所述底板上设置有内侧环形板、外侧环形板,所述内侧环形板设置在外侧环形板内侧,还包括与内侧环形板、外侧环形板配合的顶盖,四通换向阀的1个外循环主管、2个外循环支管、1个内循环主管和2个内循环支管设置在阀体的外侧环形板上,其中,2个外循环支管布置在外循环主管的两侧,所述内侧环形板和外侧环形板之间设置有2个闸板,所述闸板设置在外循环主管与外循环支管之间,所述闸板与第二转盘的转轴连接;所述内侧环形板和外侧环形板之间设置有3个通道,3个通道分别用于连通内循环主管与内侧环形板,以及2个内循环支管与内侧环形板,所述内侧环形板内设置有4个阻件和1个叉型闸板,所述叉型闸板与第一转盘的转轴连接。
进一步地,四通换向阀还包括第一限位槽和第二限位槽,所述第一限位槽和第二限位槽分别在第一转盘的转轴上、第二转盘的转轴上,所述第一限位槽和第二限位槽设置在顶盖的上端面,所述第一限位槽和第二限位槽均为环形结构,在环形结构上设置凸筋,所述转轴上设置有,所述转轴上设置有增臂轴和旋臂。
进一步地,储热水箱采用金属壳体,所述壳体设置夹层,在夹层内填充保温材料,所述壳体上设置第一进水管、第二进水管、出水管和供水管。
进一步地,储热水箱为开式水箱。
进一步地,太阳能集热器为全玻璃真空管式集热器。
进一步地,太阳能集热器的出水口管路上设置有自动排气阀和安全阀。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、本发明所述供暖系统不仅能够实现将太阳能与空气源热泵系统进行热场耦合,实现了太阳能和空气能的互补利用,而且通过在系统管路中布置四通换向阀及三通换向阀实现耦合系统的模式转换,系统管路及阀门进行了大幅度缩减,保证系统安全可靠的前提下,使得建设投资成本明显降低。
2、本发明使用的三通换向阀及四通换向阀,结构简单、功能较多,且现场人员的可操作性较高。
3、本发明所述供暖系统能够实现太阳能集热系统的预热自循环、蓄热循环及防冻循环,空气源热泵的单独供暖、蓄热及热泵水箱联合供暖模式,系统集热效率及节能特性提升效果显著。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为供暖系统的示意图;
图2为三通换向阀的组成部件图;
图3为三通换向阀的阀体内部结构图;
图4为三通换向阀的短轴方向剖面图
图5为四通换向阀的组成部件图;
图6为四通换向阀的阀体内部结构图;
图7为四通换向阀的支管方向剖面图;
图8为卡槽的结构示意图;
图9为第一限位槽的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称:
1-太阳能集热器,2-储热水箱,3-空气源热泵,4-末端散热设备,5-第一三通换向阀,6-四通换向阀,7-第二三通换向阀,8-第三三通换向阀,9-循环水泵B1,10-循环水泵B2,11-循环水泵B3,12-旋柄,13-增臂轴,14-旋臂,15-卡槽,16-阀盖,17-凸轮结构,18-内侧环形板,19-伸缩杆,20-复位弹簧,21-底座,22-阀体,23-叉型闸板,24-闸板,25-阻件,26-顶盖,27-通道,28-第一转盘,29-第二转盘,30-第一限位槽,31-第二限位槽,33-外侧环形板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例1:
如图1-图7所示,一种带四通换向阀及三通换向阀的供暖系统,包括太阳能集热系统、空气源热泵系统、储热水箱2及末端散热设备4,所述太阳能集热系统包括太阳能集热器1、第一三通换向阀5和循环水泵B1 9,所述第一三通换向阀5包括一个进水主管和2个出水支管,所述太阳能集热器1的出水口通过进水管路与第一三通换向阀5的进水主管连接,第一三通换向阀5的一个出水支管通过进水管路与储热水箱2的第一进水管处相连,储热水箱2的出水管通过回水管路与太阳能集热器1连接,该回水管路上设置有循环水泵B1 9,第一三通换向阀5的另一个出水支管与该回水管路连接;所述空气源热泵系统包括空气源热泵3、四通换向阀6,第二三通换向阀7,第三三通换向阀8、循环水泵B2 10和循环水泵B3 11,所述四通换向阀6包括1个外循环主管、2个外循环支管、1个内循环主管和2个内循环支管,所述空气源热泵3出水口通过进水管路与四通换向阀6的外循环主管连接,四通换向阀6的一个外循环支管通过进水管路与储热水箱2第二进水管连接,另一个外循环支管通过管路与第二三通换向阀7的进水主管连接,第二三通换向阀7的一个出水支管通过管路与循环水泵B2 10连接,循环水泵B2 10通过管路与空气源热泵3的回水管相连,第二三通换向阀7的另一个出水支管通过管路与末端散热设备4的进水管连接,所述四通换向阀6的内循环主管与储热水箱2的供水管相连,所述述四通换向阀6的一个内循环支管通过管路与第二进水管连接,所述述四通换向阀6的另一个内循环支管与第二三通换向阀7的进水主管连通;第三三通换向阀8的进水主管与循环水泵B3 11出水口连通,循环水泵B3 11的进水口与末端散热设备4的出水管连接,所述第三三通换向阀8的一个出水支管与设置在空气源热泵3出水口和四通换向阀6之间的管路连通,所述第三三通换向阀8的另一个出水支管与设置有循环水泵B2 10的管路连通;具体地:
所述第一三通换向阀5或第二三通换向阀7或第三三通换向阀8包括配套的阀体22和阀盖16,第一三通换向阀5的一个进水主管和2个出水支管均设置在阀体22的侧壁上,其中,2个出水支管呈对称设置,出水支管处设置有复位弹簧20,所述复位弹簧20与伸缩杆19连接,所述阀体22的底部设置有底座21,所述底座21上设置有转轴,所述转轴上设置有与伸缩杆19配合的凸轮结构17,所述转轴的顶部穿过阀盖16与旋柄12连接;四通换向阀6包括底板,所述底板上设置有内侧环形板18、外侧环形板33,所述内侧环形板18设置在外侧环形板33内侧,还包括与内侧环形板18、外侧环形板33配合的顶盖26,四通换向阀6的1个外循环主管、2个外循环支管、1个内循环主管和2个内循环支管设置在阀体的外侧环形板33上,其中,2个外循环支管布置在外循环主管的两侧,所述内侧环形板18和外侧环形板33之间设置有2个闸板24,所述闸板24设置在外循环主管与外循环支管之间,所述闸板24与第二转盘29的转轴连接;所述内侧环形板18和外侧环形板33之间设置有3个通道27,3个通道27分别用于连通内循环主管与内侧环形板18,以及2个内循环支管与内侧环形板18,所述内侧环形板18内设置有4个阻件25和1个叉型闸板23,所述叉型闸板23与第一转盘28的转轴连接,如图6所示,其中2个阻件25布置在内循环主管的两侧,且位于内循环主管与内循环支管之间,所述叉型闸板23包括与转轴连接的中心柱,在中心柱的外壁均匀设置4个径向板,所述径向板的端部与内侧环形板18的内壁接触,内侧环形板18和外侧环形板33之间为外循环,内侧环形板18内为内循环,通过转动第二转盘29实现闸板24转动,当闸板24的2个竖直侧壁分别与内侧环形板18和外侧环形板33接触时,外循环关闭,当转动到当闸板24的2个竖直侧壁与内侧环形板18和外侧环形板33分离时,外循环开启,闸板24转动的角度不同,外循环的流量不同;通过转动第一转盘28实现叉型闸板23转动,通过叉型闸板23实现内循环的开启与关闭。
所述储热水箱2采用金属壳体,所述壳体设置夹层,在夹层内填充保温材料,所述壳体上设置第一进水管、第二进水管、出水管和供水管;所述储热水箱2为开式水箱;所述太阳能集热器1为全玻璃真空管式集热器;所述太阳能集热器1的出水口管路上设置有自动排气阀和安全阀。
本实施例所述供暖系统不同工作模式如下:
一、太阳能集热系统的预热自循环、蓄热循环:
在环境太阳辐射强度不大时,旋转第一三通换向阀5,第一三通换向阀5靠近储热水箱2的第一进水管侧的出水支管处于关闭状态,太阳能集热器1中的水直接流经第一三通换向阀5,并从另一个出水支管经循环水泵B1 9流进太阳能集热器1的回水口,此时储热水箱2的回水管即出水管与太阳能集热器1处于连通状态,可以充当定压补水的作用,太阳能集热器1进行预热自循环阶段;当太阳能集热器1中热水达到一定的温度时,开启循环水泵B1 9,随后旋转第一三通换向阀5上部旋柄12,如图2所示,凸轮结构17在运转过程中,将挤压一侧伸缩杆19,使得该侧支管关闭,同时另一侧由于复位弹簧20的作用将使该侧支管处于打开状态,此时太阳能集热器1中的热水将经储热水箱2的第一进水管处流进储热水箱2上部进行换热,储热水箱2内冷水将由回水管即出水管流出储热水箱2并由循环水泵B1 9流进太阳能集热器1回水口,太阳能集热器1进行蓄热循环过程。
上述运行中,系统运行过程中避免集热初期太阳能集热器1中的冷水直接进入到储热水箱2;在蓄热过程中,让储热水箱2中的低温水进入太阳能集热器1中,系统节能特性得到提升。
二、太阳能集热系统的防冻循环:
系统夜间工作时,太阳能集热器1将由于与周围环境辐射、对流散热等作用而温度降低,为防止集热管冻裂炸管情况发生,第一三通换向阀5将打开与回水管路连通的出水支管,此时储热水箱2的第一进水管段将处于关闭状态,若系统水温降低,此时打开循环水泵B1 9,太阳能集热器1、第一三通换向阀5、循环水泵B1 9将组成一个循环路,储热水箱2通过回水管段充当定压补水的作用,若系统水温继续降低,切换第一三通换向阀5至与储热水箱2第一进水管连通的出水支管,太阳能集热器1将利用部分储热水箱2的热水完成夜间防冻过程。
三、空气源热泵蓄热过程:
在当地出现太阳辐射强度低,不足以保证储热水箱2达到蓄热温度上限值时,系统将切换至空气源热泵2给储热水箱2蓄热阶段,此时太阳能集热器1根据具体情况可进行蓄热/预热阶段,通过旋转四通换向阀6的第二转盘29,对应下部的闸板24将绕阻件25旋转,该侧外循环管路打开,水由空气源热泵3的出水管经四通换向阀6的外循环流进储热水箱2的第二进水管处,旋转四通换向阀6上端第一转盘28,对应叉型闸板23将围绕中心轴旋转,当旋转到相应位置时,叉型闸板23将绕过两个阻件25,同时其它两个将正好在阻件正上方位置,如图6所示,水将由储热水箱2的供水管流经四通换向阀6内循环一侧并由第二三通换向阀7及循环水泵B2 10流进空气源热泵3的回水口处。
四、空气源热泵的单独供暖过程:
在夜间时段,末端用户有供暖请求时,而储热水箱2无供热能力时,系统将进行空气源热泵3直接向末端用户供暖循环,水由空气源热泵3的出水口经四通换向阀6的外循环流进第二三通换向阀7的进水主管处,并由其中一个出水支管流进末端散热设备4的进水管处,水再由末端散热设备4的出水口依次经循环水泵B3 11,第三三通换向阀8的进水主管、第三三通换向阀8的出水支管、循环水泵B2 10流进空气源热泵3的回水管处。
上述运行过程中,四通换向阀6通过切换中间旋柄12,使储热水箱2中的热水在第二进水管、四通换向阀6的内循环及储热水箱2的供水管之间自循环。
五、水箱单独供暖模式:
在白天太阳辐射较充足条件下,系统夜间供暖时将进行储热水箱2单独供暖循环,此时,水将依次经过储热水箱2是供水管、四通换向阀6是内循环、第二三通换向阀7的进水主管位置、第二三通换向阀的出水支管,流进末端散热设备4,然后再由末端散热设备4的回水管流出,依次经循环水泵B3 11、第三三通换向阀8的进水主管、第三三通换向阀8的出水支管、四通换向阀6的外循环,流进储热水箱2的第二进水管,完成储热水箱2的单独供暖的循环。
实施例2:
如图1-图7所示,本实施例基于实施例1,所述第一三通换向阀5或第二三通换向阀7或第三三通换向阀8还包括增臂轴13、旋臂14、卡槽15,所述增臂轴13和旋臂14均固定在与旋柄12连接的转轴上,所述旋臂14设在增臂轴13下方,旋臂14和增臂轴13均为圆环结构,所述卡槽15设置在阀盖16顶部,为半圆弧结构,所述旋臂14的外径与卡槽15的内径一致,所述增臂轴13的外壁均匀设置有4个凸起,当旋臂14完全转动到其中2个凸起连线与卡槽15的直线编平行时,凸轮结构17挤压一侧伸缩杆19,当旋臂14完全转动到另外2个凸起连线与卡槽15的直线编平行时,凸轮结构17挤压另一侧伸缩杆19;四通换向阀6还包括第一限位槽30和第二限位槽31,所述第一限位槽30和第二限位槽31分别在第一转盘28的转轴上、第二转盘29的转轴上,所述第一限位槽30和第二限位槽31设置在顶盖26的上端面,所述第一限位槽30和第二限位槽31均为环形结构,在环形结构上设置凸筋,所述转轴上设置有增臂轴和旋臂。
在本实施例中,旋转第一三通换向阀5上部旋柄12时,旋臂14将由一侧旋转至卡槽15另一侧,凸轮结构17在运转过程中,将挤压一侧伸缩杆19,使得该侧支管关闭,同时另一侧由于复位弹簧20的作用将使该侧支管处于打开状态,如图3、4,从而确定阀门正确换向至另一侧。
在本实施例中,所述凸筋沿着环形结构的径向设置,所述增臂轴13上设置有凸起,所述凸起和凸筋的配合确定叉型闸板23或闸板24的转动位置,具体地,当转轴转动时,凸筋固定不动,凸起随着转轴转动,进而凸起与凸筋相对位移,通过凸起与凸筋的相对位置关系判断叉型闸板23或闸板24的转动位置,以精确调整四通换向阀6的连通管路。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带四通换向阀及三通换向阀的供暖系统,包括太阳能集热系统、空气源热泵系统、储热水箱(2)及末端散热设备(4),其特征在于,所述太阳能集热系统包括太阳能集热器(1)、第一三通换向阀(5)和循环水泵B1(9),所述第一三通换向阀(5)包括一个进水主管和2个出水支管,所述太阳能集热器(1)的出水口通过进水管路与第一三通换向阀(5)的进水主管连接,第一三通换向阀(5)的一个出水支管通过进水管路与储热水箱(2)的第一进水管处相连,储热水箱(2)的出水管通过回水管路与太阳能集热器(1)连接,该回水管路上设置有循环水泵B1(9),第一三通换向阀(5)的另一个出水支管与该回水管路连接;所述空气源热泵系统包括空气源热泵(3)、四通换向阀(6),第二三通换向阀(7),第三三通换向阀(8)、循环水泵B2(10)和循环水泵B3(11),所述四通换向阀(6)包括1个外循环主管、2个外循环支管、1个内循环主管和2个内循环支管,所述空气源热泵(3)出水口通过进水管路与四通换向阀(6)的外循环主管连接,四通换向阀(6)的一个外循环支管通过进水管路与储热水箱(2)第二进水管连接,另一个外循环支管通过管路与第二三通换向阀(7)的进水主管连接,第二三通换向阀(7)的一个出水支管通过管路与循环水泵B2(10)连接,循环水泵B2(10)通过管路与空气源热泵(3)的回水管相连,第二三通换向阀(7)的另一个出水支管通过管路与末端散热设备(4)的进水管连接,所述四通换向阀(6)的内循环主管与储热水箱(2)的供水管相连,所述述四通换向阀(6)的一个内循环支管通过管路与第二进水管连接,所述述四通换向阀(6)的另一个内循环支管与第二三通换向阀(7)的进水主管连通;第三三通换向阀(8)的进水主管与循环水泵B3(11)出水口连通,循环水泵B3(11)的进水口与末端散热设备(4)的出水管连接,所述第三三通换向阀(8)的一个出水支管与设置在空气源热泵(3)出水口和四通换向阀(6)之间的管路连通,所述第三三通换向阀(8)的另一个出水支管与设置有循环水泵B2(10)的管路连通。
2.根据权利要求1所述的一种带四通换向阀及三通换向阀的供暖系统,其特征在于,所述第一三通换向阀(5)或第二三通换向阀(7)或第三三通换向阀(8)包括配套的阀体(22)和阀盖(16),第一三通换向阀(5)的一个进水主管和2个出水支管均设置在阀体(22)的侧壁上,其中,2个出水支管呈对称设置,出水支管处设置有复位弹簧(20),所述复位弹簧(20)与伸缩杆(19)连接,所述阀体(22)的底部设置有底座(21),所述底座(21)上设置有转轴,所述转轴上设置有与伸缩杆(19)配合的凸轮结构(17),所述转轴的顶部穿过阀盖(16)与旋柄(12)连接。
3.根据权利要求2所述的一种带四通换向阀及三通换向阀的供暖系统,其特征在于,所述第一三通换向阀(5)或第二三通换向阀(7)或第三三通换向阀(8)还包括增臂轴(13)、旋臂(14)、卡槽(15),所述增臂轴(13)和旋臂(14)均固定在与旋柄(12)连接的转轴上,所述旋臂(14)设在增臂轴(13)下方,旋臂(14)和增臂轴(13)均为圆环结构,所述卡槽(15)设置在阀盖(16)顶部,为半圆弧结构,所述旋臂(14)的外径与卡槽(15)的内径一致,所述增臂轴(13)的外壁均匀设置有4个凸起。
4.根据权利要求1所述的一种带四通换向阀及三通换向阀的供暖系统,其特征在于,所述四通换向阀(6)包括底板,所述底板上设置有内侧环形板(18)、外侧环形板(33),所述内侧环形板(18)设置在外侧环形板(33)内侧,还包括与内侧环形板(18)、外侧环形板(33)配合的顶盖(26),四通换向阀(6)的1个外循环主管、2个外循环支管、1个内循环主管和2个内循环支管设置在阀体的外侧环形板(33)上,其中,2个外循环支管布置在外循环主管的两侧,所述内侧环形板(18)和外侧环形板(33)之间设置有2个闸板(24),所述闸板(24)设置在外循环主管与外循环支管之间,所述闸板(24)与第二转盘(29)的转轴连接;所述内侧环形板(18)和外侧环形板(33)之间设置有3个通道(27),3个通道(27)分别用于连通内循环主管与内侧环形板(18),以及2个内循环支管与内侧环形板(18),所述内侧环形板(18)内设置有4个阻件(25)和1个叉型闸板(23),所述叉型闸板(23)与第一转盘(28)的转轴连接。
5.根据权利要求4所述的一种带四通换向阀及三通换向阀的供暖系统,其特征在于,所述四通换向阀(6)还包括第一限位槽(30)和第二限位槽(31),所述第一限位槽(30)和第二限位槽(31)分别在第一转盘(28)的转轴上、第二转盘(29)的转轴上,所述第一限位槽(30)和第二限位槽(31)设置在顶盖(26)的上端面,所述第一限位槽(30)和第二限位槽(31)均为环形结构,在环形结构上设置凸筋,所述转轴上设置有增臂轴和旋臂。
6.根据权利要求1所述的一种带四通换向阀及三通换向阀的供暖系统,其特征在于,所述储热水箱(2)采用金属壳体,所述壳体设置夹层,在夹层内填充保温材料,所述壳体上设置第一进水管、第二进水管、出水管和供水管。
7.根据权利要求6所述的一种带四通换向阀及三通换向阀的供暖系统,其特征在于,所述储热水箱(2)为开式水箱。
8.根据权利要求1所述的一种带四通换向阀及三通换向阀的供暖系统,其特征在于,所述太阳能集热器(1)为全玻璃真空管式集热器。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种带四通换向阀及三通换向阀的供暖系统,其特征在于,所述太阳能集热器(1)的出水口管路上设置有自动排气阀和安全阀。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5878024A (ja) * 1981-11-02 1983-05-11 Matsushita Electric Works Ltd 太陽熱利用暖房装置
JPS6146847A (ja) * 1984-08-11 1986-03-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 太陽熱利用給湯装置
CN201751748U (zh) * 2010-07-08 2011-02-23 杭州大元人工环境设备有限公司 一种可使用太阳能及燃气能源的采暖热水一体机组
CN102798173B (zh) * 2011-05-26 2015-03-25 广东万和新电气股份有限公司 太阳能与热泵和燃气热水器组合供热装置
DE102012024586A1 (de) * 2012-12-17 2014-06-18 Meibes System-Technik Gmbh Mehrkreisige Heizungs- oder Kühlanlage mit Mehrwegemischventil und Einrichtung zum Steuern und/oder Regeln für eine mehrkreisige Heizungs- oder Kühlanlage
KR101631508B1 (ko) * 2014-08-13 2016-06-22 원철호 태양열 및 지열히트펌프를 이용한 노면 온도조절 시스템
CN207622105U (zh) * 2017-11-15 2018-07-17 河北维克莱恩太阳能开发有限公司 一种太阳能与燃气锅炉联合供热系统
CN108105419B (zh) * 2017-12-12 2019-05-03 珠海格力电器股份有限公司 四通阀、空调机组及控制方法
CN208595591U (zh) * 2018-05-25 2019-03-12 乌鲁木齐智源易通智能科技有限公司 一种空气源热泵辅助太阳能供暖及提供生活用水的装置
CN208475683U (zh) * 2018-07-11 2019-02-05 河北道荣新能源科技有限公司 一种光热光伏采暖制冷系统
CN110043991A (zh) * 2019-04-12 2019-07-23 赵耀华 一种主要基于太阳能与空气能的多能互补的建筑供能系统

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