CN202083020U - 太阳能地热源热泵燃气即热式热水器综合供暖供热系统 - Google Patents

太阳能地热源热泵燃气即热式热水器综合供暖供热系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能地热源热泵燃气即热式热水器综合供暖供热系统,其包括带保温层的储热水箱、热交换管路、地热源热泵系统、太阳能发电系统、燃气即热式加热系统,所述储热水箱上设有进水管、出水管和回水管,储热水箱中设有电热棒,热交换管路设于储热水箱中,热交换管路与地热源热泵系统的循环管路相连,地热源热泵系统和电热棒的电源线连接太阳能发电系统的电源输出线,储热水箱的出水管连接燃气即热式加热系统的进水管,燃气即热式加热系统的出水管连接地暖系统或供暖系统的进水管和热水出水口,地暖系统、供暖系统的出水管连接储热水箱的回水管。本实用新型综合利用燃气、太阳能和地热能快速加热储热水箱中的水,节约电能。

Description

太阳能地热源热泵燃气即热式热水器综合供暖供热系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种供热供暖系统,尤其涉及一种太阳能地热源热泵燃气即热式热水器综合供暖供热系统。
背景技术
[0002] 目前全球不可再生资源的不断消耗,能源危机不断扩大漫延,特别是我国人均资源占有量非常少,为了实现节能减排,减少碳的排放,提高人们的生活质量,因此人们需要用电负荷低、更加节能环保的产品。现有的供热供暖系统一般都是采用以热电联产和燃煤为热源的集体供暖方式,比较浪费资源,也不能满足用户要求快速提供大量热水的需求。
发明内容
[0003] 本实用新型目的是提供节约能源、能够快速提供大量热水的太阳能地热源热泵燃气即热式热水器综合供暖供热系统。
[0004] 本实用新型采用以下方案来实现:太阳能地热源热泵燃气即热式热水器综合供暖供热系统,其包括带保温层的储热水箱、热交换管路、地热源热泵系统、太阳能发电系统、 燃气即热式加热系统,所述储热水箱上设有进水管、出水管和回水管,储热水箱中设有电热棒,热交换管路设于储热水箱中,热交换管路与地热源热泵系统的循环管路相连,地热源热泵系统和电热棒的电源线连接太阳能发电系统的电源输出线,储热水箱的出水管连接燃气即热式加热系统的进水管,燃气即热式加热系统的出水管连接地暖系统或供暖系统的进水管和热水出水口,地暖系统、供暖系统的出水管连接储热水箱的回水管。
[0005] 所述燃气即热式加热系统设有电子控制板、自动复位温控器和热断路保护器,燃气即热式加热系统的进水管和出水管上分别设有进水温度传感器和出水温度传感器,燃气即热式加热系统上还设有燃烧室、风机、点火器、变压器、燃气比例阀、水流量感器、燃气双截止电磁阀、风压开关、燃烧阀。
[0006] 所述太阳能发电系统设有太阳能电池板,太阳能电池板经由控制电路连接蓄电池,蓄电池的电源输出线连接地热源热泵系统和电热棒的电源线。
[0007] 所述地热源热泵系统包括地下换热管路、工质循环系统,所述工质循环系统包括蒸发器和压缩机,蒸发器包括进行热交换的外部循环管路和内部工质循环管路,外部循环两端连接地下换热管路两端,内部工质循环管路一端连接压缩机输入端,压缩机输出端连接热交换管路一端,热交换管路另一端连接电子膨胀阀,电子膨胀阀再与内部工质循环管路另一端相连,工质循环系统中的工质通过蒸发器与地下换热管路中的冷媒进行热交换被汽化,压缩机将工质压缩为高温、高压气体进入储热水箱中的热交换管路,储热水箱中的水与工质进行热交换,工质再被冷却成液体,该液体经电子膨胀阀节流降温后流回蒸发器。
[0008] 所述储热水箱的进水管端设有电磁阀和水泵。
[0009] 所述储热水箱中设有温控开关、水位开关,储热水箱的顶部设有泄压阀门。
[0010] 所述储热水箱的底部设有清洁阀门。[0011] 所述热水出水口的应用终端后设有余热回收系统,余热回收系统设有加热回水管中的水的热交换装置。本实用新型中,太阳能发电系统可以单独满足地暖系统,也可以单独满足供暖系统,还可以单独满足用水终端。
[0012] 本实用新型中,燃气即热式加热系统可以单独满足地暖系统,也可以单独满足供暖系统,还可以单独满足用水终端。
[0013] 本实用新型中,地热源热泵系统可以单独满足地暖系统,也可以单独满足供暖系统,还可以单独满足用水终端。
[0014] 本实用新型的有益效果是:采用上述结构,可以利用太阳能发电系统供电,可由地热源热泵系统和储热水箱中的电热棒加热储热水箱中的水,经过预热的水再经过燃气即热式热水器加热,加热后的水进入地暖系统、供暖系统实现供热供暖,流经地暖系统、供暖系统后的水会再流回到储热水箱中储存,燃气即热式热水器的出口还连接多个热水出水口供用户使用;当储热水箱中的水温超过设定温度时,温控开关就切断电热棒、地热源热泵系统的电源停止加热,如果储热水箱中的水位低于设定位置时,水位开关就会自动接通电源打开进水电磁阀和水泵,让水通过进水管自动补充到储热水箱中。本实用新型利用燃气即热式热水器加热储热水箱中经过预热的水,能够快速提供大量热水,能够综合利用燃气、太阳能和地热能,能够提高能源利用率,节约电能。
附图说明
[0015] 现结合附图对本实用新型做进一步阐述:
[0016] 图1是本实用新型太阳能地热源热泵燃气即热式热水器综合供暖供热系统的结构示意图;
[0017] 图2是本实用新型地热源热泵系统的结构示意图。 具体实施方式
[0018] 如图1所示,本实用新型包括带保温层的储热水箱1、热交换管路2、地热源热泵系统3、太阳能发电系统4、燃气即热式加热系统5、地暖系统6、供暖系统7,所述储热水箱1上设有进水管11、出水管12和回水管13,储热水箱1中设有电热棒14,热交换管路2设于储热水箱1中,热交换管路2与地热源热泵系统3的循环管路相连,地热源热泵系统3和电热棒14的电源线连接太阳能发电系统4的电源输出线,储热水箱1的出水管12连接燃气即热式加热系统5的进水管51,燃气即热式加热系统5的出水管52连接地暖系统6或供暖系统7的进水管61、71和热水出水口 8,地暖系统6、供暖系统7的出水管62、72连接储热水箱1的回水管13。
[0019] 所述燃气即热式加热系统5设有电子控制板、手动复位温控器和自动复位温控器,燃气即热式加热系统5的进水管51和出水管52上分别设有进水温度传感器和出水温度传感器,燃气即热式加热系统5上还设有燃烧室、风机、点火器、变压器、燃气比例阀、水流量感器、燃气双截止电磁阀、风压开关、燃烧阀。
[0020] 所述太阳能发电系统4设有太阳能电池板,太阳能电池板经由控制电路连接蓄电池,蓄电池的电源输出线连接地热源热泵系统3和电热棒14的电源线。
[0021] 如图2所示,所述地热源热泵系统3包括地下换热管路31、工质循环系统32,所述工质循环系统32包括蒸发器321和压缩机322,蒸发器321包括进行热交换的外部循环管路和内部工质循环管路,外部循环两端连接地下换热管路31两端,内部工质循环管路一端连接压缩机322输入端,压缩机322输出端连接热交换管路2 —端,热交换管路2另一端连接电子膨胀阀323,电子膨胀阀323再与内部工质循环管路另一端相连,工质循环系统32中的工质通过蒸发器321与地下换热管路31中的冷媒进行热交换被汽化,压缩机322将工质压缩为高温、高压气体进入储热水箱1中的热交换管路2,储热水箱1中的水与工质进行热交换,工质再被冷却成液体,该液体经电子膨胀阀323节流降温后流回蒸发器321。
[0022] 所述储热水箱1的进水管11端设有电磁阀111和水泵112。
[0023] 所述储热水箱1中设有温控开关15、水位开关16,储热水箱1的顶部设有泄压阀门17。
[0024] 所述储热水箱1的底部设有清洁阀门18。
[0025] 所述热水出水口 8的应用终端后设有余热回收系统9,余热回收系统9设有加热回水管13中的水的热交换装置91。
[0026] 本实用新型的工作原理是:太阳能发电系统4中的太阳能电池板吸收太阳光中的能量转化成电能,通过控制电路把电能存储到蓄电池中,蓄电池中的电能给储热水箱1中的发热棒14供电,对储热水箱1中的水进行预热;蓄电池中的电能还可以给地热源热泵系统3供电,地热源热泵系统3接通电源后,地下换热管路31中的冷媒开始循环运转,冷媒将地下水或是土壤中的热量带上来进入蒸发器321,蒸发器321内部的工质吸热汽化后被吸入压缩机322,压缩机322将这种低压工质气体压缩成高温、高压气体进入储热水箱1中的热交换管路2加热储热水箱1中的水,而工质再被冷却成液体,该液体经电子膨胀阀323节流降温后再次流入蒸发器321,如此不断循环对储热水箱1中的冷水时行加热,当蓄电池中的电用完时,还可以通过控制电路切换,让市电给发热棒14和地热源热泵系统3提供电源。
[0027] 为了更快的获得更多的热水,发热棒14和地热源热泵系统3可以同时加热储热水箱1中的水。
[0028] 当储热水箱1中的水预热到设定温度时,储热水箱1上的温控开关15就会切断地热源热泵系统3或电热棒14的电源,让地热源热泵系统3或电热棒14停止工作,如果储热水箱1中的水温再持续升高导致储热水箱1内的压力过高,储热水箱1上的泄压阀门17就会开启,防止储热水箱1中的压力过大。
[0029] 储热水箱1的出水管12连接燃气即热式加热系统5的进水管51,燃气即热式加热系统5的出水管52连接地暖系统6或供暖系统7的进水管61、71和若干个热水出水口 8供淋浴房、浴缸、洗脸盆等使用,用户使用时,在燃气即热式加热系统5上设置好出水温度后,打开热水出水口 8放水时,燃气即热式加热系统5采集进水管51上的进水温度传感器和出水管52上的出水温度传感器的温度,并把采集到的温度反馈给电子控制板,通过电子控制板的计算控制,控制燃气即热式加热系统5以最低的功率加热进水管51进入的水,输出水温恒定的热水;经过燃气即热式加热系统5加热后的热水可以流经地暖系统6或供暖系统7进行对房间供暖,流经地暖系统6或供暖系统7的热水通过回水管13又回到到储热水箱1中,如此循环进行供暖,可以通过调节地暖系统6或供暖系统7上的开关来调节供暖温度。
[0030] 当用户打开连接热水出水口 8的应用终端(如淋浴房、浴缸、洗脸盆等)使用热水时,人们平常使用热水一般在40摄氏度左右,使用后的热水流入下水道时,水温仍保持在 35摄氏度左右,很多热量都排到下水道里去了,浪费了大量能量。余热回收系统9通过热交换装置91将这部分热量回收对回水管13中的水进行再加热。
[0031] 燃气即热式加热系统5上的自动复位温控器、热断路保护器能够准确控制加热温度、防止干烧。
[0032] 当储热水箱1中的水温超过设定温度时,储热水箱1上的温控开关15切断电热棒 14、地热源热泵系统3的电源停止加热;当储热水箱1中水位低于设定位置时,水位开关16 就会自动接通进水电磁阀111和水泵112自动补充水。
[0033] 使用一段时间后,可以打开设在储热水箱1底部的清洁阀门18清洗储热水箱1。
[0034] 本实用新型中,太阳能发电系统4可以单独满足地暖系统6,也可以单独满足供暖系统7,还可以单独满足用水终端。
[0035] 本实用新型中,燃气即热式加热系统5可以单独满足地暖系统6,也可以单独满足供暖系统7,还可以单独满足用水终端。
[0036] 本实用新型中,地热源热泵系统3可以单独满足地暖系统6,也可以单独满足供暖系统7,还可以单独满足用水终端。

Claims (8)

1.太阳能地热源热泵燃气即热式热水器综合供暖供热系统,其特征在于:其包括带保温层的储热水箱、热交换管路、地热源热泵系统、太阳能发电系统、燃气即热式加热系统,所述储热水箱上设有进水管、出水管和回水管,储热水箱中设有电热棒,热交换管路设于储热水箱中,热交换管路与地热源热泵系统的循环管路相连,地热源热泵系统和电热棒的电源线连接太阳能发电系统的电源输出线,储热水箱的出水管连接燃气即热式加热系统的进水管,燃气即热式加热系统的出水管连接地暖系统或供暖系统的进水管和热水出水口,地暖系统、供暖系统的出水管连接储热水箱的回水管。
2.根据权利要求1所述的太阳能地热源热泵燃气即热式热水器综合供暖供热系统,其特征在于:所述燃气即热式加热系统设有电子控制板、自动复位温控器和热断路保护器,燃气即热式加热系统的进水管和出水管上分别设有进水温度传感器和出水温度传感器。
3.根据权利要求1所述的太阳能地热源热泵燃气即热式热水器综合供暖供热系统,其特征在于:所述太阳能发电系统设有太阳能电池板,太阳能电池板经由控制电路连接蓄电池,蓄电池的电源输出线连接地热源热泵系统和电热棒的电源线。
4.根据权利要求1所述的太阳能地热源热泵燃气即热式热水器综合供暖供热系统,其特征在于:所述地热源热泵系统包括地下换热管路、工质循环系统,所述工质循环系统包括蒸发器和压缩机,蒸发器包括进行热交换的外部循环管路和内部工质循环管路,外部循环两端连接地下换热管路两端,内部工质循环管路一端连接压缩机输入端,压缩机输出端连接热交换管路一端,热交换管路另一端连接电子膨胀阀,电子膨胀阀再与内部工质循环管路另一端相连,工质循环系统中的工质通过蒸发器与地下换热管路中的冷媒进行热交换被汽化,压缩机将工质压缩为高温、高压气体进入储热水箱中的热交换管路,储热水箱中的水与工质进行热交换,工质再被冷却成液体,该液体经电子膨胀阀节流降温后流回蒸发器。
5.根据权利要求1所述的太阳能地热源热泵燃气即热式热水器综合供暖供热系统,其特征在于:所述储热水箱的进水管端设有电磁阀和水泵。
6.根据权利要求1所述的太阳能地热源热泵燃气即热式热水器综合供暖供热系统,其特征在于:所述储热水箱中设有温控开关、水位开关,储热水箱的顶部设有泄压阀门。
7.根据权利要求1所述的太阳能地热源热泵燃气即热式热水器综合供暖供热系统,其特征在于:所述储热水箱的底部设有清洁阀门。
8.根据权利要求1所述的太阳能地热源热泵燃气即热式热水器综合供暖供热系统,其特征在于:所述热水出水口的应用终端后设有余热回收系统,余热回收系统设有加热回水管中的水的热交换装置。
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