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太阳能空气源热泵联合供热供冷供电系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供了一种太阳能空气源热泵联合供热供冷供电系统，包括太阳能集热器、热水箱、室内用热部分，热水箱分别通过循环管路与太阳能集热器、室内用热部分连接，热水箱内部设有温度及水位传感器，该系统还包括有空气源热泵和太阳能发电部分，所述的空气源热泵通过循环管路与热水箱连接，太阳能发电部分至少包括太阳能电池板、蓄电池、逆变器，热水箱内部设有电加热装置，逆变器引出的电线连接空气源热泵和电加热装置给其供电。系统不但全年提供生活热水，而且夏季可以为室内提供冷量，系统产生的电能储存于蓄电池中，为空气源热泵及各种电器提供电能，冬季室内供暖时优先考虑室内暖气散热片，这样就节约了机组的运行而消耗的电能。

Description

太阳能空气源热泵联合供热供冷供电系统
技术领域
本实用新型涉及一种供热供冷供暖系统，尤其涉及一种太阳能与空气源热泵联合供热供冷供暖系统。
背景技术
目前现有的太阳能热水器仅限加热生活用水，很少来取暖和发电，考虑到太阳能集热器成本比较高，实现单一的制热水功能是非常不经济的。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，也是清洁能源，不产生任何环境污染。自上个世纪70年代以来，由于煤、石油、天燃气等不可再生能源逐渐匮乏，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。利用太阳能进行冬季采暖及全年供热水无疑是一种节能环保的供暖方式，但是受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度的限制以及晴、阴、云、雨等随机条件的影响，所以到达地面的太阳辐射既是间断的，又是不稳定的。
空气源热泵以其体积小、易安装、可持续大量供热水的特性相对于其他热水器来说更容易实现与住宅结合并满足用水需求而深受广大消费者青睐。但是，在北方的冬季，由于室外温度比较低，很可能导致其无法正常工作，给人们的生产和生活带来了一定的损失。
因此，如何设计一种将太阳能与空气源热泵联合运行的集供热、供冷、供电等一体化的系统，就成为本领域技术人员所需要解决的一个技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种太阳能空气源热泵联合供热供冷供电系统，它可以克服现有技术中的缺点，解决太阳能热水系统中太阳能利用的间断性及其不可靠性，也一定程度上解决了空气源热泵冬季不能正常运行的困扰。
本实用新型在常规太阳能热水器的基础上设置了太阳能电池板，这样就可以利用太阳能发电，产生的电能供给空气源热泵及各个水泵，以保证其正常运行，有效的节约了电能。此系统的运行达到了最低限度的消耗常规能源，最大限度利用绿色、生态能源的目的。
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种太阳能空气源热泵联合供热供冷供电系统，包括太阳能集热器、热水箱、室内用热部分，热水箱分别通过循环管路与太阳能集热器、室内用热部分连接，热水箱内部设有温度及水位传感器，其特征是：该系统还包括有空气源热泵和太阳能发电部分，所述的空气源热泵通过循环管路与热水箱连接，所述的太阳能发电部分至少包括太阳能电池板、蓄电池、逆变器，所述的热水箱内部设有电加热装置，逆变器引出的电线连接空气源热泵和电加热装置给其供电。
所述的太阳能集热器和热水箱之间的循环管路上安装有电磁阀和太阳能热水循环泵。
所述的空气源热泵和热水箱之间的循环管路上安装有电磁阀和空气源热水循环泵。
所述的空气源热泵的通过管路连接至室内风机盘管。
所述的室内用热部分包括循环管路、连接在循环管路上的室内暖气散热片、电磁阀、热水循环泵、温度传感器。
所述的室内用热部分的循环管路上还连接有生活热水装置。 
本实用新型的有益效果是：所述的系统不但全年提供生活热水，而且夏季可以为室内提供冷量，系统产生的电能储存于蓄电池中，为空气源热泵及各种电器提供电能，冬季室内供暖时优先考虑室内暖气散热片，这样就节约了机组的运行而消耗的电能。本实用新型的实施极大的方便了人们的生活，此系统的运行达到了最低消耗常规能源，最大限度利用绿色、可再生能源的目的，有利于社会的可持续发展。本实用新型能够综合利用太阳能、空气源热泵和电能，能够极大的提高能源利用率。
附图说明
图1为系统的原理图：
其中1、空气源热泵机组，2、空气源热水循环泵，3、太阳能热水循环泵，4、太阳能集热器，5、太阳能电池板，6、储热水箱，7、温度及水位传感器，8、电加热装置，9、热水循环泵，10、生活热水装置，11、室内暖气散热片，12、温度传感器，13、蓄电池，14、逆变器，15、其他用电器，16、室内风机盘管。
SV1，SV2，SV3，SV4，SV5为电磁阀；Z1，Z2，Z3为闸阀。
具体实施方式
本实用新型提供一种太阳能空气源热泵联合供热供冷供电系统，为使本实用新型的技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实用新型的系统原理图。
图中一种太阳能空气源热泵联合供热供冷供电系统，包括太阳能集热器、热水箱、室内用热部分，热水箱分别通过循环管路与太阳能集热器、室内用热部分连接，热水箱内部设有温度及水位传感器，其特征是：该系统还包括有空气源热泵和太阳能发电部分，所述的空气源热泵通过循环管路与热水箱连接，所述的太阳能发电部分至少包括太阳能电池板、蓄电池、逆变器，所述的热水箱内部设有电加热装置，逆变器引出的电线连接空气源热泵和电加热装置给其供电。
所述的太阳能集热器和热水箱之间的循环管路上安装有电磁阀和太阳能热水循环泵。
所述的空气源热泵和热水箱之间的循环管路上安装有电磁阀和空气源热水循环泵。
所述的空气源热泵的通过管路连接至室内风机盘管。
所述的室内用热部分包括循环管路、连接在循环管路上的室内暖气散热片、电磁阀、热水循环泵、温度传感器。
所述的室内用热部分的循环管路上还连接有生活热水装置。 
逆变器引出的电线也可以给其他用电器供电，包括上述管路中的各个电磁阀和各个循环泵。
其工作原理如下：
当储热水箱内的温度过高时，温度传感器7把温度信号传递给电磁阀SV4，则水泵3停止工作，同时把信号传递给电磁阀SV5，打开自来水开关，向储热水箱内注入冷水。
当储热水箱6内的水温过低时，温度传感器7把信号传送给电磁阀SV3、SV4，则太阳能制热水系统和空气源热泵1同时工作为储热水箱6提供热水，直至水箱内水温满足用户需求。
若遇到长期阴雨天气时，太阳能集热器不能正常工作时，空气源热泵单独运行，打开闸阀Z1、电磁阀SV3，循环水泵2开始工作；若空气源热泵也不能正常工作时，可以采用电加热的形式对水箱内的水进行加热。
当需要为室内空间提供冷量时，在空气源热泵1运行是同时，打开电磁阀SV2，把产生的冷量通过室内风机盘管16释放到室内，以此来满足人们舒适性的要求。
系统中的太阳能电池板5把太阳能转化成电能，在蓄电池的作用下把太阳能储存，电源输出线连接有空气源热泵机组1和储热水箱内的电加热装置8，多余的电量供室内其他用电器使用。太阳能发电系统的投入运行，极大地节约了系统本身的运行成本。
用户需要实用热水时，打开闸阀Z2，启动热水供水泵9.当需要为房间供暖时，打开电磁阀SV5，关闭闸阀Z2，启动热水供水泵9，则储热水箱6内的热水通过室内暖气散热片11把热量传递到室内，从而达到房间供暖的目的。若室内温度过高时，室内的温度传感器12把信号传递给电磁阀SV5，使热水供水泵9停止运转，达到良好的供暖效果。
所述储热水箱6内设有电加热装置8，当太阳能集热器、空气源热泵因特殊原因均不能正常工作时，则可通过电加热装置8来加热储水箱6内的水，从而达到用户使用热水的要求。
因此可见，本实用新型的实施极大的方便了人们的生活，此系统的运行达到了最低消耗常规能源，最大限度利用绿色、可再生能源，有利于社会的可持续发展。可见此系统具有良好的经济效益和社会效益，其市场前景非常广阔。

Claims (6)

1.一种太阳能空气源热泵联合供热供冷供电系统，包括太阳能集热器、热水箱、室内用热部分，热水箱分别通过循环管路与太阳能集热器、室内用热部分连接，热水箱内部设有温度及水位传感器，其特征是：该系统还包括有空气源热泵和太阳能发电部分，所述的空气源热泵通过循环管路与热水箱连接，所述的太阳能发电部分至少包括太阳能电池板、蓄电池、逆变器，所述的热水箱内部设有电加热装置，逆变器引出的电线连接空气源热泵和电加热装置给其供电。
2.根据权利要求1所述的太阳能空气源热泵联合供热供冷供电系统，其特征在于：所述的太阳能集热器和热水箱之间的循环管路上安装有电磁阀和太阳能热水循环泵。
3.根据权利要求1所述的太阳能空气源热泵联合供热供冷供电系统，其特征在于：所述的空气源热泵和热水箱之间的循环管路上安装有电磁阀和空气源热水循环泵。
4.根据权利要求1所述的太阳能空气源热泵联合供热供冷供电系统，其特征在于：所述的空气源热泵的通过管路连接至室内风机盘管。
5.根据权利要求1所述的太阳能空气源热泵联合供热供冷供电系统，其特征在于：所述的室内用热部分包括循环管路、连接在循环管路上的室内暖气散热片、电磁阀、热水循环泵、温度传感器。
6.根据权利要求5所述的太阳能空气源热泵联合供热供冷供电系统，其特征在于：所述的室内用热部分的循环管路上还连接有生活热水装置。
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