CN204187828U - 一种光伏热泵热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了种光伏热泵热水器，所述热水器包括光伏太阳能板，电源转换器、控制器、温度传感器、蓄电池和热泵热水器，太阳能板将太阳能转换成的电能，热泵热水器通过电源转换器和控制器利用太阳能转换成的电能将冷水加热，与热泵热水器连接的水箱内的水温通过温度传感器检测达到设定温度，太阳能板发出的电能通过电源转换器和控制器将太阳能转换成的电能储存到蓄电池内。该光伏热泵热水器通过光伏太阳能板将太阳能转换为电能，再利用该电能驱动热泵热水器，再将电能转换为热能将冷水加热成热水。由于太阳能属于清洁能源，热泵热水器属于节能型热水器，将两者有机的结合在一起，可以最大限度地答道节能环保的技术效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能利用技术领域，尤其涉及一种光伏热泵热水器。
背景技术
热水器产品发展至今，已经发展到第四代产品，即第一代电热水器，第二代燃气热水器，第三代太阳能热水器，第四代热泵热水器。第一及第二代热水器均属高能耗热水器，不适宜当前推广绿色节能热水器产品的大背景。
第三代太阳能热水器发展至今已有20余年，已大面积推广，技术非常成熟，由于技术含量相对不高，造成市场上各种品牌杂多，质量参差不齐，竞争相当激烈。缺点是受光照影响较大，特别是近几年雾霾天气逐渐增加，太阳能热水器的电辅助启动时间加长，能耗有所提高。
目前推出第四代热泵热水器也有近10年了，随着不断的摸索该进，近几年技术也已相当成熟并且已推广开来。热泵热水器不受光照影响，只是消耗少量的电能。
因此，有必要对现有的第三代太阳能热水器与第四代热泵热水器结合起来开发一种新型的节能热水器。
实用新型内容
本实用新型目的在于，克服现有技术中的缺陷，提供一种节能效果好，热效率高，结构简单的光伏热泵热水器。
为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种光伏热泵热水器，所述热水器包括分别与控制器连接的光伏太阳能板、电源转换器、、温度传感器、蓄电池和热泵热水器。光伏太阳能板将太阳能转换成的电能，热泵热水器通过电源转换器和控制器利用太阳能转换成的电能将冷水加热，与热泵热水器连接的水箱内的水温通过温度传感器检测达到设定温度，光伏太阳能板发出的电能通过电源转换器和控制器将太阳能转换成的电能储存到蓄电池内。
其中优选的技术方案是，所述光伏太阳能板通过支撑架支撑，支撑架包括固定支撑架与旋转支撑架，在固定支撑架与旋转支撑架之间设有旋转驱动装置，旋转驱动装置通过控制器的控制使光伏太阳能板实时跟踪太阳光线。
进一步优选的技术方案是，所述旋转驱动装置包括水平旋转驱动装置和俯仰旋转驱动装置。
进一步优选的技术方案还有，所述水平旋转驱动装置和旋转驱动装置均为步进电机或伺服电机，将步进电机或伺服电机的机座与固定支撑架连接，步进电机或伺服电机的输出轴通过联轴器与旋转支撑架连接。
优选的技术方案还有，所述热泵热水器中的蒸发器分为室内机和室外机，室内机与室外机之间连接有换向阀，所述换向阀的控制端与控制器连接。夏季时启动室内机用于室内制冷，其他季节启动室外机用于从大气中吸收热量。
优选的技术方案还有，在所述水箱的外部设有保温层，水箱上分别连接有冷水进水管和热水出水管，热水出水管的一端连接有混水器，混水器上连接有冷水进水管和用水器。
优选的技术方案还有，所述电源转换器还与220V交流电源连接。
优选的技术方案还有，所述水箱的容积为120L。
优选的技术方案还有，所述热泵热水器的功率为460W。
本实用新型的优点及有益效果如下：该光伏热泵热水器通过光伏太阳能板将太阳能转换为电能，再利用该电能驱动热泵热水器，再将电能转换为热能，将冷水加热成热水。同时还可以将太阳能转换成的电能通过蓄电池储存起来。由于太阳能属于清洁能源，热泵热水器属于节能型热水器，将两者有机的结合在一起，可以最大限度地达到节能环保的技术效果。而且该光伏热泵热水器还具有结构简单，使用方便，便于维护等特点。
附图说明
图1为本实用新型光伏热泵热水器的结构示意框图。
图中：1-光伏太阳能板，2-电源转换器，3-控制器，4-外接电源，5-温度传感器，6-蓄电池，7-热泵热水器，8-水箱，9-支撑架，9.1-固定支撑架，9.2-旋转支撑架，10-旋转驱动装置，11-冷水进水管，12-热水出水管，13-混水器，14-用水器。
具体实施方式
图1所示，本实用新型是一种光伏热泵热水器，所述热水器包括光伏太阳能板1，电源转换器2、控制器3、温度传感器5、蓄电池6和热泵热水器7，光 伏太阳能板1将太阳能转换成电能，热泵热水器7通过电源转换器2和控制器3利用太阳能转换成的电能将冷水加热，当与热泵热水器7连接的水箱8内的水温通过温度传感器5检测达到设定温度时，光伏太阳能板1发出的电能通过电源转换器2和控制器3将太阳能转换成的电能储存到蓄电池6内。通过温度传感器5的检测，当水箱8内的水温低于设定温度时，热泵热水器7重新启动，此时若光伏太阳能板1仍在发电，由控制器3控制仍使用光伏太阳能板1发出的电能，若光伏太阳能板1已停止发电或发电量不足时，通过控制器3可启用蓄电池6内储存的电能，或启用220V外接电源4。
本实用新型优选的实施方案是，所述光伏太阳能板1通过支撑架9支撑，支撑架9包括固定支撑架9.1与旋转支撑架9.2，在固定支撑架9.1与旋转支撑架9.2之间设有旋转驱动装置10，旋转驱动装置10通过控制器3的控制使光伏太阳能板1实时跟踪太阳光线，使太阳光与光伏太阳能板1保持最大的照射角度。
本实用新型进一步优选的实施方案是，所述旋转驱动装置10包括水平旋转驱动装置和俯仰旋转驱动装置。
本实用新型进一步优选的实施方案还有，所述水平旋转驱动装置和旋转驱动装置均为步进电机或伺服电机，将步进电机或伺服电机的机座与固定支撑架9.1连接，步进电机或伺服电机的输出轴通过联轴器与旋转支撑架9.2连接。
本实用新型优选的实施方案还有，所述热泵热水器7的中的蒸发器分为室内机和室外机，室内机和室外机通过控制器3控制的换向阀换向，夏季时启动室内机用于室内制冷，其他季节启动室外机用于从大气中吸收热量。
本实用新型优选的实施方案还有，在所述水箱8的外部设有保温层，水箱8上分别连接有冷水进水管11和热水出水管12，热水出水管12的一端连接有混水器13，混水器13上还连接有冷水进水管11和用水器14。
本实用新型优选的实施方案还有，所述电源转换器2还与220V交流电源连接。
本实用新型优选的实施方案还有，所述水箱8的容积为120L。
本实用新型优选的实施方案还有，所述热泵热水器7的功率为460W。
所述光伏热泵热水器可实现在不消耗一度电的情况下，每天保持光照2.5小时即可满足一家人洗浴热水需要。
水箱容水量为120L，温升30℃-50℃，120L×(30-50×)1.163＝2791W/h
热泵功率460W；效率3.6；460×3.6＝1656W/h。
在光照理想时利用光伏发电，借助热泵的高效率实现能源的0消耗运行，每天需光照2791÷1656＝1.7小时即可满足1个家庭使用洗浴热水，实现100％节能。
阴雨天时，系统采用外接电源+光控自动转换外接电源运行，仅消耗0.8度电便可加热洗浴热水。
本实用新型不限于上述实施方式，本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更，都不会超出本实用新型的构思和所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种光伏热泵热水器，其特征在于，所述热水器包括通过电缆线分别与控制器连接的光伏太阳能板、电源转换器、温度传感器、蓄电池和热泵热水器；光伏太阳能板将太阳能转换成电能，热泵热水器通过电源转换器和控制器利用太阳能转换成的电能将冷水加热，与热泵热水器连接的水箱内的水温通过温度传感器检测达到设定温度，光伏太阳能板发出的电能通过电源转换器和控制器将太阳能转换成的电能储存到蓄电池内。
2.如权利要求1所述的光伏热泵热水器，其特征在于，所述光伏太阳能板通过支撑架支撑，支撑架包括固定支撑架与旋转支撑架，在固定支撑架与旋转支撑架之间设有旋转驱动装置。
3.如权利要求2所述的光伏热泵热水器，其特征在于，所述旋转驱动装置包括水平旋转驱动装置和俯仰旋转驱动装置。
4.如权利要求3所述的光伏热泵热水器，其特征在于，所述水平旋转驱动装置和旋转驱动装置均为步进电机或伺服电机，所述步进电机或伺服电机的机座与固定支撑架连接，步进电机或伺服电机的输出轴通过联轴器与旋转支撑架连接。
5.如权利要求1所述的光伏热泵热水器，其特征在于，所述热泵热水器中的蒸发器分为室内机和室外机，室内机与室外机之间连接有换向阀，所述换向阀的控制端与控制器连接。
6.如权利要求1所述的光伏热泵热水器，其特征在于，在所述水箱的外部设有保温层，水箱上分别连接有冷水进水管和热水出水管，热水出水管的一端连接有混水器，混水器上连接有冷水进水管和用水器。
7.如权利要求1所述的光伏热泵热水器，其特征在于，所述电源转换器还与220V交流电源连接。
8.如权利要求1所述的光伏热泵热水器，其特征在于，所述水箱的容积为120L。
9.如权利要求1所述的光伏热泵热水器，其特征在于，所述热泵热水器的功率为460W。
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|---|---|---|---|---|
| CN107461920A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-12-12 | 陈达健 | 一种太阳能窗户热水器 |
| CN107940768A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-04-20 | 南宁可煜能源科技有限公司 | 一种热泵热水器的控制装置 |
| CN112032822A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-04 | 徐州工业职业技术学院 | 一种节能式学生宿舍全自动热水供应系统 |
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