CN204630105U - 空气能及太阳能联用单水箱热水供给装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种空气能及太阳能联用单水箱热水供给装置，包括集热管、储水箱、控制器和空气能热泵，储水箱和集热管连接，所述的储水箱设有补水管、循环水出口、排污口、水位水温传感器、出水口、温探备用孔、循环水进口和满溢或排气孔，循环水出口和循环水进口都通过水管和空气能热泵连接，所述的排污口设有排污电磁阀，所述的出水口设有出水口阀，所述的补水管上设有电磁阀和水泵，控制器控制电磁阀、水泵、排污口电磁阀、出水口阀和空气能热泵的开启和关闭。本实用新型的热水供给装置结构简单，换热效率高，易清洗，自动控温使用寿命长。

Description

空气能及太阳能联用单水箱热水供给装置

技术领域

本实用新型属于空气能热泵和太阳能联合利用技术领域，具体是一种空气能及太阳能联用单水箱热水供给装置。

技术背景

随着我们赖以生存的传统能源燃料的一天天减少甚至不断趋于枯竭，而且煤炭、石油等非可再生的传统燃料的燃烧对我们生存环境造成的日益严重的危害，当能源问题日益成为制约国际社会经济可持续发展的瓶颈时，太阳能作为一种自然界常见、清洁性、高效性、并且储量丰富而又取之不尽的资源，成为人们改变能源结构、维持长远发展所关注的焦点。 

目前，热水器行业里最节能的属太阳能热水器。太阳能热水器的好处是只要有太阳，就会免费产生热水，太阳能热水器的制热原理是通过镀膜玻璃真空管吸入太阳光而转换成热水。然而，太阳能热水器的不足是阴雨天不能产热水，这样，满足不了百姓每天对热水的需求。有些厂家为弥补这一缺陷，在太阳能热水器的水箱里面加了电热棒，这样，大大降低了太阳能热水器的节能效果，提高了维修成本高，影响机组除霜的效果。太阳能采暖是一项环保工程，是将分散的太阳能通过集热器把太阳能转换为方便使用的热水，通过热水输送到发热末端提供房间内热水供应的系统。

近年来高温空气源热泵技术由于其吸收的能量来自温度不高的水或空气中，热泵技术及其应用得到迅速发展。将热泵技术与太阳能结合，形成互补供热，将有效解决太阳能较少时热水供应不足的问题。目前一般的热水器都是采用一次性加热整箱水后恒温保温，加热后又经常用不完，时间长了，热水又变冷了，电加热又在恒温加热，不断循环加热，所以耗电非常大。公开文献也报道了一些热泵技术与太阳能结合，形成互补供热的热水供应系统或装置，例如：

1、中国专利：太阳能空气能组合热水器，申请号：201210175689.2 ，申请日：2012.05.26，申请人：彭瑞良，地址：530022 广西壮族自治区南宁市青秀区星湖路26 号，申请人：彭广，发明人：彭瑞良、彭广,摘要:一种能高效将太阳能和空气能同时转化成热能的热水器。此热水器太阳能吸热部分：由高透光玻璃板、高吸光粉层、不锈钢吸热板、导流板等部件组成；空气能吸热部分：由多根不锈钢管吸热管、一台自动温度控制换气电风扇、及蓄水箱组成。此热水器的最大优点是：实现太阳能和空气能同时受热，受热效率高；主体器件无老化因素，  使用寿命长；适用条件低，使用范围广，便于广大农村地区推广使用；维护简单，使用方便，适用于广大南方高温地区。

2、中国专利：与太阳能复合的空气能热泵热水器,申请号：201410134945.2，申请日：2014.04.04，申请人：广东日出东方空气能有限公司，地址：528300 广东省佛山市顺德区大良五沙工业园新悦路5-6 号，发明人：秦鹏举、曹明修，摘要：该发明涉及一种与太阳能复合的空气能热泵热水器，特点是包括贮水箱、换热盘管、室外机及太阳能集热器；在贮水箱的上部分别设有热水出水口及热水入水口，在贮水箱的下部设有分别设有冷水入水口及冷水出水口；所述换热盘管设在贮水箱内；太阳能集热器的热水出水口通过第一水管与贮水箱的热水入水口连通，太阳能集热器的冷水入水口通过第二水管与贮水箱的冷水出水口连通，太阳能集热器的入风口与外界相通，太阳能集热器的出风口通过风管与室外机的风侧换热器连通。其优点为：在环境温度较低及太阳能辐照不是很好的情况下，能使进入室外机的风侧换热器的空气得到加热，使室外机的蒸发器能可靠获得空气中的能量，保证可靠的cop，而在环境温度好及太阳能辐照好的情况下，不开启室外机，节能及环保。

3、中国专利：一种空气能热泵与太阳能互补式热水装置，申请号：201210020851.3，申请日：2012.01.30，申请人：张斌，地址：650225 云南省昆明市北京路SOHO 俊园11栋1单元706 室，发明人：张斌，摘要：该发明公开了一种空气能热泵与太阳能互补式热水装置，包括空气能热泵、蓄热交换器、热泵换热器、输出热水换热器、太阳能热水换热器、太阳能热水循环管、太阳能集热器、膨胀水箱，所述的空气能热泵之制热机组联结蓄热交换器，所述的蓄热交换器设置太阳能热水换热器和输出热水换热器，太阳能热水换热器通过太阳能热水循环管连接太阳能集热器，太阳能下循环管路连接膨胀水箱。该发明利用空气能热泵和太阳能热水系统构成双能源热水系统，既充分利用了空气热能，又变直接利用太阳能热水为间接利用太阳能热水，在提高空气热能利用率的同时使室内空气及时交换，保持空气清新，更保证了太阳能热水品质，即用即热，避免细菌滋生，保持热水卫生达标使用。 

4、中国专利：一种太阳能与空气能热泵互补的冬季取暖系统，申请号：201210467060.5，申请日：2012.11.17，申请人：陕西科林能源发展股份有限公司：地址：710075 陕西省西安市高新一路25 号创新大厦S216 室，发明人：杨向民，摘要：该发明公开了一种太阳能与空气能热泵互补的冬季取暖系统，包括冷水水源、热水水箱、与热水水箱相连的暖气管道、太阳能取暖回路和空气能热泵取暖回路，太阳能取暖回路包括第一太阳能取暖管道、太阳能集热板、第二太阳能取暖管道和第三太阳能取暖管道，第二太阳能取暖管道上连接有第一循环泵和第三阀门、第三太阳能取暖管道上连接有第二循环泵和第四阀门；空气能热泵取暖回路包括空气能热泵、第一空气能热泵取暖管道和第二空气能热泵取暖管道，第一空气能热泵取暖管道上连接有第二阀门，第二空气能热泵取暖管道上连接有第一阀门。该发明设计新颖合理，使用操作便捷，充分利用了太阳能，家庭节能减排效果好，实用性强，便于推广使用。

5、中国专利：一种新型的太阳能空气能热水器装置，申请号：201210213749.5，申请日：2012.06.27，申请人：曹立刚，地址：311400 浙江省杭州市富阳市场口镇上村村幸福路62 号，申请人：曹少疑，发明人：曹立刚、曹少疑，摘要：该发明公开了一种新型的太阳能空气能热水器装置，包括太阳能集热器、空气能主机、保温水箱，所述的太阳能集热器通过两根管道与保温水箱连接，保温水箱通过两根管道连接有空气能主机，空气能主机通过一根管道与保温水箱连接固定，所述的保温水箱一端设置有若干个喷头。该发明一种新型的太阳能空气能热水器装置在太阳能集热器上通过两根水管管道连接有保温水箱，保温水箱另一端设置有两根管道与空气能主机连接固定，空气能主机连接有电源，当保温水箱里的水温低于55℃时，空气能主机将自动切换为空气源热泵进行辅助加热。空气能主机辅助加热达到除霜效果，大大降低了维修或更换成本，是目前太阳能热水器中最节能、环保、安全、方便的热水器。

6、中国专利：太阳能与空气能热泵互补的家庭热水供给系统，申请号：201210466825.3 ，申请日：2012.11.17，申请人：陕西科林能源发展股份有限公司，地址：710075 陕西省西安市高新一路25 号创新大厦S216 室，发明人：杨向民，摘要：该发明公开了一种太阳能与空气能热泵互补的家庭热水供给系统，包括太阳能集热板、空气能热泵、高温水箱和用户热水使用设备，太阳能集热板的一端与高温水箱的第一进水口相连，高温水箱的出水口与用户热水使用设备相连，高温水箱的回水口与空气能热泵内蒸发器的第一端口相连，空气能热泵内蒸发器的第二端口与太阳能集热板的另一端相连；空气能热泵内蒸发器的第二端口上连接有压缩空气储罐，空气能热泵内冷凝器的第一端口与高温水箱的第二进水口相连，高温水箱的回水口与空气能热泵内冷凝器的第二端口相连；高温水箱的顶部连接有补水管路。该发明设计新颖合理，安装布设方便，充分利用了太阳能，家庭节能减排效果好，便于推广使用。

而上述公开文献中报道的装置及系统自动化程度低，操作不方便。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种结构简单，换热效率高，易清洗，自动控温且使用寿命长的空气能及太阳能联用单水箱热水供给装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型的空气能及太阳能联用单水箱热水供给装置，其包括集热管、储水箱、控制器和空气能热泵，储水箱和集热管连接，所述的储水箱设有补水管、循环水出口、排污口、水位水温传感器、出水口、温探备用孔、循环水进口和满溢或排气孔，循环水出口和循环水进口都通过水管和空气能热泵连接，所述的排污口设有排污电磁阀，所述的出水口设有出水口阀，所述的补水管上设有电磁阀和水泵，控制器控制电磁阀、水泵、排污口电磁阀、出水口阀和空气能热泵的开启和关闭。

所述的储水箱外部设有由铝合金或不锈钢和保温材料组成的保温层。

所述的温探备用孔设置有温度显示器，可方便监控储水箱内的水温。

控制器设有相应的程序，控制器根据设定的程序指令控制电磁阀、水泵、排污口电磁阀、出水口阀和热泵的开启和关闭。

同现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的热水供给装置是将太阳能热水器和空气能热泵热水器结合运用与热水供给，其结构简单，换热效率高，热水供应充足，且装置易清洗。

2、当热水的需求量大，而从出水口流出的热水温度达不到设定值时，控制器可根据程序自动启动空气能热泵对水进行辅助加热，从而使水达到设定温度，实现热水无限量供应，自动控温控水，有效地解决了太阳能较少时热水供应不足的问题，有助于缓解能源危机，使用效果好，便于推广使用。

3、本实用新型采用的控制器根据水位水温传感器提供的信号控制电磁阀、水泵、出水口阀和热泵的开启和关闭，实现热水供给的自动控制。

4、控制器还能根据设定的程序自动开启关闭排污电磁阀，实现储水箱的定期自动清洗。

附图说明

图1是本实用新型空气能及太阳能联用单水箱热水供给装置的结构示意图；

图2是本实用新型采用的太阳能热水器的外形结构示意简图；

图3是本实用新型采用的太阳能热水器的剖面结构示意简图；

图中部件名称及序号为：

集热管1、储水箱2、电磁阀3、水泵4、补水管5、循环水出口6、排污口7、排污电磁阀8、水位水温传感器9、出水口10、温探备用孔11、控制器12、出水口阀13、循环水进口14、满溢或排气孔15、水管16、空气能热泵17、保温层18。

具体实施方式

为了更加详细的介绍本实用新型，下面结合附图，对本实用新型做进一步说明。

如图所示：本实用新型的空气能及太阳能联用单水箱热水供给装置，包括集热管1、储水箱2、控制器12和空气能热泵17，储水箱2和集热管1连接，所述的储水箱2设有补水管5、循环水出口6、排污口7、水位水温传感器9、出水口10、温探备用孔11、循环水进口14和满溢或排气孔15，循环水出口6和循环水进口14都通过水管16和空气能热泵17连接，所述的排污口7设有排污电磁阀8，所述的出水口10设有出水口阀13，所述的补水管5上设有电磁阀3和水泵4，控制器15控制电磁阀3、水泵4、排污口电磁阀8、出水口阀13和空气能热泵17的开启和关闭。

所述的储水箱2外部设有由铝合金或不锈钢和保温材料组成的保温层18。

所述的温探备用孔11设置有温度显示器。

本实用新型的空气能及太阳能联用单水箱热水供给装置的工作原理：

本实用新型的空气能及太阳能联用单水箱热水供给装置，控制器12设定有相关的程序，水位水温传感器9将水位信号传给控制器12，控制器12根据信号电磁阀3和水泵4的开启和关闭，自动将水补偿到储水箱2内；水位水温传感器9将水温信号传给控制器12，当水温达不到设定值时，控制器12开启空气能热泵17对储水箱2内的水进行辅助加热，从而使水达到设定温度，当水温达到设定值时，控制器12自动关闭空气能热泵17，如此循环往复，实现热水无限量供应。控制器12设定有定期清洗程序，当达到清洗时间时，控制器12自动关闭出水口阀13，并打开排污电磁阀8，将储水箱2内的水排空，再开启电磁阀3和水泵4，通入干净的水将储水箱2清洗干净，然后关闭排污电磁阀8，实现储水箱2内的自动清洗。

上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述实例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.空气能及太阳能联用单水箱热水供给装置，其特征在于：包括集热管（1）、储水箱（2）、控制器（12）和空气能热泵（17），储水箱（2）和集热管（1）连接，所述的储水箱（2）设有补水管（5）、循环水出口（6）、排污口（7）、水位水温传感器（9）、出水口（10）、温探备用孔（11）、循环水进口（14）和满溢或排气孔（15），循环水出口（6）和循环水进口（14）都通过水管（16）和空气能热泵（17）连接，所述的排污口（7）设有排污电磁阀（8），所述的出水口（10）设有出水口阀（13），所述的补水管（5）上设有电磁阀（3）和水泵（4），控制器（12）控制电磁阀（3）、水泵（4）、排污口电磁阀（8）、出水口阀（13）和空气能热泵（17）的开启和关闭。

2.根据权利要求1所述的空气能及太阳能联用单水箱热水供给装置，其特征在于：所述的储水箱（2）外部设有由铝合金或不锈钢和保温材料组成的保温层（18）。

3.根据权利要求1所述的空气能及太阳能联用单水箱热水供给装置，其特征在于：所述的温探备用孔（11）设置有温度显示器。