CN205939688U - 一种全天候太阳能热水供应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于太阳能热利用技术领域，尤其涉及一种全天候太阳能热水供应系统。所述全天候太阳能热水供应系统包括空气源热泵、太阳能集热器、进水电磁阀、加热水箱、供热水箱和第一连接管道；所述加热水箱的底部与进水电磁阀连接，所述加热水箱的底部和上部分别双向连接于太阳能集热器；所述加热水箱和供热水箱的上部通过第一连接管道连接，所述供热水箱的底部和上部分别双向连接于空气源热泵。本实用新型采用加热水箱和供热水箱进行分级加热，充分并优先利用太阳能，达到降低能耗、提高节能效果的目的，同时又发挥了空气源热泵的节能优势，保证了全天均有稳定的热水可用，提高了用水舒适性。

Description

一种全天候太阳能热水供应系统

技术领域

本实用新型属于太阳能热利用技术领域，尤其涉及一种全天候太阳能热水供应系统。

背景技术

太阳能是最重要的可再生清洁能源，利用太阳能进行热水供应，是目前太阳能热利用中最成熟、最普及的可再生能源技术，被广泛应用于人们的日常生活领域。如图1所示，是一种现有的太阳能热水供应系统的结构示意图，其包括空气源热泵1、太阳能集热器2、太阳能循环泵3、热泵循环泵4、热水供水泵5、进水电磁阀6、回水电磁阀7、排气阀8、液位检测装置9、以及第一储热水箱10、第二储热水箱11，并设置了四个温度采集点，分别实时采集五个温度T1、T2、T3、T4，图中箭头方向表示水的流向。图1中所示的太阳能热水供应系统的冷水供给主要依靠自来水自身压力或增压水泵进入第一储热水箱10、第二储热水箱11，当图1中所示的温度采集点的温度T1、T2达到设定温差后，太阳能循环泵3将第一储热水箱10、第二储热水箱11下部的冷水抽入太阳能集热器2接受太阳照射，从而将第一储热水箱10、第二储热水箱11中的水加热。空气源热泵1受储热水箱温度T3控制，当T3低于设定温度值时启动加热，达到设定值后则停止加热。由于此系统属于现有技术范畴，在此不作细节上的赘述。

综上所述，现有太阳能热水供应系统存在的缺点在于：由于太阳能集热器2、空气源热泵1对着相同的第一储热水箱10、第二储热水箱11进行加热，而没有进行分级加热，无法做到优先利用太阳能，因此耗电量偏大、节能效果不佳；同时，由于冷水直接进入第一储热水箱10、第二储热水箱11，会使得水箱水温不稳定，影响用水舒适性。

发明内容

本实用新型提供了一种全天候太阳能热水供应系统，旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

本实用新型是这样实现的，一种全天候太阳能热水供应系统，包括空气源热泵、太阳能集热器、进水电磁阀、加热水箱、供热水箱和第一连接管道；所述加热水箱的底部与进水电磁阀连接，所述加热水箱的底部和上部分别双向连接于太阳能集热器；所述加热水箱和供热水箱的上部通过第一连接管道连接，所述供热水箱的底部和上部分别双向连接于空气源热泵。

本实用新型实施例采取的技术方案还包括进水副水箱，所述进水副水箱设置于加热水箱与进水电磁阀之间。

本实用新型实施例采取的技术方案还包括太阳能循环泵，所述太阳能循环泵设置于加热水箱底部与太阳能集热器之间的连接管路上。

本实用新型实施例采取的技术方案还包括排气阀、第一水温检测装置和第二水温检测装置，所述排气阀和第一水温检测装置分别设置于加热水箱上部和太阳能集热器之间的连接管路上。

本实用新型实施例采取的技术方案还包括第二水温检测装置，所述第二水温检测装置设置于加热水箱的底部。

本实用新型实施例采取的技术方案还包括热泵循环泵，所述热泵循环泵设置于供热水箱和空气源热泵之间的连接管路上。

本实用新型实施例采取的技术方案还包括热水供水泵和热水出水口，所述供热水箱的顶部与热水出水口连接，所述热水供水泵设置于供热水箱与热水出水口之间。

本实用新型实施例采取的技术方案还包括第三水温检测装置和第四水温检测装置，所述第三水温检测装置和第四水温检测装置分别设于供热水箱的底部。

本实用新型实施例采取的技术方案还包括热水回水口、回水电磁阀和第五水温检测装置，所述供热水箱的顶部连接于热水回水口，所述回水电磁阀和第五水温检测装置分别设置于供热水箱和热水回水口之间的连接管路上。

本实用新型实施例采取的技术方案还包括液位检测装置，所述液位检测装置设置于供热水箱内。

相对于现有技术，本实用新型产生的有益效果在于：本实用新型实施例的全天候太阳能热水供应系统根据太阳能集热器的热效率、太阳能保证率以及太阳辐照资源等因素综合考虑，采用加热水箱和供热水箱进行分级加热，充分并优先利用太阳能，达到降低能耗、提高节能效果的目的，同时又发挥了空气源热泵的节能优势，保证了全天均有稳定的热水可用，提高了用水舒适性。

附图说明

图1是现有太阳能热水供应系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的全天候太阳能热水供应系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实例，并结合附图对本实用新型的结构做进一步地描述。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，是本实用新型实施例的全天候太阳能热水供应系统的结构示意图。本实用新型实施例的全天候太阳能热水供应系统包括空气源热泵21、太阳能集热器22、太阳能循环泵23、热泵循环泵24、热水供水泵25、进水电磁阀26、回水电磁阀27、排气阀28、液位检测装置29、加热水箱210、供热水箱211、进水副水箱212、第一水温检测装置T21、第二水温检测装置T22、第三水温检测装置T23、第四水温检测装置T24和第五水温检测装置T25。

其中，加热水箱210和供热水箱211的上部通过第一连接管道213连接，通过第一连接管道213进行水流的方向控制；加热水箱210底部通过第二连接管道214依次连接于进水副水箱212、进水电磁阀26和冷水接口（图未标）。加热水箱210的底部和上部还分别通过第三连接管道215和第四连接管道216双向连接于太阳能集热器22，其中，太阳能循环泵23设置于加热水箱210和太阳能集热器22之间的第三连接管道215上，排气阀28和第一水温检测装置T21分别设置于加热水箱210和太阳能集热器22之间的第四连接管道216上，第二水温检测装置T22设置于加热水箱210的底部。

供热水箱211的底部和上部一侧分别通过第五连接管道217和第六连接管道218双向连接于空气源热泵21，热泵循环泵24设置于供热水箱211和空气源热泵21之间的第五连接管道217上。供热水箱211的底部一侧通过第七连接管道219连接于热水出口（图未标），热水供水泵25设置于供热水箱211和热水出口之间的第七连接管道219上；供热水箱211的顶部通过第八连接管道220连接于热水回水口（图未标），回水电磁阀27和第五水温检测装置T25分别设置于供热水箱211和热水回水口之间的第八连接管道220上；液位检测装置29设置于供热水箱211内，第三水温检测装置T23和第四水温检测装置T24分别设于供热水箱211的底部。

本实用新型实施例的全天候太阳能热水供应系统的工作原理包括：供热水箱211的液位检测装置29检测到供热水箱211内的水位处于缺水状态，且供热水箱211内的第四水温检测装置T24检测的水温值高于预设阀值时，进水电磁阀26开启，控制冷水由冷水口进入进水副水箱212，并经过进水副水箱212减压后通过第二连接管道214进入加热水箱210的底部；太阳能循环泵23的运行采用温差式强制循环加热，即，当太阳能集热器22上部的第一水温检测装置T21检测到的水温值与加热水箱210底部的第二水温检测装置T22检测到的水温值之间的温差高于预设阀值，例如T21－T22≥7℃，则太阳能循环泵23启动运行，通过太阳能循环泵23经第三连接管道215将加热水箱210底部的冷水泵入太阳能集热器22进行加热升温；在加热过程中，当太阳能集热器22上部的第一水温检测装置T21检测到的水温值与加热水箱210底部的第二水温检测装置T22检测到的水温值之间的温差低于预设阀值，例如T21－T22≤2℃，太阳能循环泵23停止工作，通过排气阀28对第四连接管道216进行排气处理后，使太阳能集热器22中的热水经第四连接管道216流入加热水箱210中。此时，由于热水密度降低而上升至加热水箱210的上部，而冷水不断进入加热水箱210的底部，从而使得加热水箱210上部的热水通过第一连接管道213流入供热水箱211，直至供热水箱211满水或第四水温检测装置T24检测的水温值低于预设阀时，系统停止补水。使用时，通过热水供水泵25将供热水箱211中的热水泵入第七连接管道219并由热水出口流出；当停止使用时，通过回水电磁阀27控制热水冷却至预设温度（由第五温度检测装置T25检测）后由回水口回流入供热水箱211中。

当遇到阴雨天气，太阳辐射强度较弱，当供热水箱211底部的第三水温检测装置T23检测的水温值低于预设阀值时，空气源热泵21启动，通过热泵循环泵24将供热水箱211底部的水经第五连接管道217泵入空气源热泵21进行加热后，热水通过第六连接管道218流入供热水箱211内，直到第三水温检测装置T23检测的水温值达到预设阀值，空气源热泵21停止加热，以保证供热水箱211的水温恒定，实现全天候热水供应的目的。

本实用新型实施例的全天候太阳能热水供应系统根据太阳能集热器的热效率、太阳能保证率以及太阳辐照资源等因素综合考虑，采用加热水箱和供热水箱进行分级加热，充分并优先利用太阳能，达到降低能耗、提高节能效果的目的，同时又发挥了空气源热泵的节能优势，保证了全天均有稳定的热水可用，提高了用水舒适性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全天候太阳能热水供应系统，其特征在于，包括空气源热泵(21)、太阳能集热器(22)、进水电磁阀 (26)、加热水箱 (210)、供热水箱 (211)和第一连接管道 (213)；所述加热水箱(210)的底部与进水电磁阀(26)连接，所述加热水箱 (210)的底部和上部分别双向连接于太阳能集热器(22)；所述加热水箱(210)和供热水箱 (211)的上部通过第一连接管道 (213)连接，所述供热水箱(211)的底部和上部分别双向连接于空气源热泵(21)。

2.根据权利要求1所述的全天候太阳能热水供应系统，其特征在于，还包括进水副水箱(212)，所述进水副水箱 (212)设置于加热水箱 (210)与进水电磁阀(26)之间。

3.根据权利要求1所述的全天候太阳能热水供应系统，其特征在于，还包括太阳能循环泵 (23)，所述太阳能循环泵(23)设置于加热水箱 (210)底部与太阳能集热器 (22)之间的连接管路上。

4.根据权利要求3所述的全天候太阳能热水供应系统，其特征在于，还包括排气阀(28)、第一水温检测装置 (T21)和第二水温检测装置 (T22)，所述排气阀(28)和第一水温检测装置(T21)分别设置于加热水箱(210)上部和太阳能集热器 (22)之间的连接管路上。

5.根据权利要求4所述的全天候太阳能热水供应系统，其特征在于，还包括第二水温检测装置 (T22)，所述第二水温检测装置(T22)设置于加热水箱(210)的底部。

6.根据权利要求1所述的全天候太阳能热水供应系统，其特征在于，还包括热泵循环泵(24)，所述热泵循环泵(24)设置于供热水箱(211)和空气源热泵(21)之间的连接管路上。

7.根据权利要求1所述的全天候太阳能热水供应系统，其特征在于，还包括热水供水泵(25)和热水出水口，所述供热水箱(211)的顶部与热水出水口连接，所述热水供水泵(25)设置于供热水箱(211)与热水出水口之间。

8.根据权利要求7所述的全天候太阳能热水供应系统，其特征在于，还包括第三水温检测装置(T23)和第四水温检测装置(T24)，所述第三水温检测装置(T23)和第四水温检测装置(T24)分别设于供热水箱(211)的底部。

9.根据权利要求8所述的全天候太阳能热水供应系统，其特征在于，还包括热水回水口、回水电磁阀 (27)和第五水温检测装置(T25)，所述供热水箱(211)的顶部连接于热水回水口，所述回水电磁阀 (27)和第五水温检测装置 (T25)分别设置于供热水箱 (211)和热水回水口之间的连接管路上。

10.根据权利要求6至9任一项所述的全天候太阳能热水供应系统，其特征在于，还包括液位检测装置(29)，所述液位检测装置 (29)设置于供热水箱(211)内。