CN207797187U - 一种太阳能与空气能热泵互补的冬季取暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种太阳能与空气能热泵互补的冬季取暖系统，涉及取暖技术领域。该取暖系统，包括太阳能接收板，太阳能接收板两侧均设置有水管，太阳能接收板下端设置有空气能热泵，供暖管道一侧设置有热水循环泵，控制管道一侧设置有第二循环管道，智能控制中心一侧设置有温度识别器，智能控制中心包含电路单元、连接器、电源器，解决了上述提到的目前市场中的取暖系统，基本用的是太阳能技术，由于太阳能受天气影响不稳定，需放大量水才能接到热水，不利于节约水源，而太阳能量较少，需要另外采取热能补充，通过太阳能采暖技术与热泵技术的结合，来实现互补加热，避免了传统单一的太阳能对天气的依赖性，大大提高了能源的利用率。

Description

一种太阳能与空气能热泵互补的冬季取暖系统

技术领域

本实用新型涉及取暖技术领域，具体为一种太阳能与空气能热泵互补的冬季取暖系统及其使用方法。

背景技术

自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源,它的基本原理是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。然还有一种可利用资源空气能，空气能，是指空气中所蕴含的低品位热能量，和水能、风能、太阳能、潮汐能等同属于清洁能源的一种，将空气能收集利用起来的装置叫热泵，被称为空气能热泵技术，由空气能热泵技术研发的可使用设备有空气能热泵热水器，空气能热泵采暖设备，空气能热泵烘干机等，空气能热水器主要向空气要热能，具有太阳能热水器节能、环保、安全的优点，又解决了太阳能热水器依靠阳光采热和安装不便的问题。由于空气能热水器通过介质交换热量进行加热，不需要电加热元件与水接触，没有电热水器漏电的危险，也消除了燃气热水器中毒和爆炸的隐患，更没有燃油热水器排放废气造成的空气污染。

目前市场中大部分的取暖系统，基本用的是太阳能技术，通过热能转换将热水提供给房间采暖的系统，由于太阳能受天气影响不稳定，需要放大量的水才能接受到热水，不利于节约水源，而采暖利用的太阳能量较少，需要另外采取热能补充，其中热泵技术近年来得到发展，通过太阳能采暖技术与热泵技术的结合，来实现互补加热，避免了传统单一的太阳能对天气的依赖性，大大提高了能源的利用率。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种太阳能与空气能热泵互补的冬季取暖系统及其使用方法，解决了上述提到的目前市场中大部分的取暖系统，基本用的是太阳能技术，通过热能转换将热水提供给房间采暖的系统，由于太阳能受天气影响不稳定，需要放大量的水才能接受到热水，不利于节约水源，而采暖利用的太阳能量较少，需要另外采取热能补充，其中热泵技术近年来得到发展，通过太阳能采暖技术与热泵技术的结合，来实现互补加热，避免了传统单一的太阳能对天气的依赖性，大大提高了能源的利用率。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种太阳能与空气能热泵互补的冬季取暖系统，包括太阳能接收板，所述太阳能接收板两侧均设置有水管，所述太阳能接收板下端设置有空气能热泵，所述空气能热泵与太阳能接收板共同作为热源，当阳光照射不足时，太阳能接收板蓄热的能源不足，不能很好的给热水水箱提供蓄热功能，然空气能热泵辅助提供能源以满足第二循环管道的热能需求，当阳光充足时，太阳能接收板蓄积能量过多，可利用第二循环管道传递给空气能热泵模块利用其余热通过管道循环加热，大大提高了能源的利用率，节省电能，减少浪费，所述水管一端设置有热水水箱，所述水管另一端设置有冷水水箱，所述冷水水箱一侧设置有进水管，所述冷水水箱表面设置有智能控制器，所述智能控制器下端设置有报警器，所述冷水水箱下端设置有第一循环管道，所述第一循环管道表面设置有第一止水阀，所述第一循环管道与空气热能水管相连接，所述空气热能水管一侧设置有第一热交换模块，所述第一热交换模块一侧设置有空气能热泵模块，所述空气能热泵模块一侧设置有第二热交换模块，所述第二热交换模块一侧设置有控制管道，所述第一热交换模块、空气能热泵模块及第二热交换模块下端均设置有相通的连接管，所述连接管下端设置有供暖管道，所述供暖管道表面设置有回流阀，所述供暖管道一侧设置有热水循环泵，所述供暖管道另一侧设置有散热器，所述控制管道一侧设置有第二循环管道，所述第二循环管道表面设置有第二止水阀，所述智能控制中心设置在第二循环管道与第一循环管道之间，所述智能控制中心一侧设置有温度识别器，所述智能控制中心包含电路单元、连接器、电源器。

优选的，所述太阳能接收板共设置有四块，且每块的大小厚度相等。

优选的，所述第一止水阀、第二止水阀及回流阀均为电磁阀。

优选的，所述智能控制中心与智能控制器相连接，所述智能控制器为可编程逻辑控制器。

优选的，所述第一热交换模块、空气能热泵模块及第二热交换模块外侧均设置有隔热层。

优选的，所述冷水水箱与热水水箱均采用不锈钢材质制成。

优选的，所述热水循环泵与供暖管道连接，通过设定值向每根连接管进行热能加热，所述连接管表面呈E字结构。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种太阳能与空气能热泵互补的冬季取暖系统及其使用方法，具备以下有益效果：

1、该取暖系统，通过智能控制器A18与报警器A17连接，当水量补满的时候通过智能控制器A18先控制水流程度，报警器A17接受到信号后通过发出尖锐的报警声向人们传达信号，提示水量充足手动关闭水阀，一方面节约了水资源，另一方面避免了漫水的情况。

2、该取暖系统，通过设置了热水循环泵A10，热水循环泵A10与供暖管道A21连接，通过设定值向每根连接管A20进行热能加热，给予第一热交换模块A19、空气能热泵模块A24及第二热交换模块A23的热能传递，通过对冷空气加热来取暖，节约成本，使用方便。

3、该取暖系统，通过供暖管道A21另一侧设置有散热器A07，在回流阀A22控制供暖管道A21供给的速度大小，热能在不间断的时间里循环机体内升高的的同时温度上升，可通过散热器A07进行分解散发，大大减轻了机能的负担，提高了长时间的使用率。

4、该取暖系统，通过设置了温度识别器A08，智能控制中心A09设置在第二循环管道A06与第一循环管道A11之间，智能控制中心A09与外部计算机输出连接，其中电路单元A25与连接器A26、电源器A27相贯通，用于控制整个循环体的过程，在温度调节的过程由温度识别器A08来识别其合适温度进行数值读取，便于合理分析，保证了取暖值数的稳定性性，其耗能低，适用于集中供暖。

5、该取暖系统，通过第一循环管道A11与第二循环管道A06串联，当阳光照射不足时，太阳能接收板A01蓄热的能源不足，不能很好的给热水水箱A03提供蓄热功能，通过开启第一止水阀A13将水流引到空气热能水管A12由空气能热泵A15辅助提供能源以满足第二循环管道A06的热能需求，当阳光充足时，太阳能接收板A01蓄积能量过多，可开启第二止水阀A04利用第二循环管道A06传递给控制管道A05由空气能热泵模块A24利用其余热均匀在管道内循环加热，实现太阳能蓄热和空气能热泵的互补结合，大大提高了能源的利用率，节省电能，减少浪费。

附图说明

图1为本实用新型太阳能与空气能热泵互补的冬季取暖系统的结构平面图；

图2为本实用新型冷水水箱的连接示意图；

图3为本实用新型空气能热泵内部结构示意图；

图4为本实用新型智能控制中心流程结构示意图。

图中：A01太阳能接收板、A02水管、A03热水水箱、A04第二止水阀、A05控制管道、A06第二循环管道、A07散热器、A08温度识别器、A09智能控制中心、A10热水循环泵、A11第一循环管道、A12空气热能水管、A13第一止水阀、A14冷水水箱、A15空气能热泵、A16进水管、A17报警器、A18智能控制器、A19第一热交换模块、A20连接管、A21供暖管道、A22回流阀、A23第二热交换模块、A24空气能热泵模块、A25电路单元、A26连接器、27电源器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种太阳能与空气能热泵互补的冬季取暖系统及其使用方法，如图1-4所示，包括太阳能接收板(A01)，太阳能接收板(A01)两侧均设置有水管(A02)，太阳能接收板(A01)下端设置有空气能热泵(A15)，空气能热泵(A15)与太阳能接收板(A01)共同作为热源，当阳光照射不足时，太阳能接收板(A01)蓄热的能源不足，不能很好的给热水水箱(A03)提供蓄热功能，然空气能热泵(A15)辅助提供能源以满足第二循环管道(A06)的热能需求，当阳光充足时，太阳能接收板(A01)蓄积能量过多，可利用第二循环管道(A06)传递给空气能热泵模块(A24)利用其余热通过管道循环加热，大大提高了能源的利用率，节省电能，减少浪费，水管(A02)一端设置有热水水箱(A03)，水管(A02)另一端设置有冷水水箱(A14)，冷水水箱(A14)一侧设置有进水管(A16)，冷水水箱(A14)表面设置有智能控制器(A18)，智能控制器(A18)下端设置有报警器(A17)，冷水水箱(A14)下端设置有第一循环管道(A11)，第一循环管道(A11)表面设置有第一止水阀(A13)，第一循环管道(A11)与空气热能水管(A12)相连接，空气热能水管(A12)一侧设置有第一热交换模块(A19)，第一热交换模块(A19)一侧设置有空气能热泵模块(A24)，空气能热泵模块(A24)一侧设置有第二热交换模块(A23)，第二热交换模块(A23)一侧设置有控制管道(A05)，第一热交换模块(A19)、空气能热泵模块(A24)及第二热交换模块(A23)下端均设置有相通的连接管(A20)，连接管(A20)下端设置有供暖管道(A21)，供暖管道(A21)表面设置有回流阀(A22)，供暖管道(A21)一侧设置有热水循环泵(A10)，供暖管道(A21)另一侧设置有散热器(A07)，控制管道(A05)一侧设置有第二循环管道(A06)，第二循环管道(A06)表面设置有第二止水阀(A04)，智能控制中心(A09)设置在第二循环管道(A06)与第一循环管道(A11)之间，智能控制中心(A09)一侧设置有温度识别器(A08)，智能控制中心(A09)包含电路单元(A25)、连接器(A26)、电源器(A27)；太阳能接收板(A01)共设置有四块，且每块的大小厚度相等；第一止水阀(A13)、第二止水阀(A04)及回流阀(A22)均为电磁阀；智能控制中心(A09)与智能控制器(A18)相连接，智能控制器(A18)为可编程逻辑控制器；第一热交换模块(A19)、空气能热泵模块(A24)及第二热交换模块(A23)外侧均设置有隔热层；冷水水箱(A14)与热水水箱(A03)均采用不锈钢材质制成；热水循环泵(A10)与供暖管道(A21)连接，通过设定值向每根连接管(A20)进行热能加热，连接管(A20)表面呈E字结构。

具体原理：使用时，通过进水管(A16)向冷水水箱(A14)进行水量补给，其中智能控制器(A18)与报警器(A17)连接，当水量补满的时候通过智能控制器(A18)先控制水流程度，报警器(A17)接受到信号后通过发出尖锐的报警声向人们传达信号，提示水量充足手动关闭水阀，然冷水水箱(A14)通过水管(A02)将水输送到热水水箱(A03)，由太阳能接收板(A01)将太阳辐射能收集起来，经过转换成热能后将热水水箱(A03)内部的水进行蓄热，然热水循环泵(A10)与供暖管道(A21)连接，通过设定值向每根连接管(A20)进行热能加热，给予第一热交换模块(A19)、空气能热泵模块(A24)及第二热交换模块(A23)的热能传递，通过回流阀(A22)用来控制供暖管道(A21)供给的速度大小，当热能在不间断的时间里循环机体内升高的温度可通过散热器(A07)进行分解散发，其中第一止水阀(A13)控制第一循环管道(A11)的流水间隔速度，第二止水阀(A04)控制第二循环管道(A06)的流水间隔速度，通过智能控制中心(A09)设置在第二循环管道(A06)与第一循环管道(A11)之间，智能控制中心(A09)与外部计算机输出连接，其中电路单元(A25)与连接器(A26)、电源器(A27)相贯通，用于控制整个循环体的过程，在温度调节的过程由温度识别器(A08)来识别其合适温度进行数值读取，便于合理分析，当阳光照射不足时，太阳能接收板(A01)蓄热的能源不足，不能很好的给热水水箱(A03)提供蓄热功能，通过开启第一止水阀(A13)将水流引到空气热能水管(A12)由空气能热泵(A15)辅助提供能源以满足第二循环管道(A06)的热能需求，当阳光充足时，太阳能接收板(A01)蓄积能量过多，可开启第二止水阀(A04)利用第二循环管道(A06)传递给控制管道(A05)由空气能热泵模块(A24)利用其余热均匀在管道内循环加热，实现太阳能蓄热和空气能热泵的互补结合，大大提高了能源的利用率，节省电能，减少浪费。

综上所述，该取暖系统，通过智能控制器(A18)与报警器(A17)连接，当水量补满的时候通过智能控制器(A18)先控制水流程度，报警器(A17)接受到信号后通过发出尖锐的报警声向人们传达信号，提示水量充足手动关闭水阀，一方面节约了水资源，另一方面避免了漫水的情况

其次，通过设置了热水循环泵(A10)，热水循环泵(A10)与供暖管道(A21)连接，通过设定值向每根连接管(A20)进行热能加热，给予第一热交换模块(A19)、空气能热泵模块(A24)及第二热交换模块(A23)的热能传递，通过对冷空气加热来取暖，节约成本，使用方便。

并且，通过供暖管道(A21)另一侧设置有散热器(A07)，在回流阀(A22)控制供暖管道(A21)供给的速度大小，热能在不间断的时间里循环机体内升高的的同时温度上升，可通过散热器(A07)进行分解散发，大大减轻了机能的负担，提高了长时间的使用率。

并且，通过设置了温度识别器(A08)，智能控制中心(A09)设置在第二循环管道(A06)与第一循环管道(A11)之间，智能控制中心(A09)与外部计算机输出连接，其中电路单元(A25)与连接器(A26)、电源器(A27)相贯通，用于控制整个循环体的过程，在温度调节的过程由温度识别器(A08)来识别其合适温度进行数值读取，便于合理分析，保证了取暖值数的稳定性性，其耗能低，适用于集中供暖。

并且，通过第一循环管道(A11)与第二循环管道(A06)串联，当阳光照射不足时，太阳能接收板(A01)蓄热的能源不足，不能很好的给热水水箱(A03)提供蓄热功能，通过开启第一止水阀(A13)将水流引到空气热能水管(A12)由空气能热泵(A15)辅助提供能源以满足第二循环管道(A06)的热能需求，当阳光充足时，太阳能接收板(A01)蓄积能量过多，可开启第二止水阀(A04)利用第二循环管道(A06)传递给控制管道(A05)由空气能热泵模块(A24)利用其余热均匀在管道内循环加热，实现太阳能蓄热和空气能热泵的互补结合，大大提高了能源的利用率，节省电能，减少浪费。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种太阳能与空气能热泵互补的冬季取暖系统，包括太阳能接收板(A01)，其特征在于：所述太阳能接收板(A01)两侧均设置有水管(A02)，所述太阳能接收板(A01)下端设置有空气能热泵(A15)，所述空气能热泵(A15)与太阳能接收板(A01)共同作为热源，当阳光照射不足时，太阳能接收板(A01)蓄热的能源不足，不能很好的给热水水箱(A03)提供蓄热功能，然空气能热泵(A15)辅助提供能源以满足第二循环管道(A06)的热能需求，当阳光充足时，太阳能接收板(A01)蓄积能量过多，可利用第二循环管道(A06)传递给空气能热泵模块(A24)利用其余热通过管道循环加热，大大提高了能源的利用率，节省电能，减少浪费，所述水管(A02)一端设置有热水水箱(A03)，所述水管(A02)另一端设置有冷水水箱(A14)，所述冷水水箱(A14)一侧设置有进水管(A16)，所述冷水水箱(A14)表面设置有智能控制器(A18)，所述智能控制器(A18)下端设置有报警器(A17)，所述冷水水箱(A14)下端设置有第一循环管道(A11)，所述第一循环管道(A11)表面设置有第一止水阀(A13)，所述第一循环管道(A11)与空气热能水管(A12)相连接，所述空气热能水管(A12)一侧设置有第一热交换模块(A19)，所述第一热交换模块(A19)一侧设置有空气能热泵模块(A24)，所述空气能热泵模块(A24)一侧设置有第二热交换模块(A23)，所述第二热交换模块(A23)一侧设置有控制管道(A05)，所述第一热交换模块(A19)、空气能热泵模块(A24)及第二热交换模块(A23)下端均设置有相通的连接管(A20)，所述连接管(A20)下端设置有供暖管道(A21)，所述供暖管道(A21)表面设置有回流阀(A22)，所述供暖管道(A21)一侧设置有热水循环泵(A10)，所述供暖管道(A21)另一侧设置有散热器(A07)，所述控制管道(A05)一侧设置有第二循环管道(A06)，所述第二循环管道(A06)表面设置有第二止水阀(A04)，所述智能控制中心(A09)设置在第二循环管道(A06)与第一循环管道(A11)之间，所述智能控制中心(A09)一侧设置有温度识别器(A08)，所述智能控制中心(A09)包含电路单元(A25)、连接器(A26)、电源器(A27)。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能与空气能热泵互补的冬季取暖系统，其特征在于：所述太阳能接收板(A01)共设置有四块，且每块的大小厚度相等。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能与空气能热泵互补的冬季取暖系统，其特征在于：所述第一止水阀(A13)、第二止水阀(A04)及回流阀(A22)均为电磁阀。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能与空气能热泵互补的冬季取暖系统，其特征在于：所述智能控制中心(A09)与智能控制器(A18)相连接，所述智能控制器(A18)为可编程逻辑控制器。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能与空气能热泵互补的冬季取暖系统，其特征在于：所述第一热交换模块(A19)、空气能热泵模块(A24)及第二热交换模块(A23)外侧均设置有隔热层。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能与空气能热泵互补的冬季取暖系统，其特征在于：所述冷水水箱(A14)与热水水箱(A03)均采用不锈钢材质制成。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能与空气能热泵互补的冬季取暖系统，其特征在于：所述热水循环泵(A10)与供暖管道(A21)连接，通过设定值向每根连接管(A20)进行热能加热，所述连接管(A20)表面呈E字结构。