CN208765139U - 一种家用太阳能和空气能联合供暖、制冷、供热水的结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种家用太阳能和空气能联合供暖、制冷、供热水的结构，包括水质净化器、太阳能聚热器、加热保温器、多功能转换储备器、空气能三联供热泵、微电脑智能控制器、热力膨胀阀、循环泵、连接管道和冷暖转换终端。本实用新型从根本上解决加热保温器热水产生过热现象，太阳能加热系统、空气能加热系统并联式接入多功能转换储备器内置的生活热水箱，独立运行，互补加热，加热保温器、多功能转换储备器均采用开式启分体制作，维修方便，避免整体更换，生活热水和空调用水彻底分离，安装可集中，可分散，只需要按各模块上标明的端口、用不同管材相互连接，即可正常运行，达到供暖、制冷、供热水的效果，迅速、快捷，重在维修方便。

Description

一种家用太阳能和空气能联合供暖、制冷、供热水的结构

技术领域

本实用新型涉及太阳能和空气能综合利用技术领域，具体是一种家用太阳能和空气能联合供暖、制冷、供热水的结构。

背景技术

我国太阳能和空气能事业的迅速发展，太阳能、空气能综合利用的研究、开发迫在必行，各方专家及有志人士均已做出巨大贡献。

一)我国2016年12月28日公布的专利申请号CN201620282789.9名为《太阳能与空气能耦合热水、采暖、制冷集成系统》,其缺陷为:

1)该系统缺少水质净化装置，水质加热后易产生水垢，影响水路管道循环，缩短系统使用寿命；

2)热水箱过热保护不完善，单靠原有的被动式排气阀，有安全危险隐患；

3)缺少智能自动控制，给使用带来不方便；

4)太阳能聚热器与空气能热泵属于手链式串联结构，若空气能热泵出现故障断链，系统瘫痪，结构不稳定；

5)非承压式循环，水压低，出热水慢，水量小；

6)非独立模块式结构，安装受条件限制，费时费力，费用高。

二)我国2018年2月9日公布的专利申请号CN201610758224.8名为《家用太阳能、空气能联合应用集成换能模块》,其缺陷为:

1)缺少水质净化装置，水质加热后易产生水垢，影响水路管道循环，缩短模块使用寿命；

2)热水箱过热防爆、防溢保护不完善，有安全危险隐患；

3)缺少智能自动控制，给使用带来不方便；

4)生活热水与供暖热水共用一个热水箱使用生活热水时，共用热水箱压力、温度降低，影响采暖系统稳定运行；

5)结构复杂，3个循环泵3个电磁四通阀，耗电量大，费用高，维修难。

针对以上缺点，需要对现有的技术进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种家用太阳能和空气能联合供暖、制冷、供热水的结构，主要改善家用太阳能和空气能热泵联合供暖、制冷、供热水系统中：

1)水质净化、健康用水，延长系统寿命；

2)从根本解决热水箱内水温过热保护；

3)太阳能加热系统和空气能热泵系统并联，独立运行，互补加热；

4)解决整个系统的智能化管理；

5)加热保温器和多功能转换储备器分体开启式制作，组合成器；

6)简化结构模式，降低费用，便于安装和售后维修。

达到太阳能和空气能联合供暖、制冷、供热水，形成一个完整、稳定的最佳结构模式，遵循使用，服务民众，造福社会的目的，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种家用太阳能和空气能联合供暖、制冷、供热水的结构，包括结构本体，所述结构本体由多功能转换储备器、太阳能聚热器、加热保温器、空气能三联供热泵、微电脑智能控制器、遥控手柄、水质净化器、循环泵，热力膨胀阀、冷暖转换终端和连接管道组成，所述太阳能聚热器的a、b接口分别与加热保温器的a、b接口相连接，加热保温器由顶部保温压盖、加热保温箱和加热保温器缓冲水箱组合成，空气能三联供热泵的c、d、e、f接口分别与多功能转换储备器的c、d、e、f接口相连接，多功能转换储备器由顶部保温压盖、中部生活热水箱、缓冲水箱和空调冷热水转换储备箱组合成，自来水与水质净化器进口o连接，水质净化器出口p分别与缓冲水箱接口m、加热保温器缓冲水箱接口h、冷暖转换终端生活用冷水管道连接输送到使用终端，加热保温箱的热水出口g与生活热水箱的热水进口j连接，生活热水箱热水出口k与生活热水管道连接输送到冷暖转换终端供应生活热水，空调冷热水转换储备箱的冷热水出口n与热力膨胀阀连接，热力膨胀阀与冷暖转换终端空调进水管道连接，输送到地暖盘管、冷暖空调使用终端，空调冷热水转换储备箱的进水口s与循环泵出水口w连接，循环泵进水口q与冷暖转换终端的回水管道连接，形成冷热水循环通道，微电脑智能控制器分别连接太阳能聚热器、加热保温器、空气能三联供热泵、电磁四通阀、多功能转换储备器、水质净化器和热力膨胀阀，遥控手柄无线连接微电脑智能控制器，遥控手柄无线连接微电脑智能控制器。

作为本实用新型进一步的方案：所述水质净化器由不锈钢滤网、水质缓释调质剂、电磁阀、水压传感器及壳体组成。

作为本实用新型进一步的方案：所述加热保温水箱内置的热效应热胀冷缩器由球形阀体和球形阀心组成，球形阀心用热胀冷缩敏感材料组成，球心与球体之间有限定的空间。

作为本实用新型再进一步的方案：所述加热保温器和多功能转换储备器均开启式分体制作、组合成型。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本模式增设水质净化器，健康用水，延长系统寿命；

2)太阳能加热系统的加热保温器内置热胀冷缩控制器，自动调节加热介质，从源头根本上解决水温过热问题；

3)本模式可远距离智能控制，不用时停机，使用时可以提前制热或制冷，舒适、安逸、方便、节能；

4)本模式加热保温器和多功能转换储备器使用高密度发泡绝热材料，保温性能优良，即使停电，也能保证10天的生活用热水；

5)本模式太阳能加热系统和空气能三联供热泵加热系统并联使用，不管那个系统发生故障，均可以独立运行，达到了真正的双能源，运行稳定；

6)本模式水循环系统采用承压式，和用户自来水压力(0.35MPA)相等，出热水快，流量大，使用方便；

7)本模式加热保温器和多功能转换储备器，均开启式分体组合制作，安装、运输、维修方便，避免了整体更换，经济实用；

8)本模式采用独立模块联合，可以集中安装，可以分散安装，不受条件限制，安装简单，实用性更强。

9)本模式用电量与同等能效家用电器相比，只是同等能效家用电器的五分之一，年平均节省80％，非常节能。

附图说明

图1为家用太阳能和空气能联合供暖、制冷、供热水的结构示意图。

图中：1-多功能转换储备器、2-太阳能聚热器、3-加热保温器、4-空气能三联供热泵、 5-微电脑智能控制器、6-顶部保温压盖、7-加热保温箱、8-加热保温器缓冲水箱、9-顶部保温压盖、10-生活热水箱、11-缓冲水箱、12-空调冷热水转换储备箱、13-水质净化器、14- 循环泵、15-热力膨胀阀、16-冷暖转换终端、17-遥控手柄。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1，一种家用太阳能和空气能联合供暖、制冷、供热水的结构，包括结构本体，所述结构本体由多功能转换储备器1、太阳能聚热器2、加热保温器3、空气能三联供热泵4、微电脑智能控制器5、遥控手柄17、水质净化器13、循环泵14，热力膨胀阀15、冷暖冷暖转换终端16和连接管道组成，所述太阳能聚热器2的a、b接口分别与加热保温器3的a、b 接口相连接，加热保温器3由顶部保温压盖6、加热保温箱7和加热保温器缓冲水箱8组合成，空气能三联供热泵4的c、d、e、f接口分别与多功能转换储备器1的c、d、e、f接口相连接，多功能转换储备器1由顶部保温压盖9、中部生活热水箱10、缓冲水箱11和空调冷热水转换储备箱12组合成，自来水与水质净化器13进口o连接，水质净化器13出口p分别与缓冲水箱11接口m、加热保温器缓冲水箱8接口h、冷暖转换终端16生活用冷水管道连接输送到使用终端，加热保温箱7的热水出口g与生活热水箱10的热水进口j连接，生活热水箱热水出口k与生活热水管道连接输送到冷暖转换终端16供应生活热水，空调冷热水转换储备箱12的冷热水出口n与热力膨胀阀15连接，热力膨胀阀15与冷暖转换终端16空调进水管道连接，输送到地暖盘管、冷暖空调使用终端，空调冷热水转换储备箱12的进水口s与循环泵14出水口w连接，循环泵14进水口q与冷暖转换终端16的回水管道连接，形成冷热水循环通道，微电脑智能控制器5分别连接太阳能聚热器2、加热保温器3、空气能三联供热泵 4、电磁四通阀、多功能转换储备器1、水质净化器13和热力膨胀阀15，遥控手柄17无线连接微电脑智能控制器5。

所述水质净化器13由不锈钢滤网、水质缓释调质剂、电磁阀、水压传感器及壳体组成，自来水进入水质净化器，由不锈钢滤网过滤杂质，不锈钢滤网内装的水质缓释调质剂缓慢释放，调节水质。

所述加热保温水箱7内置的热效应热胀冷缩器由球形阀体和球形阀心组成，球形阀心用热胀冷缩敏感材料组成，球心与球体之间有限定的空间。

所述加热保温器3和多功能转换储备器1均开启式分体制作、组合成型。

本实用新型的工作原理是：

增设水质净化器13，降低水路循环管道中的水垢，提高冷热交换效率，提高人体健康，延长系统使用寿命。

当太阳光强烈，光照充足时间，太阳能聚热器2能把加热保温箱7内的热水加热到沸腾，非承压系统，高温水蒸气从被动式排气阀排出，承压式系统高温水会从被动式排气阀外溢，单靠现有的被动式排气阀，不能从根本解决热水过过热，因此在加热保温箱7内环型加热器介质的入口安装热效应热胀冷缩控制器，加热保温箱7内热水温度逐渐上升时，热力膨胀阀 15随着水温的上升，逐渐减小加热介质的循环流量，当加热保温箱7内水温达到高温限定值 75度时，彻底关闭加热介质循环，停止加热，当加热保温箱内水温下降时，热力膨胀阀15 逐渐开启加热循环介质的流量，进行加热，依次循环，自动调节水温，从源头根本上防止水温过热，简单方便，杜绝安全隐患。

使用自带无线网络信号的微电脑智能控制器5，由微电脑智能控制器5主体和手柄控制器17组成，其功能为控制总电源开或关，显示电压、电流，监控并显示太阳能聚热器2的温度、加热保温箱7和多功能转换储备器1的水温水压，水质净化器13的水压、热水膨胀器的压力，调节恒温范围，控制空气能三联供热泵4运行或停止、电磁四通阀转换、电磁阀启或闭、循环泵14运行或停止，系统故障报警、漏电保护，在距离微电脑智能控制器5的100米内，可使用手柄控制器17管理整个系统，100米外可在手机上下载该微电脑智能控制器5软件管理整个系统，进入智能化管理新时代，使用简单方便。

加热保温器3，采用双箱开启式分体制做，由下部加热保温器缓冲水箱8和上部加热保温箱7及顶部保温压盖6组成，加热保温器缓冲水箱8的内胆和加热保温箱7内胆与壳体之间分别用高密度发泡绝热材料填充，达到零下30摄氏度日降温小于3摄氏度的特定效果，阴霾雨雪天保持生活用热水10天以上，加热保温器缓冲水箱8内置止回流阀，防止自来水停水时箱内水回流，加热保温箱7内置环形加热器和热效应热胀冷缩控制器及水温水压传感器，加热保温器3是开启式分体制作组合成一体，结构紧凑，避免售后修维整体更换，省钱，方便。

多功能转换储备器1为本发明模式的核心模块，由顶部保温压盖9、上部的生活热水箱 10、中部的缓冲水箱11、下部的空调冷热水转换储备箱12及箱体外侧附件配置箱组成，均开启式分体制作组合成一体，上部的生活热水箱10、中部的水缓冲箱11、下部的空调冷热水转换箱12三个箱体内胆与箱外壳体之间，由高密度发泡绝热材料填充，达到零下30摄氏度日降温小于3摄氏度的特定效果，阴霾雨雪天保障生活用热水10天以上，上部的生活热水箱 10内置空气能三联供热泵4的热水制热转换器、空气能三联供热泵4制冷时的冷凝余热转换器、水压、水温传感器，中部的缓冲水箱11内置止回流阀、分流阀、水压传感器，下部的空调冷热水转换储备箱12内置空调冷热水转换器、水压水温传感器。

太阳能热水系统和空气能三联供热泵热水系统共同为生活热水箱10供应热源，两个系统可以独立运行，互不影响，互补加热，空气能三联供热泵4供热制冷系统e、f接口分别连接空调冷热水转换储备箱e、f接口，中间的缓冲水箱11供给生活热水箱10预温自来水及空调冷热水转换箱12制冷时用的冷水，使生活用热水系统和供暖制冷彻底分离，互不干扰，多功能转换储备器1由分体组合成一体、附件配置箱在组合箱体外部，避免整体更换，降低费用，安装、运输、维修十分方便。

水质净化器13、太阳能聚热器2、加热保温器3、空气能三联供热泵4、多功能转换储备器1、微电脑智能控制器5、循环泵14、热力膨胀阀15，均采用独立模块型制作，只使用1 台循环泵和2个内置四通电磁阀，3个电磁阀，耗能低、设计简化、安装迅速便捷、重在维修方便。

整个模式的水循环系统，采用承压式运行，水压力与用户自来水入户的压力(>0.35MPA) 相等，热水出水速度快，出水量大，使用方便。如果自来水发生压力过高，水质净化器13内置的水压感应器专递信号给微电脑智能控制器5，微电脑智能控制器5指令水质净化器13内置电磁阀，关闭总水源，自动保护，安全运行。

达到是家用太阳能、空气能联合供暖、制冷、供热水形成一个更加节能环保、安全可靠、施工简单、维修方便的最佳结构模式的目的。

自来水由管道进入水质净化器13进口o，经过水质净化器13过滤、软化调质，由水质净化器13出口出p连接管道分别输送给多功能转换储备器1的缓冲水箱11进口m、加热保温器缓冲水箱8进口h及冷暖转换终端16。

1)供应生活热水工作模式；进入加热保温器缓冲水箱8的自来水，在由内部连接管道进入加热保温箱7，进入加热保温箱7的自来水，由连接太阳能聚热器2的加热转换器进行加热，加热到限定温度75度的热水，由加热保温器3的热水出口g，经管道输送给多功能转换储备器1的生活热水箱10热水进口j，进入生活热水箱10的热水，达到生活热水设定温度(45度)时由生活热水出口k，经管道输送给冷暖转换终端16，如果加热保温器3输送给生活热水箱10的水温达不到生活热水箱内设定的温度(45度)，由水温传感器传送信号给微电脑智能控制器5，由微电脑智能控制器5发出指令给空气能三联供热泵4工作，空气能三联供热泵4加热生活热水箱10内的热水达到限定温度(45度)，再由生活热水箱10出口k，经管道输送给冷暖转换终端16，双能源加热，达到稳定供应生活热水的目的。

2)供暖工作模式；使用遥控手柄17发出指令给微电脑智能控制器5，微电脑智能控制器5发出指令给空气能三联供热泵4内置电磁四通阀，使电磁四通阀处于供暖状态，打开生活热水箱10与空调冷热水转换储备箱12连接管道中的电磁阀，供给空调冷热水转换储备箱 12热水(节能)，并指令空气能三联供热泵4运行、通过空调冷热水转换储备箱12内置的制热转换器加热至65度，同时指令循环泵14工作，通过循环管道把供暖热水输送给冷暖转换终端16，达到供暖的目的，整个运行过程由微电脑智能控制器5控制空气能三联供热泵4，水温高于65度自动停机恒温，水温低于55度自动开机加热，依次循环，稳定供暖。

3)制冷工作模式；使用遥控手柄17发出指令给微电脑智能控制器5，微电脑智能控制器5发出指令；指令空气能三联供热泵4内置的电磁四通阀，使电磁四通阀处于制冷状态，控制电磁三通阀关闭生活热水箱10供给空调冷热水转换储备箱12的热水，打开缓冲水箱11与空调冷热水转换储备箱12通道，供给空调冷热水转换储备箱12自来水冷水，指令空气能三联供热泵4工作，通过空调冷热转换储备箱12内置的制冷转换器制冷冷水至18度，指令循环泵14工作，通过循环管道把制冷冷水输送给冷暖转换终端16达到制冷降温的目的，整个运行过程由微电脑智能控制器5自动控制空气能三联供热泵4，冷水温低于15度时停机恒温，冷水温高于18度时开机制冷，依次循环，稳定降温。

在寒冷的冬天或炎热的夏天外出时可以停机(节能)，回家时可以通过手机(或笔记本电脑)下载的微电脑智能控制器5的软件，用手机(或笔记本电脑)上的模拟遥控器打开系统运行，避免炎热或寒冷的等待，安逸舒适，方便节能，智能化管理。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化创新。

Claims (4)

1.一种家用太阳能和空气能联合供暖、制冷、供热水的结构，包括结构本体，其特征在于，所述结构本体由多功能转换储备器(1)、太阳能聚热器(2)、加热保温器(3)、空气能三联供热泵(4)、微电脑智能控制器(5)、遥控手柄(17)、水质净化器(13)、循环泵(14)，热力膨胀阀(15)、冷暖转换终端(16)和连接管道组成，所述太阳能聚热器(2)的a、b接口分别与加热保温器(3)的a、b接口相连接，加热保温器(3)由顶部保温压盖(6)、加热保温箱(7)和加热保温器缓冲水箱(8)组合成，空气能三联供热泵(4)的c、d、e、f接口分别与多功能转换储备器(1)的c、d、e、f接口相连接，多功能转换储备器(1)由顶部保温压盖(9)、中部生活热水箱(10)、缓冲水箱(11)和下部空调冷热水转换储备箱(12)组合成，自来水与水质净化器(13)进口o连接，水质净化器(13)出口p分别与缓冲水箱(11)接口m、加热保温器缓冲水箱(8)接口h、冷暖转换终端(16)生活用冷水管道连接输送到使用终端，加热保温箱(7)的热水出口g与生活热水箱(10)的热水进口j连接，生活热水箱热水出口k与生活热水管道连接输送到冷暖转换终端(16)供应生活热水，空调冷热水转换储备箱(12)的冷热水出口n与热力膨胀阀(15)连接，热力膨胀阀(15)与冷暖转换终端(16)空调进水管道连接，输送到地暖盘管、冷暖空调使用终端，空调冷热水转换储备箱(12)的进水口s与循环泵(14)出水口w连接，循环泵(14)进水口q与冷暖转换终端(16)的回水管道连接，形成冷热水循环通道，微电脑智能控制器(5)分别连接太阳能聚热器(2)、加热保温器(3)、空气能三联供热泵(4)、电磁四通阀、多功能转换储备器(1)、水质净化器(13)和热力膨胀阀(15)，遥控手柄(17)无线连接微电脑智能控制器(5)。

2.根据权利要求1所述的家用太阳能和空气能联合供暖、制冷、供热水的结构，其特征在于，所述水质净化器(13)由不锈钢滤网、水质缓释调质剂、电磁阀、水压传感器及壳体组成。

3.根据权利要求1所述的家用太阳能和空气能联合供暖、制冷、供热水的结构，其特征在于，所述加热保温箱(7)内置的热效应热胀冷缩器由球形阀体和球形阀心组成，球形阀心用热胀冷缩敏感材料组成，球心与球体之间有限定的空间。

4.根据权利要求1所述的家用太阳能和空气能联合供暖、制冷、供热水的结构，其特征在于，所述加热保温器(3)和多功能转换储备器(1)均开启式分体制作、组合成型。