CN209084864U - 一种太阳能三联供装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能三联供装置，包括支架、太阳能光伏板组、太阳能控制器、蓄电池、加热器、热泵机组、水箱、蓄能式电采暖器和控制装置，所述太阳能光伏板组设置在支架上，所述太阳能光伏板组通过太阳能控制器与蓄电池电性连接，所述蓄电池通过控制装置与加热器、热泵机组和蓄能式电采暖器电性连接，所述加热器的加热部位设置在水箱内。本实用新型由太阳能光伏板组实现太阳能的光电转换，并将收集到的电能蓄存在蓄电池中，通过控制装置控制就能利用蓄电池中的电能用于加热器、热泵机组和蓄能式电采暖器的工作，实现了以太阳能为主、热泵为辅的集热水、采暖、制冷为一体的多功能太阳能联供装置，有助于提高人们的生活质量，同时节能环保。

Description

一种太阳能三联供装置

【技术领域】

本实用新型涉及太阳能转换的技术领域，特别涉及一种太阳能三联供装置。

【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。

目前，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。目前，太阳能的光热转换和光电转换通常是分开进行的，比如传统的真空管只能产生热水，传统的光伏板只能发电，两者并不能直接相关联用于民众的生活生产需求。为了解决以上问题，有必要提出一种太阳能三联供装置。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种太阳能三联供装置，以太阳能为主、热泵为辅，集热水、采暖、制冷功能为一体，其旨在解决现有技术中太阳能利用率低，不能很好地用于民众所需的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种太阳能三联供装置，包括支架、太阳能光伏板组、太阳能控制器、蓄电池、加热器、热泵机组、水箱、蓄能式电采暖器和控制装置，所述的太阳能光伏板组设置在支架上，所述的太阳能光伏板组通过太阳能控制器与蓄电池电性连接，所述的蓄电池通过控制装置与加热器、热泵机组和蓄能式电采暖器电性连接，所述的加热器的加热部位设置在水箱内。

作为优选，所述的太阳能光伏板组的背面设置一圆轴，所述的太阳能光伏板组通过圆轴与支架的顶部活动铰接，所述的支架上还安装有太阳跟踪装置，所述的太阳能光伏板组与太阳跟踪装置连接。

作为优选，所述的太阳跟踪装置包括伺服电机、蜗杆、蜗轮、太阳跟踪传感器和太阳跟踪控制器，所述的伺服电机的输出轴上联接一蜗杆，所述的圆轴上安装有蜗轮，所述的蜗杆与蜗轮啮合传动，所述的太阳跟踪传感器安装在太阳能光伏板组的正面，所述的太阳跟踪传感器与太阳跟踪控制器通信连接，所述的太阳跟踪控制器通过伺服驱动器与伺服电机电性连接。

作为优选，所述的水箱上设置有进水管、出水管，并在进水管上设置有水泵，在出水管上设置有出水阀，所述的水箱内设置有高液位传感器、低液位传感器和水温传感器，所述的高液位传感器、低液位传感器和水温传感器均与控制装置通信连接，所述的水泵和出水阀均与控制装置电性连接。

作为优选，所述的热泵机组是由压缩机、室外换热器、室内换热器、储液罐、过滤器、膨胀阀和电动换向阀构成的具有制冷制热功能的热泵机组，由电动换向阀控制热泵机组制冷制热模式的切换，所述的电动换向阀与控制装置电性连接，所述的储液罐内储存有冷媒介质，所述的室外换热器设置在水箱内，所述的室内换热器安装在室内，并且室内设置有温度采集传感器，所述的温度采集传感器与控制装置电性连接。

作为优选，所述的压缩机、室外换热器、储液罐、过滤器、膨胀阀、室内换热器依次连接构成循环的回路，所述的压缩机、室外换热器和室内换热器之间还通过电动换向阀连接。

作为优选，所述的蓄能式电采暖器内设置有蓄能介质。

作为优选，所述的蓄能介质为蓄能耐火砖。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型提供的一种太阳能三联供装置，结构合理，由太阳能光伏板组实现太阳能的光电转换，并将收集到的电能蓄存在蓄电池中，通过控制装置控制就能利用蓄电池中的电能用于加热器、热泵机组和蓄能式电采暖器的正常工作，实现了以太阳能为主、热泵为辅的集热水、采暖、制冷为一体的多功能太阳能联供装置，解决了人们的生活所需，有助于提高人们的生活质量，同时节能环保。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本实用新型实施例一种太阳能三联供装置的制冷状态示意图；

图2是本实用新型实施例一种太阳能三联供装置的采暖状态示意图。

【具体实施方式】

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

参阅图1和图2，本实用新型实施例提供一种太阳能三联供装置，包括支架1、太阳能光伏板组2、太阳能控制器3、蓄电池4、加热器5、热泵机组6、水箱7、蓄能式电采暖器8和控制装置9，所述的太阳能光伏板组2设置在支架1上，所述的太阳能光伏板组2通过太阳能控制器3与蓄电池4电性连接，所述的蓄电池4通过控制装置9与加热器5、热泵机组6和蓄能式电采暖器8电性连接，所述的加热器5的加热部位设置在水箱7内。

进一步地，所述的太阳能光伏板组2的背面设置一圆轴21，所述的太阳能光伏板组2通过圆轴21与支架1的顶部活动铰接，所述的支架1上还安装有太阳跟踪装置10，所述的太阳能光伏板组2与太阳跟踪装置10连接，所述的太阳跟踪装置10包括伺服电机101、蜗杆102、蜗轮103、太阳跟踪传感器104和太阳跟踪控制器105，所述的伺服电机101的输出轴上联接一蜗杆102，所述的圆轴21上安装有蜗轮103，所述的蜗杆102与蜗轮103啮合传动，所述的太阳跟踪传感器104安装在太阳能光伏板组2的正面，所述的太阳跟踪传感器104与太阳跟踪控制器105通信连接，所述的太阳跟踪控制器105通过伺服驱动器与伺服电机101电性连接。

在本实用新型实施例中，太阳能光伏板组2架设在支架1上，并通过太阳跟踪装置10跟踪太阳，太阳跟踪传感器104接收信号并且将信号发送至太阳跟踪控制器105，太阳跟踪控制器105通过伺服驱动器控制伺服电机101带动蜗杆102转动，进而由蜗杆102带动圆轴21上的蜗轮103转动，使得太阳能光伏板组2的正面最大化接收太阳光照，最优化太阳光使用，提高光电转换效率。

进一步地，所述的水箱7上设置有进水管71、出水管72，并在进水管71上设置有水泵73，在出水管72上设置有出水阀74，所述的水箱7内设置有高液位传感器75、低液位传感器76和水温传感器77，所述的高液位传感器75、低液位传感器76和水温传感器77均与控制装置9通信连接，所述的水泵73和出水阀74均与控制装置9电性连接。当高液位传感器75发生信号时，控制装置9控制水泵73停止进水，当低液位传感器76发生信号时，控制装置9控制水泵73开始进水，水温传感器77能将水箱7内的水温实时传送给控制装置9，可通过在控制装置9上设置加热终止温度，当水箱7内的水温达到加热终止温度后，控制装置9控制加热器5停止加热。

进一步地，所述的热泵机组6是由压缩机61、室外换热器62、室内换热器63、储液罐64、过滤器65、膨胀阀66和电动换向阀67构成的具有制冷制热功能的热泵机组，由电动换向阀67控制热泵机组6制冷制热模式的切换，所述的电动换向阀67与控制装置9电性连接，所述的储液罐64内储存有冷媒介质，所述的室外换热器62设置在水箱7内，所述的室内换热器63安装在室内，并且室内设置有温度采集传感器68，所述的温度采集传感器68与控制装置9电性连接，所述的压缩机61、室外换热器62、储液罐64、过滤器65、膨胀阀66、室内换热器63依次连接构成循环的回路，所述的压缩机61、室外换热器62和室内换热器63之间还通过电动换向阀67连接。

具体参阅图1，在夏季降温时，液态冷媒介质首先在室内换热器63内吸收空气中的热量而蒸发形成蒸汽，而后经压缩机61压缩成高温高压气体，进入水箱7中的室外换热器62冷凝成液态，把吸收的热量发给需要加热的水中，液态冷媒介质经膨胀阀66降压膨胀后重新回到室内换热器63内，吸收热量蒸发而完成一个循环，如此往复，不断吸收室内的热而输出至所加热的水中，直接达到水箱7中的水加热至预定温度，因此，在炎热的夏季可暂停加热器5工作，由热泵机组6实现热水、制冷的需求。

具体参阅图2，在冬季取暖时，液态冷媒介质在水箱7中的室外换热器62内汽化，低温低压的气态冷媒介质经压缩机61压缩，变为高温高压气体，进入室内换热器63，由于冷媒介质温度高于室内空气温度，冷媒介质向空气传热，气态的冷媒介质冷凝为高压液体，高压液态冷媒介质经膨胀阀66节流后进入室外换热器62，低压液体冷媒介质再次汽化完成一个循环，如此往复，不断吸收水箱7内水的热量而输出至室内空气中，实现了冬季采暖的需求。

在本实用新型实施例中，室内设置在温度采集传感器68能及时采集室内的温度，并将数据发送至控制装置9，通过控制装置9分析数据并控制电动换向阀67切换，使得室内温度保持适宜的温度，不至于过热或过冷。

更进一步地，所述的蓄能式电采暖器8内设置有蓄能介质，所述的蓄能介质为蓄能耐火砖。在本实用新型实施例中，尤其是冬季，可通过控制装置9设定水箱7中水的加热温度，如60℃，当水箱7中的水温达到60℃时，则蓄电池4对蓄能式电采暖器8进行供能，通过晚上蓄能式电采暖器8中的蓄能介质储存热量，白天释放热量，可用于人居采暖、大棚种植等需求，同时蓄电池4也有较多的空余容量供太阳能光伏板组2充电，最大化利用太阳能。

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、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种太阳能三联供装置，其特征在于：包括支架(1)、太阳能光伏板组(2)、太阳能控制器(3)、蓄电池(4)、加热器(5)、热泵机组(6)、水箱(7)、蓄能式电采暖器(8)和控制装置(9)，所述的太阳能光伏板组(2)设置在支架(1)上，所述的太阳能光伏板组(2)通过太阳能控制器(3)与蓄电池(4)电性连接，所述的蓄电池(4)通过控制装置(9)与加热器(5)、热泵机组(6)和蓄能式电采暖器(8)电性连接，所述的加热器(5)的加热部位设置在水箱(7)内。

2.如权利要求1所述的一种太阳能三联供装置，其特征在于：所述的太阳能光伏板组(2)的背面设置一圆轴(21)，所述的太阳能光伏板组(2)通过圆轴(21)与支架(1)的顶部活动铰接，所述的支架(1)上还安装有太阳跟踪装置(10)，所述的太阳能光伏板组(2)与太阳跟踪装置(10)连接。

3.如权利要求2所述的一种太阳能三联供装置，其特征在于：所述的太阳跟踪装置(10)包括伺服电机(101)、蜗杆(102)、蜗轮(103)、太阳跟踪传感器(104)和太阳跟踪控制器(105)，所述的伺服电机(101)的输出轴上联接一蜗杆(102)，所述的圆轴(21)上安装有蜗轮(103)，所述的蜗杆(102)与蜗轮(103)啮合传动，所述的太阳跟踪传感器(104)安装在太阳能光伏板组(2)的正面，所述的太阳跟踪传感器(104)与太阳跟踪控制器(105)通信连接，所述的太阳跟踪控制器(105)通过伺服驱动器与伺服电机(101)电性连接。

4.如权利要求1所述的一种太阳能三联供装置，其特征在于：所述的水箱(7)上设置有进水管(71)、出水管(72)，并在进水管(71)上设置有水泵(73)，在出水管(72)上设置有出水阀(74)，所述的水箱(7)内设置有高液位传感器(75)、低液位传感器(76)和水温传感器(77)，所述的高液位传感器(75)、低液位传感器(76)和水温传感器(77)均与控制装置(9)通信连接，所述的水泵(73)和出水阀(74)均与控制装置(9)电性连接。

5.如权利要求1所述的一种太阳能三联供装置，其特征在于：所述的热泵机组(6)是由压缩机(61)、室外换热器(62)、室内换热器(63)、储液罐(64)、过滤器(65)、膨胀阀(66)和电动换向阀(67)构成的具有制冷制热功能的热泵机组，由电动换向阀(67)控制热泵机组(6)制冷制热模式的切换，所述的电动换向阀(67)与控制装置(9)电性连接，所述的储液罐(64)内储存有冷媒介质，所述的室外换热器(62)设置在水箱(7)内，所述的室内换热器(63)安装在室内，并且室内设置有温度采集传感器(68)，所述的温度采集传感器(68)与控制装置(9)电性连接。

6.如权利要求5所述的一种太阳能三联供装置，其特征在于：所述的压缩机(61)、室外换热器(62)、储液罐(64)、过滤器(65)、膨胀阀(66)、室内换热器(63)依次连接构成循环的回路，所述的压缩机(61)、室外换热器(62)和室内换热器(63)之间还通过电动换向阀(67)连接。

7.如权利要求1所述的一种太阳能三联供装置，其特征在于：所述的蓄能式电采暖器(8)内设置有蓄能介质。

8.如权利要求7所述的一种太阳能三联供装置，其特征在于：所述的蓄能介质为蓄能耐火砖。