CN209726310U - 一种基于太阳能与空气能的综合室内供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于太阳能与空气能的综合室内供热系统，其特征在于，包括太阳能供热系统、热风供热系统以及设置在室内的毛细管网，太阳能供热系统分别与热风供热系统和毛细管网相连通；毛细管网的进水端设置有第一闸阀；热风供热系统包括由热泵室外机、压缩机、热泵室内机和节流阀依次连接构成的空气能热泵系统，节流阀与热泵室外机之间连接有第二闸阀；空气能热泵系统上并联有制冷剂‑水换热器，制冷剂‑水换热器的二次侧的出口端设置有第三闸阀，一次侧的进口端设置有第四闸阀。本实用新型提供的基于太阳能与空气能的综合室内供热系统，具有毛细管网水循环供暖和热风供暖两种功能，实现了太阳能和空气能的综合利用，节能环保。

Description

一种基于太阳能与空气能的综合室内供热系统

技术领域

本实用新型涉及供热系统技术领域，特别是涉及一种基于太阳能与空气能的综合室内供热系统。

背景技术

目前，室内采暖形式大部分为散热器采暖，这种采暖方式造成室内温度梯度较大，同时由于供回水温度要求相对较高，容易造成化石燃料的过量使用。同时，目前室内采暖的热水供应设备主要有锅炉、燃气容积式热水器、电热水器、太能热水器和空气能热水器，它们既有自己的优点又有自己的缺点：锅炉，前期投入大和维护费用较高，且安装和维护都有相当严格的要求；普通燃气容积式热水器，单台的容积较小，一般只适合普通家庭使用，对于中小型商业项目的大水量需求则需要多台相结合使用，这样势必增加前期投入，同时燃气容积式热水器效率较低进而造成使用费用较高；电热水器，加热时间较长，使用费用高；太阳能热水器；使用成本低廉，但初期投入成本高，而且容易受到气候影响，热源单一，可靠性较差，不能全天候使用；空气能热水器，热效率高达300％以上，但其相对太阳能热水器又不能直接利用太阳能，使用成本相对较高。因此，研究一种能耗低的室内供暖系统就非常必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于太阳能与空气能的综合室内供热系统，具有毛细管网水循环供暖和热风供暖两种功能，通过多个闸阀的配合控制，实现了太阳能和空气能的综合利用，节能环保。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种基于太阳能与空气能的综合室内供热系统，该系统包括太阳能供热系统、热风供热系统以及设置在室内的毛细管网，所述太阳能供热系统分别与所述热风供热系统和毛细管网相连通，所述太阳能供热系统用于为所述热风供热系统和毛细管网提供热源，所述毛细管网通过循环水散热为室内供暖，所述热风供热系统为室内提供热风供暖；

所述太阳能供热系统的热水出口端与所述毛细管网的进水端相连通，所述毛细管网的进水端设置有第一闸阀；

所述热风供热系统包括由热泵室外机、压缩机、热泵室内机和节流阀依次连接构成的空气能热泵系统，所述热泵室外机用于吸收外界空气热能，所述热泵室内机用于为室内提供热风，所述节流阀与所述热泵室外机之间连接有第二闸阀；所述空气能热泵系统上并联有制冷剂-水换热器，所述制冷剂-水换热器的二次侧的进口端与所述节流阀相连接，所述二次侧的出口端与所述压缩机相连接，所述二次侧的出口端设置有第三闸阀，所述制冷剂-水换热器的一次侧的进口端与所述太阳能供热系统的热水出口端连接，所述一次侧的出口端与所述太阳能供热系统的冷水进口端连接，所述一次侧的进口端设置有第四闸阀。

可选的，所述太阳能供热系统包括集热水箱、设置在室外的多个太阳能晶硅光伏板以及固定设置在太阳能晶硅光伏板背面的太阳能吸热板芯，所述太阳能吸热板芯与所述集热水箱相连通，进行水循环加热，所述太阳能吸热板芯与所述集热水箱之间的管道上连接有第一水泵和第五闸阀，所述集热水箱上设置所述热水出口端和冷水进口端，所述热水出口端设置有第六闸阀和第二水泵。

可选的，所述太阳能晶硅光伏板连接有太阳能控制器，所述太阳能控制器与蓄电池连接。

可选的，所述压缩机的进口端设置有四通阀。

可选的，所述基于太阳能与空气能的综合室内供热系统还包括控制器和温度传感器，所述温度传感器设置在所述集热水箱内，所述第一闸阀、第二闸阀、第三闸阀和第四闸阀均为电控闸阀，所述温度传感器、第一闸阀、第二闸阀、第三闸阀和第四闸阀分别与所述控制器电性连接。

可选的，所述太阳能供热系统还包括多个U型弹性金属片，所述太阳能晶硅光伏板和太阳能吸热板芯紧密贴合，且边缘齐平，多个所述U型弹性金属片卡接在所述太阳能晶硅光伏板和太阳能吸热板芯的边缘。

可选的，所述U型弹性金属片的内侧壁固定连接有橡胶垫。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型提供的基于太阳能与空气能的综合室内供热系统，第一，利用太阳能作为热源，太阳能供热系统能够为室内的毛细管网提供热水，打开第一闸阀，关闭第四闸阀，则由毛细管网内的水循环散热为室内供暖；第二，关闭第一闸阀、第三闸阀和第四闸阀，打开第二闸阀，利用空气能作为热源，热泵室外机吸收外界空气的热量，通过制冷剂在空气能热泵系统中循环压缩，将热量传递给热泵室内机，热泵室内机加热室内空气，提供热风为室内供暖；第三，关闭第二闸阀和第一闸阀，打开第三闸阀、第四闸阀，利用太阳能作为热源，通过制冷剂-水换热器为制冷剂端提供热能，从而替代热泵室外机的作用，实现热风供暖系统的工作；综上，该系统综合利用了太阳能与空气能，通过多个闸阀的配合控制实现多个系统的切换，具有节能环保的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例基于太阳能与空气能的综合室内供热系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例U型弹性金属片的结构示意图；

附图标记说明：1、太阳能晶硅光伏板；2、太阳能吸热板芯；3、蓄电池；4、第一水泵；5、第五闸阀；6、集热水箱；7、第六闸阀；8、第二水泵；9、第四闸阀；10、第一闸阀；11、毛细管网；12、制冷剂-水换热器；13、第三闸阀；14、热泵室外机；15、第二闸阀；16、四通阀；17、节流阀；18、压缩机；19、热泵室内机；20、U型弹性金属片。

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。

本实用新型的目的是提供一种基于太阳能与空气能的综合室内供热系统，具有毛细管网水循环供暖和热风供暖两种功能，通过多个闸阀的配合控制，实现了太阳能和空气能的综合利用，节能环保。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型实施例基于太阳能与空气能的综合室内供热系统的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供的基于太阳能与空气能的综合室内供热系统，该系统包括太阳能供热系统、热风供热系统以及设置在室内的毛细管网11，所述太阳能供热系统分别与所述热风供热系统和毛细管网11相连通，所述太阳能供热系统用于为所述热风供热系统和毛细管网11提供热源，所述毛细管网11通过循环水散热为室内供暖，所述热风供热系统为室内提供热风供暖；所述毛细管网11可以布置于室内背阳侧，减弱背阳侧阴冷的不舒适感，增强室内整体供热舒适性；

所述太阳能供热系统的热水出口端与所述毛细管网11的进水端相连通，所述毛细管网的进水端设置有第一闸阀10；

所述热风供热系统包括由热泵室外机14、压缩机18、热泵室内机19和节流阀17依次连接构成的空气能热泵系统，所述热泵室外机14用于吸收外界空气热能，所述热泵室内机19用于为室内提供热风，所述节流阀17与所述热泵室外机14之间连接有第二闸阀15；所述空气能热泵系统上并联有制冷剂-水换热器12，所述制冷剂-水换热器12的二次侧的进口端与所述节流阀17相连接，所述二次侧的出口端与所述压缩机18相连接，所述二次侧的出口端设置有第三闸阀13，所述制冷剂-水换热器12的一次侧的进口端与所述太阳能供热系统的热水出口端连接，所述一次侧的出口端与所述太阳能供热系统的冷水进口端连接，所述一次侧的进口端设置有第四闸阀9。

所述太阳能供热系统包括集热水箱6、设置在室外的多个太阳能晶硅光伏板1以及固定设置在太阳能晶硅光伏板1背面的太阳能吸热板芯2，所述太阳能吸热板芯2与所述集热水箱6相连通，进行水循环加热，所述太阳能吸热板芯2与所述集热水箱6之间的管道上连接有第一水泵4和第五闸阀5，所述集热水箱6上设置所述热水出口端和冷水进口端，所述热水出口端设置有第六闸阀7和第二水泵8；所述太阳能晶硅光伏板1连接有太阳能控制器，所述太阳能控制器与蓄电池3连接，从而将太阳能转化为电能储存，所述蓄电池可以为第一水泵4、第二水泵8以及空气热能系统供电；所述压缩机18的进口端设置有四通阀16；所述基于太阳能与空气能的综合室内供热系统还包括控制器和温度传感器，所述温度传感器设置在所述集热水箱6内，所述第一闸阀10、第二闸阀15、第三闸阀13、第四闸阀9均为电控闸阀，所述温度传感器、第一闸阀10、第二闸阀15、第三闸阀13和第四闸阀9分别与所述控制器电性连接；所述第五闸阀5、第六闸阀7也可以设置在电控闸阀，所述第五闸阀5、第六闸阀7、第一水泵4和第二水泵8均可以与所述控制器电性连接，实现自动化控制，控制器可以根据温度传感器采集到的温度，控制相应的闸阀打开或关闭，实现相应管路的导通或截断；其中，所述太阳能供热系统优先为室内的毛细管网11供热，仅打开第五闸阀5、第六闸阀7、第一闸阀10，关闭其他闸阀，太阳能供热系统工作，水循环加热流入毛细管网11中；在集热水箱6水温不满足毛细管网水循环供暖要求时，用热风供暖系统系统进行供暖，制冷剂所需的低温热源为空气能，此时，仅打开第二闸阀15；当热泵室外机结霜时，可以采用太阳能供暖系统作为热风供暖系统中制冷剂的低温热源进行供暖，此时仅打开第三闸阀13、第四闸阀9、打开第五闸阀5、第六闸阀7，太阳能供暖系统中的热水通过制冷剂-水热换器12换热，该方式供暖既增大太阳能热水供暖利用率，又减少空气源热泵因结霜导致制热性能下降的问题。

如图2所示，所述太阳能供热系统还包括多个U型弹性金属片20，所述太阳能晶硅光伏板1和太阳能吸热板芯2紧密贴合，且边缘齐平，多个所述U型弹性金属片20卡接在所述太阳能晶硅光伏板和太阳能吸热板芯的边缘，将二者夹紧在一起；所述U型弹性金属片20的内侧壁固定连接有橡胶垫。

本实用新型提供的基于太阳能与空气能的综合室内供热系统，第一，利用太阳能作为热源，太阳能供热系统能够为室内的毛细管网提供热水，打开第一闸阀，关闭第四闸阀，则由毛细管网内的水循环散热为室内供暖；第二，关闭第一闸阀、第三闸阀和第四闸阀，打开第二闸阀，利用空气能作为热源，热泵室外机吸收外界空气的热量，通过制冷剂在空气能热泵系统中循环压缩，将热量传递给热泵室内机，热泵室内机加热室内空气，提供热风为室内供暖；第三，关闭第二闸阀和第一闸阀，打开第三闸阀、第四闸阀，利用太阳能作为热源，通过制冷剂-水换热器为制冷剂端提供热能，从而替代热泵室外机的作用，实现热风供暖系统的工作；综上，该系统综合利用了太阳能与空气能，通过多个闸阀的配合控制实现多个系统的切换，具有节能环保的效果。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种基于太阳能与空气能的综合室内供热系统，其特征在于，包括太阳能供热系统、热风供热系统以及设置在室内的毛细管网，所述太阳能供热系统分别与所述热风供热系统和毛细管网相连通，所述太阳能供热系统用于为所述热风供热系统和毛细管网提供热源，所述毛细管网通过循环水散热为室内供暖，所述热风供热系统为室内提供热风供暖；

所述太阳能供热系统的热水出口端与所述毛细管网的进水端相连通，所述毛细管网的进水端设置有第一闸阀；

所述热风供热系统包括由热泵室外机、压缩机、热泵室内机和节流阀依次连接构成的空气能热泵系统，所述热泵室外机用于吸收外界空气热能，所述热泵室内机用于为室内提供热风，所述节流阀与所述热泵室外机之间连接有第二闸阀；所述空气能热泵系统上并联有制冷剂-水换热器，所述制冷剂-水换热器的二次侧的进口端与所述节流阀相连接，所述二次侧的出口端与所述压缩机相连接，所述二次侧的出口端设置有第三闸阀，所述制冷剂-水换热器的一次侧的进口端与所述太阳能供热系统的热水出口端连接，所述一次侧的出口端与所述太阳能供热系统的冷水进口端连接，所述一次侧的进口端设置有第四闸阀。

2.根据权利要求1所述的基于太阳能与空气能的综合室内供热系统，其特征在于，所述太阳能供热系统包括集热水箱、设置在室外的多个太阳能晶硅光伏板以及固定设置在太阳能晶硅光伏板背面的太阳能吸热板芯，所述太阳能吸热板芯与所述集热水箱相连通，进行水循环加热，所述太阳能吸热板芯与所述集热水箱之间的管道上连接有第一水泵和第五闸阀，所述集热水箱上设置所述热水出口端和冷水进口端，所述热水出口端设置有第六闸阀和第二水泵。

3.根据权利要求2所述的基于太阳能与空气能的综合室内供热系统，其特征在于，所述太阳能晶硅光伏板连接有太阳能控制器，所述太阳能控制器与蓄电池连接。

4.根据权利要求1所述的基于太阳能与空气能的综合室内供热系统，其特征在于，所述压缩机的进口端设置有四通阀。

5.根据权利要求2所述的基于太阳能与空气能的综合室内供热系统，其特征在于，所述基于太阳能与空气能的综合室内供热系统还包括控制器和温度传感器，所述温度传感器设置在所述集热水箱内，所述第一闸阀、第二闸阀、第三闸阀和第四闸阀均为电控闸阀，所述温度传感器、第一闸阀、第二闸阀、第三闸阀和第四闸阀分别与所述控制器电性连接。

6.根据权利要求2所述的基于太阳能与空气能的综合室内供热系统，其特征在于，所述太阳能供热系统还包括多个U型弹性金属片，所述太阳能晶硅光伏板和太阳能吸热板芯紧密贴合，且边缘齐平，多个所述U型弹性金属片卡接在所述太阳能晶硅光伏板和太阳能吸热板芯的边缘。

7.根据权利要求6所述的基于太阳能与空气能的综合室内供热系统，其特征在于，所述U型弹性金属片的内侧壁固定连接有橡胶垫。