CN209960781U - 一种基于太阳能和空气能的制热设备 - Google Patents
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Abstract
实用新型公开了一种基于太阳能和空气能的制热设备，属于热泵技术领域，包括太阳能供热循环、空气能供热循环、排风扇、排风管和滤网；所述太阳能供热循环至少由太阳能集热器、储热水箱和循环泵通过管路依次闭环连接构成；所述空气能供热循环至少由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器通过管路依次闭环连接构成；所述冷凝器用于给储热水箱提供热量；所述蒸发器设于排风管出口；所述排风管内设有排风扇，所述排风扇用于排出食堂内的空气；所述排风扇和排风管出口之间设有滤网，所述滤网用于过滤食堂内的空气中的杂质。本实用新型的一种基于太阳能和空气能的制热设备，结合太阳能和空气能产热更节能，而且利用食堂排出空气的热量，更加高效制热。
Description
技术领域
本实用新型属于热泵技术领域，具体地说涉及一种基于太阳能和空气能的制热设备。
背景技术
太阳能是绿色能源中最重要的能源，是取之不尽、用之不竭、广泛存在的天然能源，具有丰富、洁净、安全等优点，是替代常规能源、改善环境污染最具潜力的能源之一。热泵作为节能技术具有独特优势，它可以节省高品位的电能，减少化石类能源的消耗，减少环境污染。
热泵是以空气为热源，但它在寒冷环境条件下不能高效、稳定、可靠的运行。而太阳能因直接受太阳辐射的影响只能间歇运行或配备辅助热源，各有优缺点。基于此，将空气源热泵和太阳能热利用两种能源利用方式结合的综合系统，应用于建筑物供生活热水，从而最低限度的消耗常规能源，实现建筑物的节能环保。
我们发现，在生活用水中，例如校园食堂，在烹饪过程中产生的大量的热量随着换气通风被白白浪费，排到了室外；而这种热量空气完全可以被热泵所利用，提高供热效率。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述不足之处提供一种基于太阳能和空气能的制热设备，拟解决如何使太阳能和空气能相结合高效供热水的问题以及利用食堂排出的高温热气提高热泵产热效率的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种基于太阳能和空气能的制热设备，包括太阳能供热循环、空气能供热循环、排风扇1、排风管2和滤网3；所述太阳能供热循环至少由太阳能集热器4、储热水箱5和循环泵6通过管路依次闭环连接构成；所述空气能供热循环至少由压缩机7、冷凝器8、膨胀阀9和蒸发器10通过管路依次闭环连接构成；所述冷凝器8用于给储热水箱5提供热量；所述蒸发器10设于排风管2出口；所述排风管2内设有排风扇1，所述排风扇1用于排出食堂内的空气；所述排风扇1和排风管2出口之间设有滤网3，所述滤网3用于过滤食堂内的空气中的杂质。由上述结构可知，太阳能集热器4和储热水箱5之间的管路上设置循环泵6，作为太阳能供热循环的循环动力。太阳能供热循环中，水在太阳能集热器4中受太阳辐射能加热，温度升高，加热后的水从太阳能集热器4的循环至储热水箱5，储热水箱5的水温不断升高和太阳能集热器4内的水区域一致。空气能供热循环中，从压缩机7出口的高压、高温气相工质进入冷凝器8，冷凝器8受储热水箱5中水的冷却放出潜热成为液态，同时水被加热；工质经膨胀阀9后成为低温、低压的气液两相工质，再流过蒸发器10，吸收来自环境空气中的热量化为潜热，蒸发为低温低压的气体，同时空气被冷却，返回压缩机7入口，完成一个工作循环。由于空气能供热循环是利用空气中的热量进行热水，所以在一定范围内，气温越高，加热水的效率越高。储热水箱5的水加热以太阳能供热循环为主，当太阳能供热循环供热不足时，开启空气能供热循环，保证热源的充足，达到最节能的目的；所述蒸发器10设于排风管2出口；所述排风管2内设有排风扇1，所述排风扇1用于排出食堂内的空气；食堂内的空气由于温度比较高，此时开启空气能供热循环，可以高效储存热量，便于烹饪完后，立马需要热水进行清洗的需求。
进一步的，还包括进水管51、出水管52和供水泵53；所述进水管51和出水管52设于储热水箱5上；所述出水管52上设有供水泵53。由上述结构可知，进水管51用于补充水量，供水泵53将储热水箱5内的热水经出水管52抽到用户端。
进一步的，所述进水管51上设有进水阀54；所述出水管52上设有出水阀55。由上述结构可知，进水阀54控制进水管51的水流入储热水箱5；出水阀55控制出水管52的水流出储热水箱5。
进一步的，还包括控制器、第一温度传感器56、第二温度传感器57和液位传感器58；所述第一温度传感器56设于太阳能集热器4至储热水箱5的管路上；所述第二温度传感器57和液位传感器58设于储热水箱5上；所述控制器分别与第一温度传感器56、第二温度传感器57和液位传感器58电连接，并控制太阳能供热循环和/或空气能供热循环工作。由上述结构可知，控制器设定供热水温度T0, 第一温度传感器56监测太阳能集热器4加热水的温度为T1,第二温度传感器57监测储热水箱5热水温度为T2;当T2大于等于T0时，太阳能供热循环和空气能供热循环均停止工作；当T2小于T0时，且T2小于T1时，仅太阳能供热循环工作；当T2小于T0时，且T2大于等于T1时，太阳能供热循环和空气能供热循环均工作；以此达到将空气源热泵和太阳能热利用两种能源利用方式结合的综合系统，节约能源。
进一步的，所述滤网3与排风管2内壁固定连接；所述滤网3上方与排风管2内壁围成泄风通道21。由上述结构可知，泄风通道21保证排风管2不被堵塞。
进一步的，所述滤网3包括斜面滤网31和水平滤网32；所述斜面滤网31斜向设置在排风管2内壁上，朝排风管2出口倾斜；所述水平滤网32连接在斜面滤网31上方，并水平伸出排风管2出口；所述蒸发器10设于水平滤网32下方。由上述结构可知，斜面滤网31增大过滤面积，蒸发器10设于水平滤网32下方，保证吹向蒸发器10烟气的清洁。
进一步的，所述斜面滤网31下方与排风管2内壁的衔接处设有排渣口22；所述排渣口22用于排出从斜面滤网31滚落的空气杂质。由上述结构可知，排渣口22用于排出从斜面滤网31滚落的空气杂质。
本实用新型的有益效果是：
1．本实用新型公开了一种基于太阳能和空气能的制热设备，包括太阳能供热循环、空气能供热循环、排风扇、排风管和滤网；所述太阳能供热循环至少由太阳能集热器、储热水箱和循环泵通过管路依次闭环连接构成；所述空气能供热循环至少由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器通过管路依次闭环连接构成；所述冷凝器用于给储热水箱提供热量；所述蒸发器设于排风管出口；所述排风管内设有排风扇，所述排风扇用于排出食堂内的空气；所述排风扇和排风管出口之间设有滤网，所述滤网用于过滤食堂内的空气中的杂质。本实用新型的一种基于太阳能和空气能的制热设备，结合太阳能和空气能产热更节能，而且利用食堂排出空气的热量，更加高效制热。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
附图中：1-排风扇、2-排风管、3-滤网、4-太阳能集热器、5-储热水箱、6-循环泵、7-压缩机、8-冷凝器、9-膨胀阀、10-蒸发器、51-进水管、52-出水管、53-供水泵、54-进水阀、55-出水阀、56-第一温度传感器、57-第二温度传感器、58-液位传感器、21-泄风通道、22-排渣口、31-斜面滤网、32-水平滤网。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式，对本实用新型进一步详细说明，但是本实用新型不局限于以下实施例。
实施例一：
见附图1。一种基于太阳能和空气能的制热设备，包括太阳能供热循环、空气能供热循环、排风扇1、排风管2和滤网3；所述太阳能供热循环至少由太阳能集热器4、储热水箱5和循环泵6通过管路依次闭环连接构成；所述空气能供热循环至少由压缩机7、冷凝器8、膨胀阀9和蒸发器10通过管路依次闭环连接构成；所述冷凝器8用于给储热水箱5提供热量；所述蒸发器10设于排风管2出口；所述排风管2内设有排风扇1，所述排风扇1用于排出食堂内的空气；所述排风扇1和排风管2出口之间设有滤网3，所述滤网3用于过滤食堂内的空气中的杂质。由上述结构可知，太阳能集热器4和储热水箱5之间的管路上设置循环泵6，作为太阳能供热循环的循环动力。太阳能供热循环中，水在太阳能集热器4中受太阳辐射能加热，温度升高，加热后的水从太阳能集热器4的循环至储热水箱5，储热水箱5的水温不断升高和太阳能集热器4内的水区域一致。空气能供热循环中，从压缩机7出口的高压、高温气相工质进入冷凝器8，冷凝器8受储热水箱5中水的冷却放出潜热成为液态，同时水被加热；工质经膨胀阀9后成为低温、低压的气液两相工质，再流过蒸发器10，吸收来自环境空气中的热量化为潜热，蒸发为低温低压的气体，同时空气被冷却，返回压缩机7入口，完成一个工作循环。由于空气能供热循环是利用空气中的热量进行热水，所以在一定范围内，气温越高，加热水的效率越高。储热水箱5的水加热以太阳能供热循环为主，当太阳能供热循环供热不足时，开启空气能供热循环，保证热源的充足，达到最节能的目的；所述蒸发器10设于排风管2出口；所述排风管2内设有排风扇1，所述排风扇1用于排出食堂内的空气；食堂内的空气由于温度比较高，此时开启空气能供热循环，可以高效储存热量，便于烹饪完后，立马需要热水进行清洗的需求。
实施例二：
见附图1。一种基于太阳能和空气能的制热设备，包括太阳能供热循环、空气能供热循环、排风扇1、排风管2和滤网3；所述太阳能供热循环至少由太阳能集热器4、储热水箱5和循环泵6通过管路依次闭环连接构成；所述空气能供热循环至少由压缩机7、冷凝器8、膨胀阀9和蒸发器10通过管路依次闭环连接构成；所述冷凝器8用于给储热水箱5提供热量；所述蒸发器10设于排风管2出口；所述排风管2内设有排风扇1，所述排风扇1用于排出食堂内的空气；所述排风扇1和排风管2出口之间设有滤网3，所述滤网3用于过滤食堂内的空气中的杂质。由上述结构可知，太阳能集热器4和储热水箱5之间的管路上设置循环泵6，作为太阳能供热循环的循环动力。太阳能供热循环中，水在太阳能集热器4中受太阳辐射能加热，温度升高，加热后的水从太阳能集热器4的循环至储热水箱5，储热水箱5的水温不断升高和太阳能集热器4内的水区域一致。空气能供热循环中，从压缩机7出口的高压、高温气相工质进入冷凝器8，冷凝器8受储热水箱5中水的冷却放出潜热成为液态，同时水被加热；工质经膨胀阀9后成为低温、低压的气液两相工质，再流过蒸发器10，吸收来自环境空气中的热量化为潜热，蒸发为低温低压的气体，同时空气被冷却，返回压缩机7入口，完成一个工作循环。由于空气能供热循环是利用空气中的热量进行热水，所以在一定范围内，气温越高，加热水的效率越高。储热水箱5的水加热以太阳能供热循环为主，当太阳能供热循环供热不足时，开启空气能供热循环，保证热源的充足，达到最节能的目的；所述蒸发器10设于排风管2出口；所述排风管2内设有排风扇1，所述排风扇1用于排出食堂内的空气；食堂内的空气由于温度比较高，此时开启空气能供热循环，可以高效储存热量，便于烹饪完后，立马需要热水进行清洗的需求。
还包括进水管51、出水管52和供水泵53；所述进水管51和出水管52设于储热水箱5上；所述出水管52上设有供水泵53。由上述结构可知，进水管51用于补充水量，供水泵53将储热水箱5内的热水经出水管52抽到用户端。
实施例三：
见附图1。一种基于太阳能和空气能的制热设备，包括太阳能供热循环、空气能供热循环、排风扇1、排风管2和滤网3；所述太阳能供热循环至少由太阳能集热器4、储热水箱5和循环泵6通过管路依次闭环连接构成；所述空气能供热循环至少由压缩机7、冷凝器8、膨胀阀9和蒸发器10通过管路依次闭环连接构成；所述冷凝器8用于给储热水箱5提供热量；所述蒸发器10设于排风管2出口；所述排风管2内设有排风扇1，所述排风扇1用于排出食堂内的空气；所述排风扇1和排风管2出口之间设有滤网3，所述滤网3用于过滤食堂内的空气中的杂质。由上述结构可知，太阳能集热器4和储热水箱5之间的管路上设置循环泵6，作为太阳能供热循环的循环动力。太阳能供热循环中，水在太阳能集热器4中受太阳辐射能加热，温度升高，加热后的水从太阳能集热器4的循环至储热水箱5，储热水箱5的水温不断升高和太阳能集热器4内的水区域一致。空气能供热循环中，从压缩机7出口的高压、高温气相工质进入冷凝器8，冷凝器8受储热水箱5中水的冷却放出潜热成为液态，同时水被加热；工质经膨胀阀9后成为低温、低压的气液两相工质，再流过蒸发器10，吸收来自环境空气中的热量化为潜热，蒸发为低温低压的气体，同时空气被冷却，返回压缩机7入口，完成一个工作循环。由于空气能供热循环是利用空气中的热量进行热水，所以在一定范围内，气温越高，加热水的效率越高。储热水箱5的水加热以太阳能供热循环为主，当太阳能供热循环供热不足时，开启空气能供热循环，保证热源的充足，达到最节能的目的；所述蒸发器10设于排风管2出口；所述排风管2内设有排风扇1，所述排风扇1用于排出食堂内的空气；食堂内的空气由于温度比较高，此时开启空气能供热循环，可以高效储存热量，便于烹饪完后，立马需要热水进行清洗的需求。
还包括进水管51、出水管52和供水泵53；所述进水管51和出水管52设于储热水箱5上；所述出水管52上设有供水泵53。由上述结构可知，进水管51用于补充水量，供水泵53将储热水箱5内的热水经出水管52抽到用户端。
所述进水管51上设有进水阀54；所述出水管52上设有出水阀55。由上述结构可知，进水阀54控制进水管51的水流入储热水箱5；出水阀55控制出水管52的水流出储热水箱5。
还包括控制器、第一温度传感器56、第二温度传感器57和液位传感器58；所述第一温度传感器56设于太阳能集热器4至储热水箱5的管路上；所述第二温度传感器57和液位传感器58设于储热水箱5上；所述控制器分别与第一温度传感器56、第二温度传感器57和液位传感器58电连接，并控制太阳能供热循环和/或空气能供热循环工作。由上述结构可知，控制器设定供热水温度T0, 第一温度传感器56监测太阳能集热器4加热水的温度为T1,第二温度传感器57监测储热水箱5热水温度为T2;当T2大于等于T0时，太阳能供热循环和空气能供热循环均停止工作；当T2小于T0时，且T2小于T1时，仅太阳能供热循环工作；当T2小于T0时，且T2大于等于T1时，太阳能供热循环和空气能供热循环均工作；以此达到将空气源热泵和太阳能热利用两种能源利用方式结合的综合系统，节约能源。
所述滤网3与排风管2内壁固定连接；所述滤网3上方与排风管2内壁围成泄风通道21。由上述结构可知，泄风通道21保证排风管2不被堵塞。
所述滤网3包括斜面滤网31和水平滤网32；所述斜面滤网31斜向设置在排风管2内壁上，朝排风管2出口倾斜；所述水平滤网32连接在斜面滤网31上方，并水平伸出排风管2出口；所述蒸发器10设于水平滤网32下方。由上述结构可知，斜面滤网31增大过滤面积，蒸发器10设于水平滤网32下方，保证吹向蒸发器10烟气的清洁。
所述斜面滤网31下方与排风管2内壁的衔接处设有排渣口22；所述排渣口22用于排出从斜面滤网31滚落的空气杂质。由上述结构可知，排渣口22用于排出从斜面滤网31滚落的空气杂质。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于太阳能和空气能的制热设备，其特征在于：包括太阳能供热循环、空气能供热循环、排风扇（1）、排风管（2）和滤网（3）；所述太阳能供热循环至少由太阳能集热器（4）、储热水箱（5）和循环泵（6）通过管路依次闭环连接构成；所述空气能供热循环至少由压缩机（7）、冷凝器（8）、膨胀阀（9）和蒸发器（10）通过管路依次闭环连接构成；所述冷凝器（8）用于给储热水箱（5）提供热量；所述蒸发器（10）设于排风管（2）出口；所述排风管（2）内设有排风扇（1），所述排风扇（1）用于排出食堂内的空气；所述排风扇（1）和排风管（2）出口之间设有滤网（3），所述滤网（3）用于过滤食堂内的空气中的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能和空气能的制热设备，其特征在于：还包括进水管（51）、出水管（52）和供水泵（53）；所述进水管（51）和出水管（52）设于储热水箱（5）上；所述出水管（52）上设有供水泵（53）。
3.根据权利要求2所述的一种基于太阳能和空气能的制热设备，其特征在于：所述进水管（51）上设有进水阀（54）；所述出水管（52）上设有出水阀（55）。
4.根据权利要求3所述的一种基于太阳能和空气能的制热设备，其特征在于：还包括控制器、第一温度传感器（56）、第二温度传感器（57）和液位传感器（58）；所述第一温度传感器（56）设于太阳能集热器（4）至储热水箱（5）的管路上；所述第二温度传感器（57）和液位传感器（58）设于储热水箱（5）上；所述控制器分别与第一温度传感器（56）、第二温度传感器（57）和液位传感器（58）电连接，并控制太阳能供热循环和/或空气能供热循环工作。
5.根据权利要求1~4之一所述的一种基于太阳能和空气能的制热设备，其特征在于：所述滤网（3）与排风管（2）内壁固定连接；所述滤网（3）上方与排风管（2）内壁围成泄风通道（21）。
6.根据权利要求5所述的一种基于太阳能和空气能的制热设备，其特征在于：所述滤网（3）包括斜面滤网（31）和水平滤网（32）；所述斜面滤网（31）斜向设置在排风管（2）内壁上，朝排风管（2）出口倾斜；所述水平滤网（32）连接在斜面滤网（31）上方，并水平伸出排风管（2）出口；所述蒸发器（10）设于水平滤网（32）下方。
7.根据权利要求6所述的一种基于太阳能和空气能的制热设备，其特征在于：所述斜面滤网（31）下方与排风管（2）内壁的衔接处设有排渣口（22）；所述排渣口（22）用于排出从斜面滤网（31）滚落的空气杂质。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 666100 Five Residents Group of Mansha Farm, Industrial Park, Jinghong City, Xishuangbanna Dai Autonomous Prefecture, Yunnan Province Patentee after: Yunnan Yuhui industry and Trade Co.,Ltd. Address before: 666109 Manjing Dai Village Group of Manmai Village Committee in Gasa Town, Jinghong City, Xishuangbanna Dai Autonomous Prefecture, Yunnan Province (Guang'ang Intersection) Patentee before: Yunnan Yuhui industry and Trade Co.,Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20200117 |