CN210267765U - 一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置,包括箱体、水箱、太阳能集热管、空气热能泵、太阳能蓄电池、太阳能光伏电池板、控制器、三通管、第一电磁阀、第二电池阀、隔板、水箱间、空气能热泵间、蓄电池间、箱门和散热孔;在阴雨天气的情况下,太阳能水箱内的水不能够达到指定温度,温度传感器将数据传递给控制器,控制器控制第一电磁阀打开以及空气能热泵工作同时关闭第二电池阀,空气能热泵打开及时给水加热,以便能及时用到热水,第一电磁阀打开,第二电磁阀关闭时由空气能热泵内的水为生活提供热水;太阳能热水器与空气能热泵辅助使用,能够极大的降低能源损耗,提高生活使用热水的便携性。

Description

一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置
技术领域
本实用新型属于新型节能设备技术领域,具体涉及一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置。
背景技术
随着我们赖以生存的传统能源燃料的一天天减少甚至不断趋于枯竭,而且煤炭、石油等非可再生的传统燃料的燃烧对我们生存环境造成的日益严重的危害,当能源问题日益成为制约国际社会经济可持续发展的瓶颈时,太阳能作为一种自然界常见、清洁性、高效性、并且储量丰富而又取之不尽的资源,成为人们改变能源结构、维持长远发展所关注的焦点。
近年来,太阳能电池已经广泛应用于航天、工业、气象等领域,如何将太阳能电池应用于日常生活,以解决能源短缺、环境污染等问题已成为一个热点问题。因此,将太阳能电池与建筑相结合,使得未来的大型建筑或家庭房屋实现电力自给,是未来一大发展方向,德国、美国等国家更提出光伏屋顶计划。目前采用太阳能电池的房屋一般是将太阳能电池设置在屋顶上,太阳能电池将太阳能转化为电能,供给房屋的用电设备。
太阳能热水器把太阳光能转化为热能,将水从低温度加热到高温度,以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器是太阳能成果应用中的一大产业,它以环保、安全、节能、卫生等优点,迅速赢得了广大消费者的青睐。可是,在一些阴雨的日子,太阳能热水器的水温往往达不到要求。目前有采用辅助电加热功能的太阳能热水器,它以太阳能为主,电能为辅的能源利用方式,使太阳能热水器能全年全天候使用。这种采用辅助电加热功能的太阳能热水器的缺点是比较费电,另外,电加热器置于水箱中,如果长时间运行,没有有效地进行维护,会出现漏电现象,引起安全隐患。太阳能热水器理论上最为节能,但是考虑到实际情况现实环境中会经常下雨阴天及北方冬季等需要外加电辅助,就相当一个电热水器安全隐患大。
空气能热泵热水器中的热泵能把空气中的低温热能吸收进来,经过压缩机压缩后转化为高温热能,加热水温。这种热水器具有高效节能的特点,其耗电量是同等容量电热水器的1/4,是燃气热水器的1/3。空气能热泵热水器安全性能好,利用空气烧水,水电彻底分离,并设多重保护,不存在任何不安全隐患。
然而现有的太阳能热水器在使用时一旦遇到阴雨天气时,太阳能热水器水箱内的水就达不到使用温度,因此就会直接使用市电烧水以供生活使用,这种加热水的方式耗电较大,而且使用时加热烧水需要一段时间不能够随时使用,生活中使用极度的不方便。
实用新型内容
为此,本实用新型提供一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置,以解决现有技术中太阳能热水器在使用时一旦遇到阴雨天气时,太阳能热水器水箱内的水就达不到使用温度,因此就会直接使用市电通过加热器加热水温以供生活使用,这种加热水的方式耗电较大,而且使用时加热烧水需要一段时间不能够随时使用,生活中使用极度的不方便的问题。
为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置,包括箱体,所述箱体上设有太阳能热水器,所述太阳能热水器包括水箱和若干并排设置的太阳能集热管,所述水箱设置于所述箱体内部,所述箱体内部还设有空气热能泵和与所述空气能热泵电性连接的太阳能蓄电池;所述太阳能集热管设置于所述箱体远离箱体开口的一侧;相邻的两个所述太阳能集热管之间设有太阳能光伏电池板;所述太阳能光伏电池板与所述太阳能蓄电池电连接;所述箱体上设有控制器;所述箱体外部设有三通管;所述水箱出水口和所述空气热能泵出水口分别连通所述三通管的其中一个端口;所述空气热能泵出水口与所述三通管之间连接有与所述控制器电连接的第一电磁阀;所述水箱出水口与所述三通管之间连接有与所述控制器电连接的第二电池阀;所述水箱内部设有与所述控制器电连接的温度传感器;所述控制器与所述空气热能泵之间电连接。
进一步的,所述箱体内部由水平设置的两块隔板分隔成水箱间、空气能热泵间和蓄电池间。
进一步的,所述水箱间、空气能热泵间和蓄电池间由上到下依次设置。
进一步的,所述箱体上设有能够封闭箱体开口的箱门。
进一步的,所述箱门上设有散热孔,所述散热孔对应所述蓄电池设置。
进一步的,所述控制器采用TPC4-4TD控制器。
进一步的,所述温度传感器采用pt100型号的温度传感器。
进一步的,所述蓄电池的电流输出端与所述控制器的电流输入端电连接;所述温度传感器与所述蓄电池电连接且与所述控制器信号连接;所述控制器信号输出端与所述第一电磁阀接收端和第二电磁阀接收端分别信号连接;所述控制器与所述空气能热泵电连接。
进一步的,所述空气能热泵通过所述控制器能够外接输入电源。
进一步的,所述水箱的进水口和所述空气能热泵的进水口分别与外部进水管连通。
本实用新型具有如下优点:在阳光充足的情况下太阳能热水器能够将水箱人的温度加热到较高的温度,能够为生活中提供生活热水,同时光线充足的情况下能够通过太阳能光伏电池板为蓄电池供电,电能储存在蓄电池中以备后期使用,在水箱内的温度超过设定的最低温度时,控制器控制第一电池阀关闭,第二电池阀打开,由水箱内的水为生活供应热水;在阴雨天气的情况下,太阳能水箱内的水不能够达到指定温度,温度传感器将数据传递给控制器,控制器控制第一电磁阀打开以及空气能热泵工作同时关闭第二电池阀,空气能热泵打开及时给水加热,以便能及时用到热水,第一电磁阀打开,第二电磁阀关闭时由空气能热泵内的水为生活提供热水;太阳能热水器与空气能热泵辅助使用,能够极大的降低能源损耗,提高生活使用热水的便携性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述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示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1是本实用新型实施例提供的一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置的整体结构示意图;
图2是本实用新型实施例提供的一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置的太阳能的集热管和太阳能光伏电池板分布结构示意图;
图3是本实用新型实施例提供的一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置的原理框图。
图中:箱体1、水箱2、太阳能集热管5、空气热能泵3、太阳能蓄电池4、太阳能光伏电池板6、控制器10、三通管7、第一电磁阀8、第二电池阀9、隔板11、水箱间20、空气能热泵间30、蓄电池间40、箱门12、散热孔13。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,但是本领域技术人员将会理解,下列所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例,仅用于说明本实用新型,而不应视为限制本实用新型的范围。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。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1
本实用新型实施例1提供的一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置,请参阅图1、图2和图3所示,包括箱体1,箱体1上设有太阳能热水器,太阳能热水器包括水箱2和若干并排设置的太阳能集热管5,水箱1设置于箱体1内部,箱体1内部还设有空气热能泵3和与空气能热泵3电性连接的太阳能蓄电池4;太阳能集热管5设置于箱体1远离箱体1开口的一侧;相邻的两个太阳能集热管5之间设有太阳能光伏电池板6;太阳能光伏电池板6与太阳能蓄电池4电连接;箱体1上设有控制器10;箱体1外部设有三通管7;水箱2出水口和空气热能泵3出水口分别连通三通管7的其中一个端口;空气热能泵3出水口与三通管7之间连接有与控制器10电连接的第一电磁阀8;水箱2出水口与三通管7之间连接有与控制器10电连接的第二电池阀9;水箱2内部设有与控制器10电连接的温度传感器;连接方式采用普通的电连接方式,控制器10与空气热能泵3之间电连接;蓄电池4的电流输出端与控制器10的电流输入端电连接;温度传感器与蓄电池4电连接且与控制器10信号连接;控制器10信号输出端与第一电磁阀8接收端和第二电磁阀9接收端分别信号连接;控制器10与空气能热泵3电连接。
使用时,将太阳能集热管和太阳能光伏电池板朝阳放置,并用固定架固定,在阳光充足的情况下太阳能热水器能够将水箱人的温度加热到较高的温度,能够为生活中提供生活热水,同时光线充足的情况下能够通过太阳能光伏电池板为蓄电池供电,电能储存在蓄电池中以备后期使用,在水箱内的温度超过设定的最低温度时,控制器控制第一电池阀关闭,第二电池阀打开,由水箱内的水为生活供应热水;在阴雨天气的情况下,太阳能水箱内的水不能够达到指定温度,温度传感器将数据传递给控制器,控制器控制第一电磁阀打开以及空气能热泵工作同时关闭第二电池阀,空气能热泵打开及时给水加热,以便能及时用到热水,第一电磁阀打开,第二电磁阀关闭时由空气能热泵内的水为生活提供热水;太阳能热水器与空气能热泵辅助使用,能够极大的降低能源损耗,提高生活使用热水的便携性。
优选的,箱体1内部由水平设置的两块隔板11分隔成水箱间20、空气能热泵间30和蓄电池间40,水箱间20、空气能热泵间30和蓄电池间40由上到下依次设置。水箱2设置于水箱间20内,空气能热泵3设置于空气能热泵间30内,太阳能蓄电池4设置于太阳能蓄电池间40内;在箱体内分开安装,减少彼此间的相互干扰,便于区分同时便于后期维修工作。
需要说明的是,箱体1上设有能够封闭箱体1开口的箱门12,箱门12上设有散热孔13,散热孔13对应蓄电池4设置,控制器10采用TPC4-4TD控制器,温度传感器采用pt100型号的温度传感器;水箱2的进水口和空气能热泵3的进水口分别与外部进水管连通。
为了方便使用,空气能热泵3通过控制器10能够外接输入电源,在太阳能蓄电池电量不足的情况下,控制器接通空气能热泵3和市电电源,使空气能热泵对水进行加热工作。
本实用新型不局限于上述可选实施方式,任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案,均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置,其特征在于,包括箱体,所述箱体上设有太阳能热水器,所述太阳能热水器包括水箱和若干并排设置的太阳能集热管,所述水箱设置于所述箱体内部,所述箱体内部还设有空气热能泵和与所述空气能热泵电性连接的太阳能蓄电池;所述太阳能集热管设置于所述箱体远离箱体开口的一侧;相邻的两个所述太阳能集热管之间设有太阳能光伏电池板;所述太阳能光伏电池板与所述太阳能蓄电池电连接;
所述箱体上设有控制器;所述箱体外部设有三通管;所述水箱出水口和所述空气热能泵出水口分别连通所述三通管的其中一个端口;所述空气热能泵出水口与所述三通管之间连接有与所述控制器电连接的第一电磁阀;所述水箱出水口与所述三通管之间连接有与所述控制器电连接的第二电池阀;所述水箱内部设有与所述控制器电连接的温度传感器;所述控制器与所述空气热能泵之间电连接。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置,其特征在于,所述箱体内部由水平设置的两块隔板分隔成水箱间、空气能热泵间和蓄电池间。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置,其特征在于,所述水箱间、空气能热泵间和蓄电池间由上到下依次设置。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置,其特征在于,所述箱体上设有能够封闭箱体开口的箱门。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置,其特征在于,所述箱门上设有散热孔,所述散热孔对应所述蓄电池设置。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置,其特征在于,所述控制器采用TPC4-4TD控制器。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置,其特征在于,所述温度传感器采用pt100型号的温度传感器。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置,其特征在于,所述蓄电池的电流输出端与所述控制器的电流输入端电连接;所述温度传感器与所述蓄电池电连接且与所述控制器信号连接;所述控制器信号输出端与所述第一电磁阀接收端和第二电磁阀接收端分别信号连接;所述控制器与所述空气能热泵电连接。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置,其特征在于,所述空气能热泵通过所述控制器外接输入电源。
10.根据权利要求1所述的一种太阳能与空气能热泵一体式水加热装置,其特征在于,所述水箱的进水口和所述空气能热泵的进水口分别与外部进水管连通。
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