CN210441316U - 一种生活热水供给系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种生活热水供给系统，包括太阳能集热器、集热循环泵、太阳能储热水箱、空气源热泵机组、热泵热水循环泵、电动阀、生活热水箱，太阳能集热器通过循环管路与太阳能储热水箱连通，太阳能储热水箱通过第二管路与生活热水箱连通，空气源热泵机组的一端通过第一管路与太阳能储热水箱连通，空气源热泵机组的另一端通过第三管路与生活热水箱连通，第一管路与第二管路的连接点位于太阳能储热水箱与热泵热水循环泵之间。本实用新型采用太阳能集热系统与空气源热泵机组系统串联供热，不仅能实现生活热水全年供应，还能延长太阳能供热水时间，可充分利用太阳能资源，节约热水加热能耗。

Description

一种生活热水供给系统

技术领域

本实用新型涉及可再生能源高效利用领域，特别涉及一种生活热水供给系统。

背景技术

目前，太阳能热水系统及空气源热泵热水系统在工程中的应用越来越广泛。太阳能是一种可再生清洁能源，但是太阳能热水系统受太阳光照强度和天气影响较大，光照强度弱或者阴雨天气时，热水水温无法满足使用要求，需使用其他能源加热热水。空气源热泵热水系统，通过热泵技术利用空气作为低温热源来制取高温生活热水，是一种高效节能的能源利用技术，其性能受空气温度影响较大，但与光强强度无直接必然的联系。

典型的太阳能热水系统与空气源热泵热水系统联合使用的方式有两种：

第一种方式是太阳能热水系统与空气源热泵热水系统并联，当太阳能热水系统不能提供高温热水时，关闭太阳能热水系统，转而运行空气源热泵热水系统，该方式中太阳能热水系统运行时间短，不能充分发挥太阳能热水系统的节能潜力。

第二种方式是即热式太阳能热水系统与空气源热泵热水系统串联，该方式中太阳能热水系统无太阳能储热水箱，太阳能热水管路直接与空气源热泵串联连接，当有生活热水需求时，市政水补水通过即热式太阳能热水系统加热后进入生活热水箱，水温较低时则进入空气源热泵热水系统加热升温然后再进入生活热水箱，当无生活热水需求时，由于无太阳能储热水箱，太阳能热水系统处于停止运行状态，无法充分利用太阳能加热热水。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种生活热水供给系统，以解决现有技术中太阳能利用不充分、热水供应量受限以及热水加热能耗大的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种生活热水供给系统，包括太阳能集热器、集热循环泵、太阳能储热水箱、空气源热泵机组、热泵热水循环泵、电动阀、生活热水箱；

所述太阳能集热器通过循环管路与所述太阳能储热水箱连通，所述集热循环泵设置在所述循环管路上；

所述太阳能储热水箱通过第二管路与所述生活热水箱连通；

所述空气源热泵机组的一端通过第一管路与所述太阳能储热水箱连通，所述空气源热泵机组的另一端通过第三管路与所述生活热水箱连通，所述热泵热水循环泵设置在所述第一管路上，所述电动阀设置在所述第三管路上，所述第一管路与所述第二管路的连接点位于所述太阳能储热水箱与所述热泵热水循环泵之间。

可选的，所述生活热水供给系统还包括补水管，所述补水管与所述太阳能储热水箱的补水口连通。

可选的，所述生活热水供给系统还包括生活热水供水管，所述生活热水供水管与所述生活热水箱的供水口连通。

可选的，所述生活热水箱内设有辅助电加热器。

可选的，所述太阳能集热器内设有温度传感器。

可选的，所述太阳能储热水箱内设有水位传感器和温度传感器。

可选的，所述生活热水箱内设有水位传感器和温度传感器。

可选的，所述补水管通过一电磁阀与所述太阳能储热水箱的补水口连通。

可选的，所述太阳能集热器为平板型太阳能集热器。

可选的，所述太阳能储热水箱的数量大于等于1。

可选的，当所述太阳能储热水箱的数量大于1时，各个所述太阳能储热水箱通过串联或并联连接。

本实用新型提供的一种生活热水供给系统，具有以下有益效果：

所述生活热水供给系统包括太阳能集热器、集热循环泵、太阳能储热水箱、空气源热泵机组、热泵热水循环泵、电动阀、生活热水箱，所述太阳能集热器通过循环管路与所述太阳能储热水箱连通，所述集热循环泵设置在所述循环管路上，所述太阳能储热水箱通过第二管路与所述生活热水箱连通，如此在太阳能辐照量较高时可通过太阳能集热系统单独供给热水；所述空气源热泵机组的一端通过第一管路与所述太阳能储热水箱连通，所述空气源热泵机组的另一端通过第三管路与所述生活热水箱连通，所述热泵热水循环泵设置在所述第一管路上，所述电动阀设置在所述第三管路上，所述第一管路与所述第二管路的连接点位于所述太阳能储热水箱与所述热泵热水循环泵之间，如此将太阳能集热系统与空气源热泵机组系统串联，在太阳能辐照量较低时通过太阳能集热系统与空气源热泵机组联合供给热水，可弥补太阳能集热系统单独供给热水的不足。因此，本实用新型采用太阳能集热系统与空气源热泵机组系统串联供热，不仅能实现生活热水全年供应，还能延长太阳能供热水时间，可充分利用太阳能资源，节约热水加热能耗。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的一种生活热水供给系统的结构示意图；

其中，附图1的附图标记说明如下：

E1-太阳能集热器；E2-空气源热泵机组；E3-辅助电加热器；P1-集热循环泵；P2-热泵热水循环泵；T1-太阳能储热水箱；T2-生活热水箱；V1-电动阀；W1-补水管；W2-生活热水回水管；W3-生活热水供水管；1-第一管路；2-第二管路；3-第三管路。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种生活热水供给系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

参阅图1，图1是本实施例提供的一种生活热水供给系统的结构示意图。

所述生活热水供给系统，包括太阳能集热器E1、集热循环泵P1、太阳能储热水箱T1、空气源热泵机组E2、热泵热水循环泵P2、电动阀V1、生活热水箱T2；

所述太阳能集热器E1通过循环管路与所述太阳能储热水箱T1连通，所述集热循环泵P1设置在所述循环管路上；

所述太阳能储热水箱T1通过第二管路与所述生活热水箱T2连通；

所述空气源热泵机组E2的一端通过第一管路与所述太阳能储热水箱T1连通，所述空气源热泵机组E2的另一端通过第三管路与所述生活热水箱T2连通，所述热泵热水循环泵P2设置在所述第一管路上，所述电动阀V1设置在所述第三管路上，所述第一管路与所述第二管路的连接点位于所述太阳能储热水箱T1与所述热泵热水循环泵P2之间。

可见，所述空气源热泵机组E2设置在所述太阳能储热水箱T1和所述生活储热水箱T2之间，实现太阳能集热系统与空气源热泵机组系统串联连接。

具体的，所述生活热水供给系统还包括生活热水回水管W2和生活热水供水管W3，所述生活热水箱T2的一端口与生活热水回水管W2连通，所述生活热水供水管W3与所述生活热水箱的供水口与生活热水供水管连通。

优选的，所述太阳能集热器E1为平板型太阳能集热器。

上述生活热水供给系统的工作原理设计如下述：

所述生活热水供给系统采用太阳能集热系统与空气源热泵机组系统实现串联供热，在阳光充足的情况下，当无生活热水需求时，太阳能集热系统不断加热所述太阳能储热水箱T1中的热水，使水温保持在高温状态，当有生活热水需求时，太阳能储热水箱T1中的热水直接供应给用户使用。由于光照不足或阴雨天气时，太阳能集热系统产生的热水温度较低，但仍可加热由补水管W1补充的低温市政水，并保证太阳能储热水箱T1中的水有一定温度，当有生活热水需求时，太阳能储热水箱T1中的低温水进入空气源热泵机组系统加热至高温水，空气源热泵机组系统有效地延长了太阳能供热水时间，可充分利用太阳能资源，节约热水加热能耗。

进一步的，所述太阳能集热器E1、太阳能储热水箱T1以及生活热水箱T2内设有温度传感器。

在实际应用中，所述生活热水供给系统的工作模式分为两种，第一种为太阳能单独供热模式，当太阳能辐照量较高时，空气源热泵机组E2、热泵热水循环泵P2和电动阀V1处于关闭状态。太阳能集热系统采用温差循环，当所述太阳能集热器E1的出水温度高于所述太阳能储热水箱T1中水温的设定值，且设置两者温差大于一定值时，例如设置两者温差大于5℃时，控制系统启动所述集热循环泵P1，把所述太阳能储热水箱T1中的水抽出，把经所述太阳能集热器E1加热过的高温水顶回，这样不停的循环，直至所述太阳能集热器E1的出水温度与所述太阳能储热水箱T1中水温的设定值低于设置温差的下限值时，关闭所述集热循环泵P1。

第二种为太阳能集热系统与空气源热泵机组系统串联供热模式，当太阳能辐照量较低时，所述太阳能集热器E1的出水温度低于所述太阳能储热水器T1中水温的设定值，依靠太阳能单独供热模式已经无法满足生活热水的需求。当生活热水箱T2中的水温低于设定值，打开空气源热泵机组E2、热泵热水循环泵P2和电动阀V1，此时太阳能储热水箱T1中经太阳能集热器E1预热过的水通过第一管路1与第二管路2的低温热水混合后在所述热泵热水循环泵P2的作用下流入到空气源热泵机组E2，经所述空气源热泵机组E2加热后通过所述第三管路3进入到生活热水箱T2，同样采用温差循环，直至生活热水箱T2中的水温设定值与空气源热泵机组E2的出水温度低于设置温差的下限值时，关闭空气源热泵机组E2、热泵热水循环泵P2和电动阀V1。

进一步的，所述生活热水箱T2中设有辅助电加热器E3，当室外环境温度较低时，所述辅助电加热器E3作为所述空气源热泵机组E2的补充热源，以弥补所述空气源热泵机组E2低温环境下的性能衰减，使得生活热水箱T2的水温达到设定值下限。

另外，所述太阳能储热水箱T1和所述生活热水箱T2中设有水位传感器。

所述补水管通过一电磁阀与所述太阳能储热水箱T1的补水口连通，所述第二管路2通过一电磁阀与所述生活热水箱T2的一进水口连通，这样就可以实现所述生活热水供给系统的自动补水过程。

具体的，生活热水供给系统的补水过程分为太阳能储热水箱T1补水和生活热水箱T2补水：当太阳能储热水箱T1中的水位降低到一定水位时，太阳能储热水箱T1中的水位传感器发出信号，控制系统启动设置在所述补水管W1的端口的电磁阀，市政水通过补水管W1补充到太阳能储热水箱T1内，直至太阳能储热水箱T1达到一定的水位则停止向其内补水。当生活热水箱T2中的水位降低到一定水位时，生活热水箱T2中的水位传感器发出信号，控制系统启动设置在连接所述生活热水箱T2进水口的第二管路2端部的电磁阀，此时太阳能储热水箱T1的水补充到生活热水箱T2内，直至生活热水箱T2达到一定的水位停止向其内补水。

进一步的，所述太阳能储热水箱T1的数量大于等于1，当所述太阳能储热水箱T1的数量大于等于2时，各个所述太阳能储热水箱T1通过串联或并联连接。夏日阳光充足且日照时间时间长，太阳能集热器E1会持续处于高温状态，此时1个所述太阳能储热水箱T1所能接收的由所述太阳能集热器E1传输的热量会达到饱和状态，不能实现太阳能利用率的最大化，若再串联或者并联一个或多个所述太阳能储热水箱T1，不仅能实现太阳能的过剩，还可以有效防止所述太阳能集热器E1过热。

综上所述，在本实用新型提供的一种生活热水供给系统，具有以下优点：

所述生活热水供给系统包括太阳能集热器、集热循环泵、太阳能储热水箱、空气源热泵机组、热泵热水循环泵、电动阀、生活热水箱，所述太阳能集热器通过循环管路与所述太阳能储热水箱连通，所述集热循环泵设置在所述循环管路上；所述太阳能储热水箱通过第二管路与所述生活热水箱连通，如此在太阳能辐照量较高时可通过太阳能集热系统单独供给热水；所述空气源热泵机组的一端通过第一管路与所述太阳能储热水箱连通，所述空气源热泵机组的另一端通过第三管路与所述生活热水箱连通，所述热泵热水循环泵设置在所述第一管路上，所述电动阀设置在所述第三管路上，所述第一管路与所述第二管路的连接点位于所述太阳能储热水箱与所述热泵热水循环泵之间，如此将太阳能集热系统与空气源热泵机组系统串联，在太阳能辐照量较低时通过太阳能集热系统与空气源热泵机组联合供给热水，可弥补太阳能集热系统单独供给热水的不足。因此，本实用新型采用太阳能集热系统与空气源热泵机组系统串联供热，不仅能实现生活热水全年供应，还能延长太阳能供热水时间，可充分利用太阳能资源，节约热水加热能耗。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种生活热水供给系统，其特征在于，包括太阳能集热器、集热循环泵、太阳能储热水箱、空气源热泵机组、热泵热水循环泵、电动阀、生活热水箱；

所述太阳能集热器通过循环管路与所述太阳能储热水箱连通，所述集热循环泵设置在所述循环管路上；

所述太阳能储热水箱通过第二管路与所述生活热水箱连通；

所述空气源热泵机组的一端通过第一管路与所述太阳能储热水箱连通，所述空气源热泵机组的另一端通过第三管路与所述生活热水箱连通，所述热泵热水循环泵设置在所述第一管路上，所述电动阀设置在所述第三管路上，所述第一管路与所述第二管路的连接点位于所述太阳能储热水箱与所述热泵热水循环泵之间。

2.如权利要求1所述的生活热水供给系统，其特征在于，所述生活热水供给系统还包括补水管，所述补水管与所述太阳能储热水箱的补水口连通。

3.如权利要求1所述的生活热水供给系统，其特征在于，所述生活热水供给系统还包括生活热水供水管，所述生活热水供水管与所述生活热水箱的供水口连通。

4.如权利要求1所述的生活热水供给系统，其特征在于，所述生活热水箱内设有辅助电加热器。

5.如权利要求1所述的生活热水供给系统，其特征在于，所述太阳能集热器内设有温度传感器。

6.如权利要求1所述的生活热水供给系统，其特征在于，所述太阳能储热水箱内设有水位传感器和温度传感器。

7.如权利要求1所述的生活热水供给系统，其特征在于，所述生活热水箱内设有水位传感器和温度传感器。

8.如权利要求2所述的生活热水供给系统，其特征在于，所述补水管通过一电磁阀与所述太阳能储热水箱的补水口连通。

9.如权利要求1所述的生活热水供给系统，其特征在于，所述太阳能集热器为平板型太阳能集热器。

10.如权利要求1所述的生活热水供给系统，其特征在于，所述太阳能储热水箱的数量大于等于1。

11.如权利要求10所述的生活热水供给系统，其特征在于，当所述太阳能储热水箱的数量大于1时，各个所述太阳能储热水箱通过串联或并联连接。

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