CN212378172U - 一种太阳能暖气、空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种太阳能暖气、空调系统，包括热水循环装置、暖气装置和空调装置；所述热水循环装置包括储能水箱、集热器和保温水箱；所述暖气装置包括冷热水循环管路和风扇换热器；所述空调装置包括交换管路和热泵。该太阳能暖气、空调系统利用太阳能替代电能，通过太阳能热量交换可一年四季提供热水，同时在夏季时可提供空调冷风，使得室内降温，在冬季时可提供暖风，使得室内升温，有效的节约了能源，提高能源转化效率，降低热水使用成本和制冷制热成本。

Description

一种太阳能暖气、空调系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能暖气、空调、热水技术领域，特别涉及一种太阳能暖气、空调系统。

背景技术

自上世纪70年代能源危机爆发以来，世界各国均在积极探索新型能源结构，力求改变传统能源消费理念，合理开发可再生能源，作为能源消费大国，我国更不例外。煤炭的不可再生性和对大气的严重污染性使得我国以煤为主的能源结构急需转型，目前，太阳能以它的绿色清洁、节能高效、环保可再生的突出优势应运而生，成为最具有发展前景和价值的新能源领域。

当前农村建筑对太阳能的应用形式主要集中为被动式太阳房与单户太阳能热水器，为太阳能的初级应用，太阳能利用率不高。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种太阳能暖气、空调系统，用于节约能源，提高能源转化效率，降低热水使用成本和制冷制热成本。

本实用新型采用的技术方案为：

一种太阳能暖气、空调系统，该太阳能暖气、空调系统包括热水循环装置、暖气装置和空调装置；所述热水循环装置包括储能水箱、集热器和保温水箱，储能水箱的下端通过循环管路一与集热器一端连通，集热器的另一端通过循环管路二与储能水箱的上端连通，循环管路一上设有水泵，循环管路一与自来水管路一连通，自来水管路一上设有阀门一，储能水箱的上端通过输水管路与保温水箱的下端连通，保温水箱的上端与用水管路连通，输水管路上设有增压泵一和阀门二，输水管路与自来水管路二连通，自来水管路二上设有阀门三；所述暖气装置包括暖气管路一、若干支流冷热水循环管路、暖气管路二和和风扇换热器，暖气管路一的一端与输水管路连通，另一端通过若干支流冷热水循环管路与暖气管路二的一端连通，暖气管路二的另一端与储能水箱的下端连通，若干支流冷热水循环管路的一侧设有风扇换热器，暖气管路二上设有增压泵二；所述空调装置包括第一热量转移管路、热泵和热量交换器一，热泵的两侧分别设有冷端管路和热端管路，冷端管路通过热量交换器一与第一热量转移管路热量交换，热端管路的一侧设有散热器，第一热量转移管路的两端分别与储能水箱连通，中间与热量交换器一连通，其上还设有循环泵一。

优选的，所述循环管路二上设有单向阀。

优选的，所述若干支流冷热水循环管路上分别设有阀门四。

优选的，所述保温水箱上还连通有第二热量转移管路，第二热量转移管路通过热端管路上的热量交换器二与热端管路热量交换，第二热量转移管路上还设有循环泵二。

优选的，该太阳能暖气、空调系统还设有供电装置，所述供电装置包括太阳能发电板、蓄电池和交直流转换器；太阳能发电板设于集热器上方，太阳能发电板与蓄电池连接，蓄电池通过交直流转换器为热泵供电。

优选的，所述交直流转换器与用电线路连接。

优选的，所述供电装置还包括充电桩，所述充电桩与蓄电池连接。

优选的，所述太阳能发电板可拆卸的设于集热器上方，春秋季节使用时，太阳能发电板能够对集热器进行部分遮挡，冬季节使用时，可对太阳能发电板进行拆除。

本实用新型的有益效果是：

1本实用新型利用太阳能替代电能，通过太阳能热量交换可一年四季提供热水，同时在夏季时可提供空调冷风，使得室内降温，在冬季时可提供暖风，使得室内升温。

2本实用新型通过集热器利用太阳能对自来水进行加热，有效的节约了电能，提高能源转化效率，降低了热水使用成本。

3本实用新型通过太阳能发电板将太阳能转换电能，为热泵供电的同时，还可连接充电桩和家庭用电线路，进一步节约电能。

4本实用新型整体设计构思巧妙，且安装方便，可大力推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型春秋季节工作示意图；

图3为本实用新型冬季节工作示意图；

图4为本实用新型夏季节工作示意图。

图1—4中，1—储能水箱，2—集热器，3—保温水箱，4—循环管路一，5—循环管路二，6—水泵，7—自来水管路一，8—阀门一，9—输水管路，10—用水管路，11—增压泵一，12—阀门二，13—自来水管路二，14—阀门三，15—暖气管路一，16—风扇换热器，17—支流冷热水循环管路，18—第一热量转移管路，19—热泵，20—冷端管路，21—热端管路，22—散热器，23—循环泵一，24—单向阀，25—增压泵二，26—阀门四，27—第二热量转移管路，28—循环泵二，29—太阳能发电板，30—蓄电池，31—交直流转换器，32—充电桩，33—热量交换器一，34—热量交换器二，35—用电线路，36—暖气管路二。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例的附图、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付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。

如图1所示，本实用新型是一种太阳能暖气、空调系统，该太阳能暖气、空调系统包括热水循环装置、暖气装置和空调装置。

所述热水循环装置包括储能水箱1、集热器2和保温水箱3，储能水箱1的下端通过循环管路一4与集热器2一端连通，集热器2的另一端通过循环管路二5与储能水箱1的上端连通，循环管路一4上设有水泵6，循环管路一4与自来水管路一7连通，自来水管路一7上设有阀门一8，储能水箱1的上端通过输水管路9与保温水箱3的下端连通，保温水箱3的上端与用水管路10连通，输水管路9上设有增压泵一11和阀门二12，输水管路9与自来水管路二13连通，自来水管路二13上设有阀门三14。所述暖气装置包括暖气管路一15、若干支流冷热水循环管路17、暖气管路二36和和风扇换热器16，暖气管路一15的一端与输水管路9连通，另一端通过若干支流冷热水循环管路17与暖气管路二36的一端连通，暖气管路二36的另一端与储能水箱1的下端连通，若干支流冷热水循环管路17的一侧设有风扇换热器16，暖气管路二36上设有增压泵二25。所述空调装置包括第一热量转移管路18、热泵19和热量交换器一33，热泵19的两侧分别设有冷端管路20和热端管路21，冷端管路20通过热量交换器一33与第一热量转移管路18热量交换，热端管路21的一侧设有散热器22，用于排出多余热量，第一热量转移管路18的两端分别与储能水箱1连通，第一热量转移管路18的中间与热量交换器一33连通，第一热量转移管路18上还设有循环泵一23。

为了使得该太阳能暖气、空调系统在夏季也可提供热水，所述保温水箱3上还连通有第二热量转移管路27，第二热量转移管路27通过热端管路21上的热量交换器二34与热端管路21热量交换，第二热量转移管路27上设有循环泵二28，通过第二热量转移管路27和循环泵二28使得保温水箱3内的自来水形成循环，并通过热量交换器二34与热端管路21热量交换，提升保温水箱3内的自来水的温度。

该太阳能暖气、空调系统春秋季节使用时，如图2所示，储能水箱1内的自来水通过水泵6由储能水箱1经循环管路一4输送至集热器2，由集热器2经循环管路二5循环回储能水箱1，自来水经过集热器2时，集热器2通过太阳照射，将热量传递给自来水，使自来水升温；同时储能水箱1内升温后的自来水通过增压泵一11和阀门二12由储能水箱1经过输水管路9传输至保温水箱3，保温水箱3与用水管路10连通，打开用水管路10即可使用热水，使用热水的同时，自来水管路一7通过阀门一8向储能水箱1内补充自来水。

该太阳能暖气、空调系统冬季节使用时，如图3所示，除水循环装置工作以外，同时暖气装置工作，输水管路9内带有温度的自来水经暖气管路一15后，分流至若干支流冷热水循环管路17，最后通过暖气管路二36循环回储能水箱1内，带有温度的自来水经过若干支流冷热水循环管路17时，自来水的热量传递给空气，并通过风扇换热器16使高温空气吹向室内。

该太阳能暖气、空调系统夏季节使用时，如图4所示，由于夏季热水消耗量少，因此可关闭水泵6，同时集热器2停止工作；此时空调装置开始工作，空调装置的热泵19分别设有冷端管路20和热端管路21，储能水箱1内的自来水通过循环泵一23和第一热量转移管路18在储能水箱1和热量交换器一33之间进行循环，由于冷端管路20与热量交换器一33连通，因此自来水循环至热量交换器一33时，受冷端管路20影响，产生降温；同时储能水箱1内降温后的自来水通过增压泵二25依次经暖气管路二36、若干支流冷热水循环管路17、暖气管路一15、和输水管路9由储能水箱1的下端循环回储能水箱1的上端，降温后的自来水经过若干支流冷热水循环管路17时，将低温的自来水的冷量传递给空气，并通过风扇换热器16使低温空气吹向室内；同时保温水箱3内自来水通过循环泵二28由保温水箱3经第二热量转移管路27在保温水箱3外进行循环，由于第二热量转移管路27通过热量交换器二34与热端管路21热量交换，因此自来水循环至热量交换器二34时，受热端管路21影响，产生升温，打开用水管路10即可使用热水，使用热水的同时，自来水管路二13通过阀门三14向保温水箱3内补充自来水。

为了进一步利用太阳能节省电能，该太阳能暖气、空调系统还设有供电装置，所述供电装置包括太阳能发电板29、蓄电池30和交直流转换器31；太阳能发电板29能够拆卸的设于集热器2上，太阳能发电板29与蓄电池30连接，蓄电池30通过交直流转换器31为热泵19供电。此外，所述供电装置还包括充电桩32，充电桩32与蓄电池30连接，通过充电桩32可为其它设备充电。所述交直流转换器31还与用电线路35连接，可弥补家庭用电。

需要说明的是该太阳能暖气、空调系统中，太阳能发电板29的太阳能利用率为15％-20％，集热器2的太阳能利用率大于60％，在春秋夏三季时，由于无需供应暖气制热，因此供电装置太阳能发电板29可部分遮挡集热器2进行供电；而在冬季时，由于需求暖气制热及热水使用，因此应拆除太阳能发电板29，避免太阳能发电板29遮挡集热器2，进而保证集热器2的太阳能利用率达到最高。

为了使得热水循环装置在停止工作时，集热器2内的自来水可通过循环管路一4和循环管路二5回流至储能水箱1内。所述循环管路二5上还设有单向阀24，热水循环装置在停止工作时，空气可通过单向阀24进入循环管路二5，使得集热器2内的自来水可通过循环管路一4和循环管路二5回流至储能水箱1内。此外，所述若干支流冷热水循环管路17上分别设有阀门四26，在无需制冷制热时，可关闭阀门四26；若支流冷热水循环管路17分设不同房间时，通过阀门四26也可进行单独控制。

本实用新型中所提及的水箱、集热器、水泵、阀门、增压泵、风扇换热器、热泵、散热器、循环泵、单向阀、太阳能发电板、蓄电池、交直流转换器、充电桩、热量交换器，均为现有技术，可进行市购。

Claims (8)

1.一种太阳能暖气、空调系统，其特征在于：该太阳能暖气、空调系统包括热水循环装置、暖气装置和空调装置；所述热水循环装置包括储能水箱、集热器和保温水箱，储能水箱的下端通过循环管路一与集热器一端连通，集热器的另一端通过循环管路二与储能水箱的上端连通，循环管路一上设有水泵，循环管路一与自来水管路一连通，自来水管路一上设有阀门一，储能水箱的上端通过输水管路与保温水箱的下端连通，保温水箱的上端与用水管路连通，输水管路上设有增压泵一和阀门二，输水管路与自来水管路二连通，自来水管路二上设有阀门三；所述暖气装置包括暖气管路一、若干支流冷热水循环管路、暖气管路二和和风扇换热器，暖气管路一的一端与输水管路连通，另一端通过若干支流冷热水循环管路与暖气管路二的一端连通，暖气管路二的另一端与储能水箱的下端连通，若干支流冷热水循环管路的一侧设有风扇换热器，暖气管路二上设有增压泵二；所述空调装置包括第一热量转移管路、热泵和热量交换器一，热泵的两侧分别设有冷端管路和热端管路，冷端管路通过热量交换器一与第一热量转移管路热量交换，热端管路的一侧设有散热器，第一热量转移管路的两端分别与储能水箱连通，中间与热量交换器一连通，其上还设有循环泵一。

2.根据权利要求1所述的太阳能暖气、空调系统，其特征在于：所述循环管路二上设有单向阀。

3.根据权利要求1所述的太阳能暖气、空调系统，其特征在于：所述若干支流冷热水循环管路上分别设有阀门四。

4.根据权利要求1所述的太阳能暖气、空调系统，其特征在于：所述保温水箱上还连通有第二热量转移管路，第二热量转移管路通过热端管路上的热量交换器二与热端管路热量交换，第二热量转移管路上还设有循环泵二。

5.根据权利要求1所述的太阳能暖气、空调系统，其特征在于：该太阳能暖气、空调系统还设有供电装置，所述供电装置包括太阳能发电板、蓄电池和交直流转换器；太阳能发电板设于集热器上方，太阳能发电板与蓄电池连接，蓄电池通过交直流转换器为热泵供电。

6.根据权利要求5所述的太阳能暖气、空调系统，其特征在于：所述交直流转换器与用电线路连接。

7.根据权利要求5所述的太阳能暖气、空调系统，其特征在于：所述供电装置还包括充电桩，所述充电桩与蓄电池连接。

8.根据权利要求5所述的太阳能暖气、空调系统，其特征在于：所述太阳能发电板可拆卸的设于集热器上方，春秋季节使用时，太阳能发电板能够对集热器进行部分遮挡，冬季节使用时，可对太阳能发电板进行拆除。

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