CN215571366U - 太阳能与空气源热泵联供热水、采暖及制冷系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及热工装置领域内的一种太阳能与空气源热泵耦合热水、采暖和制冷系统其太阳能集热器的水箱中设有换热管,通过换热管与储换热水箱之间进行传热,再将热量转移至储水箱中,可保证热水的优先使用,在温度较高时,通过储水循环泵优先使用储换热水箱中的热水,温度较低时,通过自来水水压驱动其它储换热水箱的中的热水优先使用;空气源热泵机组经缓冲水箱向末端设备供冷或供热,还可以通过空气源热泵机组辅助制热水,此外,太阳能集热器的热能可辅助供暖。该装置控制简单,系统整体热利用效率高;集热器不仅可以循环加热生活热水,还可以同时用于供暖,两个回路互不影响,实现一机多用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热工装置,特别涉及一种太阳能与空气源热泵联供热水、采暖及制冷系统。
背景技术
中国专利数据库中,有一种热泵机组与太阳能联动的供冷暖和生活热水装置,其公开号:CN102221270A;公开日:20111019;该装置包括主热泵机组、保温水箱、生活水换热器、冷热缓冲水箱和控制装置;保温水箱上有系统补水管,生活水换热器设置在保温水箱内;主热泵机组包括热泵室外机和室内换热器,室内换热器包含一个保温箱体,一个循环水泵及一个水—冷媒换热器;室内换热器通过一电动三通阀与保温水箱和冷热缓冲水箱相连通, 冷热缓冲水箱通过供水水泵与若干个负载末端散热器连通,向负载末端散热器供冷或供热;该装置还包括一太阳能集热装置、一太阳能热能传递装置、一溢流管和一个或二个以上副热泵机组,所述太阳能集热装置包括太阳能集热器和太阳能循环水泵;太阳能集热器通过太阳能循环水泵与保温水箱连成循环管路;太阳能热能传递装置连接于保温水箱和冷热缓冲水箱之间;溢流管一端与冷热缓冲水箱连通、另一端与散热器的回水管和室内换热器的回水管的交接处连通;副热泵机组的室内换热器的出水管与冷热缓冲水箱连通、回水管与散热器的回水管和溢流管的交接处连通。
其不足之处在于:该装置系统的热量较小,太阳能集热器在循环加热生活热水和供暖之间相互影响,热利用效率不足。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种太阳能与空气源热泵联供热水、采暖及制冷系统,使其控制简单,系统整体热利用效率高;集热器不仅可以循环加热生活热水,还可以同时用于供暖,两个回路互不影响,实现一机多用。
本实用新型的目的是这样实现的:一种太阳能与空气源热泵联供热水、采暖及制冷系统,包括太阳能集热器、空气源热泵模块机组、缓冲水箱及储换热水箱,所述缓冲水箱上经采暖/制冷供水总管与末端设备相连,末端设备的回水经采暖/制冷回水总管、末端循环泵连接至缓冲水箱;
所述太阳能集热器的水箱上设有第一进口、第一出口、第二进口和第二出口;
所述第一进口与第三循环泵的出口相连,第三循环泵的进口与缓冲水箱相连,第一出口连接至缓冲水箱;第三循环泵的进口或出口位置设有第一电控阀;
第二进口和第二出口经集热器循环泵及管路连接至储换热水箱上;
空气源热泵模块机组的热泵进水口与缓冲水箱之间设有热泵循环泵,空气源热泵模块机组的热泵出水口与缓冲水箱之间经管路相连;
该装置还包括有至少一个储水箱,相邻储水箱之间经连接管串联或并联连接,形成储水箱模组,自来水管一路接通储水箱模组,另一路经第二电控阀、储水循环泵连接到储换热水箱下部,储换热水箱上部与储水箱模组之间经管路相连,且同时连接生活热水总管。
本实用新型的进一步改进在于,所述第一进口和第一出口之间经贯穿太阳能集热器的水箱的换热管相连,第二进口和第二出口直通太阳能集热器的水箱的内腔。
本实用新型的进一步改进在于,所述第一进口和第一出口直通太阳能集热器的水箱的内腔,第二进口和第二出口之间经贯穿太阳能集热器的水箱的换热管相连。
本实用新型的进一步改进在于,所述储换热水箱中设有螺旋盘管,螺旋盘管一端连接集热器循环泵的进口,螺旋盘管的另一端所述第二出口。
本实用新型的进一步改进在于,所述太阳能集热器设有若干个,相邻太阳能集热器对应的换热管依次串联或者并联,至少一个太阳能集热器的水箱上设有排气口。
本实用新型的进一步改进在于,所述末端设备为地暖盘管或风机盘管。
本实用新型的进一步改进在于,所述太阳能集热器的水箱上设有温度探测器一,储换热水箱的下部设有温度探测器三,储换热水箱的上部设有温度探测器二,储水箱上设有温度探测器四,末端循环泵的管路上设有温度探测器六,缓冲水箱上设有温度探测器五。
作为本实用新型的进一步改进在于,所述储换热水箱经管路与空气源热泵热水机组的进水口和出水口分别相连。通过空气源热泵热水机组可以向储换热水箱补充热量。空气源热泵热水机组还可以由锅炉所替代。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:
1、太阳能集热器的水箱为敞开式结构,通气孔接通大气,使得太阳能集热器的水箱不承压;
2.太阳能集热器的水箱内设有贯穿水箱的换热管,换热管可承压,使得系统灵活多变。
3.太阳能集热器可同时用于加热生活热水和采暖。两个回路互不影响,实现一机多用。
4.太阳能集热器的热量不足以加热生活热水时,启动空气源热泵热水机组辅助制取热水,其使用更加灵活。
5.在末端采用地暖盘管或风机盘管时,集热器内低温的热水可直接用于供暖,充分利用太阳能资源。
6.储水箱采用模块化承压设计,定温加热,满足恒温恒压用水需求,可单组或多组并联、串联组合使用。
7. 该装置控制简单,可以保证生活热水的优先使用,且系统整体热利用效率高。
该装置用于供应生活热水、采暖及制冷。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图。
图2为本实用新型的另一种结构示意图。
图中,1自动补液箱, 2换热管,3太阳能集热器,3a太阳能集热器的水箱,301第一进口,302第一出口,303第二进口, 304第二出口,4排气口,5空气源热泵模块机组,501热泵出水口,502热泵进水口,6缓冲水箱,7采暖/制冷供水总管,8采暖/制冷回水总管,9生活热水总管,10自来水管,11储换热水箱,12连接管,13螺旋盘管,14空气源热水机组,15储水箱,T1温度探测器一,T2温度探测器二,T3温度探测器三,T4温度探测器四,T5温度探测器五,T6温度探测器六,P1集热器循环泵,P2热泵循环泵,P3第三循环泵,P4末端循环泵,P5储水循环泵,V1第一电控阀,V2第二电控阀。
具体实施方式
实施例1
如图1所示,为一种太阳能与空气源热泵联供热水、采暖及制冷系统,包括太阳能集热器3、空气源热泵模块机组5、缓冲水箱6及储换热水箱11,缓冲水箱6上经采暖/制冷供水总管7与末端设备相连,末端设备的回水经采暖/制冷回水总管8、末端循环泵P4连接至缓冲水箱6;太阳能集热器的水箱3a上设有第一进口301、第一出口302、第二进口303和第二出口304;第一进口301与第三循环泵P3的出口相连,第三循环泵P3的进口与缓冲水箱6相连,第一出口302连接至缓冲水箱6;第三循环泵P3的进口或出口位置设有第一电控阀V1;第二进口303和第二出口304经集热器循环泵P1及管路连接至储换热水箱11上;储换热水箱11经管路与空气源热泵热水机组14的进水口和出水口分别相连;空气源热泵模块机组5的热泵进水口502与缓冲水箱6之间设有热泵循环泵P2,空气源热泵模块机组5的热泵出水口501与缓冲水箱6之间经管路相连;该装置还包括有至少一个储水箱15,相邻储水箱之间经连接管12串联或并联连接,形成储水箱模组,自来水管9一路接通储水箱模组,另一路经第二电控阀V2、储水循环泵P5连接到储换热水箱11下部,储换热水箱11上部与储水箱模组之间经管路相连,且同时连接生活热水总管9。
第一进口301和第一出口302之间经贯穿太阳能集热器的水箱的换热管2相连,第二进口303和第二出口304直通太阳能集热器的水箱3a的内腔。
储换热水箱11中设有螺旋盘管13,螺旋盘管一端连接集热器循环泵P1的进口,螺旋盘管13的另一端第二出口304。
太阳能集热器3设有若干个,相邻太阳能集热器3对应的换热管2依次串联或者并联,至少一个太阳能集热器的水箱3a上设有排气口4。
末端设备为地暖盘管或风机盘管。
太阳能集热器的水箱3a上设有温度探测器一T1,储换热水箱11的下部设有温度探测器三T3,储换热水箱11的上部设有温度探测器二T2,储水箱上设有温度探测器四T4,末端循环泵P4的管路上设有温度探测器六T6,缓冲水箱6上设有温度探测器五T5。
太阳能集热器的水箱3a上连接有自动补液箱1,自动补液箱1的出水口连接太阳能集热器的水箱3a,可自动向太阳能集热器的水箱3a内补水。
工作时,通过温度探测器一至温度探测器六,探测对应位置的温度,数值分别记为t1、t2、t3、t4、t5及t6,利用所探测的温度进行控制,其工作模式如下:
1)热水储热模式:太阳能集热器吸收太阳能转换为热能,太阳能集热器的水箱内的水温不断升高,当t1-t3≥设定值一时,启动集热器循环泵P1,t1-t3<设定值二时,关闭集热器循环泵P1,从而不断加热储换热水箱11;
2)储热循环模式:当t2达到加热温度设定值三时,开启储水循环泵P5和第二电控阀V2,将储换热水箱内的热水循环打入到储水箱15内;当t2低于设定值四时,关闭储水循环泵P5和第二电控阀V2;当t2达到加热温度设定值三时,再开启储水循环泵P5和第二电控阀V2,如此循环往复,最终将储水箱模组内的热水温度t4达到设定值五;
3)热泵储热模式:可选择如下两种子模式,一、当太阳光照不足,t1在规定的时段内未上升到设定值六, 且t4小于设定值五时,启动热泵循环泵P2和空气源热泵模块机组5制热,并开关相应的控制阀,空气源热泵模块机组5制热,并不断加热太阳能集热器的水箱3a内的水,当t1到达设定设定值七时,关闭空气源热泵模块机组和P2,停止热泵循环泵P2;二、当太阳光照不足,t4小于设定温度,t1在规定的时段内未上升相应的温度值时,开启空气源热水机组14制热,不断加热储换热水箱11。
4)热水使用模式:通过生活热水总管9用水时,t2温度高于设定值八时,开启储水循环泵P5和第二电控阀V2,通过储水循环泵P5产生的压力,优先使用储换热水箱11的水;t2温度低于设定值八时,关闭储水循环泵P5和第二电控阀V2,自来水在压力下,推动储水箱15内的热水进入生活热水总管9后,供用户使用。
5)热泵采暖或制冷模式:开启热泵循环泵P2、启动空气源热泵模块机组P2进行制热或制冷,将缓冲水箱5内的水温t5制取到设定值九,再启动末端循环泵P4,将热量或冷量不断输送到末端设备;
6)太阳能辅助采暖模式:当t1-t6≥设定值十,且t6≥设定值十一时,开启第三循环泵P3和第一电控阀V1,将太阳能集热器内的水箱3a内的热水不断换入到缓冲水箱6内,进而输送到末端设备;当t1-t6<设定值十二,且t6<设定值十一时,关闭第三循环泵P3及第一电控阀V1,断开太阳能集热器内的水箱3a与缓冲水箱6的通路,启动热泵循环泵P2运行,同时启动空气源热泵模块机组5进行制热。
上述设定值一>设定值二、设定值三>设定值八>设定值四、设定值三>设定值五、设定值六<设定值七、设定值九>设定值十一、定值十>设定值十二。其中设定值一为7℃、设定值二为3℃、设定值十为7℃、设定值十一为38℃、设定值十二为3℃。
实施例2
如图2所示,为本实用新型的另一种结构示意图。
其与实施例1的不同之处在于:第一进口301和第一出口302直通太阳能集热器的水箱3a的内腔,第二进口303和第二出口304之间经贯穿太阳能集热器的水箱的换热管2相连。
另,储换热水箱中无螺旋盘管,采用直通形式。
其工作模式对应于实施例1的工作模式1)-6)。
本实用新型并不局限于上述实施例,在本实用新型公开的技术方案的基础上,本领域的技术人员根据所公开的技术内容,不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形,这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种太阳能与空气源热泵联供热水、采暖及制冷系统,包括太阳能集热器(3)、空气源热泵模块机组(5)、缓冲水箱(6)及储换热水箱(11),所述缓冲水箱(6)上经采暖/制冷供水总管(7)与末端设备相连,末端设备的回水经采暖/制冷回水总管(8)、末端循环泵(P4)连接至缓冲水箱(6);其特征在于:
所述太阳能集热器的水箱(3a)上设有第一进口(301)、第一出口(302)、第二进口(303)和第二出口(304);
所述第一进口(301)与第三循环泵(P3)的出口相连,第三循环泵(P3)的进口与缓冲水箱(6)相连,第一出口(302)连接至缓冲水箱(6);第三循环泵(P3)的进口或出口位置设有第一电控阀(V1);
第二进口(303)和第二出口(304)经集热器循环泵(P1)及管路连接至储换热水箱(11)上;
空气源热泵模块机组(5)的热泵进水口(502)与缓冲水箱(6)之间设有热泵循环泵(P2),空气源热泵模块机组(5)的热泵出水口(501)与缓冲水箱(6)之间经管路相连;
该装置还包括有至少一个储水箱(15),相邻储水箱之间经连接管(12)串联或并联连接,形成储水箱模组,自来水管(10)一路接通储水箱模组,另一路经第二电控阀(V2)、储水循环泵(P5)连接到储换热水箱(11)下部,储换热水箱(11)上部与储水箱模组之间经管路相连,且同时连接生活热水总管(9)。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能与空气源热泵联供热水、采暖及制冷系统,其特征在于:所述第一进口(301)和第一出口(302)之间经贯穿太阳能集热器的水箱的换热管(2)相连,第二进口(303)和第二出口(304)直通太阳能集热器的水箱(3a)的内腔。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能与空气源热泵联供热水、采暖及制冷系统,其特征在于:所述第一进口(301)和第一出口(302)直通太阳能集热器的水箱(3a)的内腔,第二进口(303)和第二出口(304)之间经贯穿太阳能集热器的水箱的换热管(2)相连。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种太阳能与空气源热泵联供热水、采暖及制冷系统,其特征在于:所述储换热水箱中设有螺旋盘管(13),螺旋盘管一端连接集热器循环泵(P1)的进口,螺旋盘管(13)的另一端所述第二出口(304)。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种太阳能与空气源热泵联供热水、采暖及制冷系统,其特征在于:所述太阳能集热器(3)设有若干个,相邻太阳能集热器(3)对应的换热管(2)依次串联或者并联,至少一个太阳能集热器的水箱(3a)上设有排气口(4)。
6.根据权利要求1-3任一项所述的一种太阳能与空气源热泵联供热水、采暖及制冷系统,其特征在于:所述末端设备为地暖盘管或风机盘管。
7.根据权利要求1-3任一项所述的一种太阳能与空气源热泵联供热水、采暖及制冷系统,其特征在于:所述太阳能集热器的水箱(3a)上设有温度探测器一(T1),储换热水箱(11)的下部设有温度探测器三(T3),储换热水箱(11)的上部设有温度探测器二(T2),储水箱上设有温度探测器四(T4),末端循环泵(P4)的管路上设有温度探测器六(T6),缓冲水箱(6)上设有温度探测器五(T5)。
8.根据权利要求1-3任一项所述的一种太阳能与空气源热泵联供热水、采暖及制冷系统,其特征在于:所述储换热水箱(11)经管路与空气源热泵热水机组(14)的进水口和出水口分别相连。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP03 | Change of name, title or address | ||
CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 225000 No. 22, shepherd Road, high tech Industrial Development Zone, Yangzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Jiangsu Huayang New Energy Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 225000 No. 22, shepherd Road, high tech Industrial Development Zone, Yangzhou City, Jiangsu Province Patentee before: JIANGSU HUAYANG SOLAR ENERGY Co.,Ltd. Country or region before: China |