CN220750232U - 一种基于平衡水箱的家庭热水系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及热能回收技术领域。一种基于平衡水箱的家庭热水系统，包括光伏光热板以及热水器，热水器是双源热泵热水器，双源热泵热水器包括空气源换热器和水源换热器，光伏光热板的一端连接一平衡水箱，平衡水箱的出口连接第一切换管路与第二切换管路；第一切换管路与水源换热器的介质入口相连，水源换热器的介质出口通过回流管路与光伏光热板的另一端对接导通；第二切换管路与双源热泵热水器的出水口两者通过三通阀与家用热水输出管路切换对接导通；光伏光热板以及平衡水箱均安装有温度传感器。根据光伏光热板以及平衡水箱内的温度，切换水体的流通路径，提高对热能的利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及热能回收技术领域，具体涉及家庭热水系统。
背景技术
夏季热水需求量相对较少，而光伏光热板在夏季的时候产热量最大，而随着温度的升高，光伏光热板的发电效率将会降低，如果热量不能及时被消耗，将会产生比较严重的热堆积，影响光伏光热板的发电效率和寿命。
公开号为CN102967052A的中国专利，公开了一种建筑物太阳能利用系统，将太阳能分别提取，通过光伏发电和产热相结合的两种形式来满足建筑自身对能量的需求，满足建筑物内的供电、生活热水、制冷和取暖功能，光伏发电可以通过建筑物的电负荷消耗，不能耗尽的，也可以输送给电网满足其它需求，使光能转换效率大幅提高。
缺陷在于，该专利中水箱设置有独立的端口分别对接家庭用水以及热泵。水箱上的端口需要进行独立的控制。此外，该专利中使用单一功能的热泵，可以是空气源热泵，地源热泵，水源热泵等，无法根据不同的水温环境切换不同的热泵。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种基于平衡水箱的家庭热水系统，已解决上述至少一个技术问题。
本实用新型的技术方案是：一种基于平衡水箱的家庭热水系统，包括光伏光热板以及热水器，其特征在于，所述热水器是双源热泵热水器，所述双源热泵热水器包括空气源换热器和水源换热器；
所述光伏光热板的一端连接一平衡水箱，平衡水箱的出口连接第一切换管路与第二切换管路；
所述第一切换管路与水源换热器的介质入口相连，水源换热器的介质出口通过回流管路与光伏光热板的另一端对接导通；
所述第二切换管路与双源热泵热水器的出水口两者通过三通阀与家用热水输出管路切换对接导通；
所述光伏光热板以及平衡水箱均安装有温度传感器。
本实用新型便于根据光伏光热板以及平衡水箱内的温度，切换水体的流通路径，提高对热能的利用率。平衡水箱内的水体可以直接经家用热水输出管路输出后使用。平衡水箱内的水体也可以经过双源热泵热水器进行吸热后，进行热能的回收。
在夏季热富余较多时，平衡水箱的水温达到热水使用需求时可自动切换为家用热水输出管路直接使用，即优先使用平衡水箱的热，在缓解热堆积的同时，还可减少热泵的工作时间，能更充分地利用太阳能。
进一步优选地，所述第一切换管路上沿着导流方向依次安装有第一电控阀、循环泵以及第二电控阀。
进一步优选地，所述双源热泵热水器设置有进水管路，所述进水管路以及所述回流管路均与一进水接头对接导通。
便于补水。
进一步优选地，所述回流管路上安装有用于补水的补水接头，所述补水接头上安装有电控阀门。
进一步优选地，所述三通阀是电控三通阀，所述电控三通阀连接一PLC系统，所述PLC系统连接所述温度传感器。
便于根据温度传感器的值，切换三通阀的通断情况。
进一步优选地，所述平衡水箱的外壁套设有一螺旋状设置的联通管路，所述联通管路与所述光伏光热板对接导通。
便于提高平衡水箱的强度的同时，便于水箱内热能的保温。
附图说明
图1是本实用新型具体实施例1的一种结构示意图；
图2是本实用新型具体实施例1水源模式的一种结构示意图；
图3是本实用新型具体实施例1水源及空气源双模式的一种结构示意图；
图4是本实用新型具体实施例1空气源模式的一种结构示意图；
图5是本实用新型具体实施例1的双源热泵热水器的局部结构示意图。
图中：1为光伏光热板，2为平衡水箱，3为循环泵，4为第一切换管路，5为第二切换管路，6为双源热泵热水器，7为回流管路，8为三通阀，61为水源换热器，62为空气源换热器。
具体实施方式
参见图1至图5，具体实施例1，一种基于平衡水箱的家庭热水系统，包括光伏光热板1以及双源热泵热水器6，双源热泵热水器6包括空气源换热器62和水源换热器61，光伏光热板1的一端连接一平衡水箱2，平衡水箱2的出口连接第一切换管路4与第二切换管路5；第一切换管路4与水源换热器61的介质入口相连，水源换热器61的介质出口通过回流管路7与光伏光热板1的另一端对接导通。具体的，光伏光热板1上的吸热管路的一端连接一平衡水箱。水源换热器的介质出口通过回流管路7与光伏光热板1上的吸热管路的另一端对接导通。平衡水箱的进水口安装有电磁阀。
第二切换管路5与双源热泵热水器6的出水口两者通过三通阀8与家用热水输出管路切换对接导通；光伏光热板1以及平衡水箱2均安装有温度传感器。具体的，吸热管路内安装有温度传感器。平衡水箱内安装有温度传感器。根据光伏光热板1以及平衡水箱2内的温度，切换水体的流通路径，提高对热能的利用率。平衡水箱2内的水体可以直接经家用热水输出管路输出后使用。平衡水箱2内的水体也可以经过双源热泵热水器进行吸热后，进行热能的回收。在夏季热富余较多时，平衡水箱2的水温达到热水使用需求时可自动切换为家用热水输出管路直接使用，即优先使用平衡水箱2的热，在缓解热堆积的同时，还可减少热泵的工作时间，能更充分地利用太阳能。家用热水输出管路上安装有水泵。
参见图5，空气源换热器62是蒸发器。双源热泵热水器包括顺序连接的压缩机9、冷凝器以及蒸发器，蒸发器与压缩机9之间管路途径水源换热器61。水源换热器61包括一用于浸没蒸发器与压缩机之间管路的壳体；壳体上开设有水源换热器的介质入口以及水源换热器的介质出口。
第一切换管路4上沿着导流方向依次安装有第一电控阀、循环泵3以及第二电控阀。
双源热泵热水器设置有进水管路，进水管路以及回流管路7均与一进水接头对接导通。便于补水。
回流管路7上安装有用于补水的补水接头，补水接头上安装有电控阀门。
三通阀是电控三通阀，电控三通阀连接一PLC系统，PLC系统连接温度传感器。便于根据温度传感器的值，切换三通阀的通断情况。PLC系统控制连接循环泵。
工作原理：
以光伏光热板上的温度传感器感应到的温度为T1，以平衡水箱2内的温度传感器感应到的温度为T3。
1)平衡水箱2蓄热模式：当T1高于设定值A或T1-T3≥5℃(5℃数值可变)时，循环泵3启动。第一切换管路4上的电磁阀开启。
当T1小于设定值B或T1-T3＜3℃(5℃数值可变)时，循环泵3停止。第一切换管路4上的电磁阀关闭。
设定值A大于设定值B。设定值A以及设定值B可根据需求进行调整。
2)热泵启动模式：
当T3≥设定值C时，以水源模式运行，也就是平衡水箱2内的水直接用于家用热水输出管路。参见图2。平衡水箱通过第二切换管路5以及三通阀8与家用热水输出管路导通。
当T3＜设定值D时，以水源及空气源双模式同时运行；也就说平衡水箱2的水导入水源换热器，用于对双源热泵热水器进行热交换。参见图3。平衡水箱通过第一切换管路途径水源换热器后回流到太阳能电池板。双源热泵热水器6的出水口通过三通阀8与家用热水输出管路导通。
当T3＜设定值E时，以空气源模式运行，也就是双源热泵热水器直接进行加热用水。参见图4。双源热泵热水器6的出水口通过三通阀8与家用热水输出管路导通。
设定值C大于设定值D，设定值D大于设定值E。设定值C、设定值D以及设定值E可根据需求进行调整。
具体实施例2，在具体实施例1的基础上，平衡水箱的外壁套设有一螺旋状设置的联通管路，联通管路与光伏光热板对接导通。便于提高平衡水箱的强度的同时，便于水箱内热能的保温。具体的，联通管路与光伏光热板上的吸热管路对接导通。联通管路的两端分别与光伏光热板上的吸热管路的两端对接导通。联通管路与光伏光热板的吸热管路通过输送泵相连。联通管路的两端均安装有电磁阀。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于平衡水箱的家庭热水系统，包括光伏光热板以及热水器，其特征在于，所述热水器是双源热泵热水器，所述双源热泵热水器包括空气源换热器和水源换热器；
所述光伏光热板的一端连接一平衡水箱，所述平衡水箱的出口连接第一切换管路与第二切换管路；
所述第一切换管路与所述水源换热器的介质入口相连，所述水源换热器的介质出口通过回流管路与光伏光热板的另一端对接导通；
所述第二切换管路与双源热泵热水器的出水口两者通过三通阀与家用热水输出管路切换对接导通；
所述光伏光热板以及平衡水箱均安装有温度传感器。
2.根据权利要求1所述的一种基于平衡水箱的家庭热水系统，其特征在于：所述第一切换管路上沿着导流方向依次安装有第一电控阀、循环泵以及第二电控阀。
3.根据权利要求1所述的一种基于平衡水箱的家庭热水系统，其特征在于：所述双源热泵热水器设置有进水管路，所述进水管路以及所述回流管路均与一进水接头对接导通。
4.根据权利要求1所述的一种基于平衡水箱的家庭热水系统，其特征在于：所述回流管路上安装有用于补水的补水接头，所述补水接头上安装有电控阀门。
5.根据权利要求1所述的一种基于平衡水箱的家庭热水系统，其特征在于：所述三通阀是电控三通阀，所述电控三通阀连接一PLC系统，所述PLC系统连接所述温度传感器。
6.根据权利要求1所述的一种基于平衡水箱的家庭热水系统，其特征在于：所述平衡水箱的外壁套设有一螺旋状设置的联通管路，所述联通管路与所述光伏光热板对接导通。
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