CN2793618Y - 太阳能－空气源全自动热水供应系统 - Google Patents

Abstract

一种太阳能—空气源全自动热水供应系统，由保温水塔(1)、太阳能热水器组(5)、热水泵(8)、热泵(10)及阀门、管道组成，太阳能热水器的制热方式为光热转换，直接吸收阳光的热量；热泵的制热方式为气热转换，它以空气为热源，从空气中吸收能量，热泵(10)的运转有控制仪表(11)自动控制。各台太阳能热水器的排气管用管道(6)联接，并与保温水塔(1)的排气管(14)经三通管联接与大气相通。本实用新型具有占地面积相对小，设备紧凑，能耗低，环境保护好，安全实用，价格便宜等优点。可应用于住宅、办公楼、宾馆、招待所等场所的热水供应系统。

Description

太阳能一空气源全自动热水供应系统

技术领域

本实用新型涉及一种住宅热水供应系统，具体来说，涉及一种太阳能热水供应系统。

背景技术

随着国民经济的快速发展，能源和环境保护问题日益突出，尽快建设循环经济，构筑节约型社会的理念已形成普遍共识，在这一社会经济的背景下，在住宅热水供应系统方面，太阳能受到人们重视，太阳能热水器在节约能源、环境保护和安全性能等方面的突出优点，使它对传统的燃煤锅炉、燃气热水器和电热水器提出了挑战，燃煤锅炉要烧大量煤炭，热效率低、污染重；燃气热水器在使用中存在安全隐患，每年因使用燃气热水器而引发的中毒事件时有报道；电热水器以消耗大量昂贵的电力为代价，不利于能源的合理利用。

目前市场上销售的太阳能热水器一般都备有辅助电加热装置，以便阴雨天气和夜晚缺少阳光时也能实现全天候24小时随时有热水供应，从而也存在电能的过大消耗，特别是对低日照地区(如中国西部的贵州地区)不够经济。

关于太阳能热水器的辅助加热装置，中国专利01200075.2“多层住宅及办公用双循环式抗冻太阳能热水装置”提到辅助加热装置可以采用电加热、燃油或燃气加热装置，显然这样的辅助加热装置能源利用不合理。

热泵基于其循环原理，其蒸发器从周围环境中吸收热量，再通过其冷凝器将热量释发到水中，实现热水的生产。热泵可以利用低温热源，从而具有高效节能、全天候、占地小和安全可靠等优点。中国专利02274292.1“热泵式太阳能热水器”、中国专利03150626.7“太阳能—空气热泵热水器”和欧洲专利第0336751号都对太阳能热泵热水器作了研究，公布了其技术方案，有效地提高了热泵的工作性能。但是上述专利主要是针对热泵本身作出改进，而对太阳光的收集均采用板式结构的太阳能集热器，这种太阳能集热板与太阳能热水器使用的镀膜真空管相比，对阳光的吸收率差，因此能耗高，而且整机结构比较复杂，造价高，这些缺点不利于它的推广使用。

利用太阳能热水器为多层住宅、宾馆、酒店、招待所等大型用户提供洗浴用热水的方式可以是各户各房间各安装各自的带储热水箱的小型家用太阳能热水器，这种方式缺点是总体占地面积很大，房顶上很拥挤，同时管线长、布置杂乱，影响建筑物外形美观，而且有的房间热水不够用时需要多用辅助电能，有的房间不用水，热水闲置不用，不能实现最佳能源互补，所以总体能耗高。另外也可以用普通家用热水器进行串并联，将热水集中到一个大的储热水塔，组成热水供应系统，这种方式部份解决了各房间各自分别安装的不足，但仍然存在整体占地面积大等方面的问题。

上述两种方式采用普通家用太阳能热水器辅助电源加热，单台功率通常是两千瓦，一个普通宾馆一般要安装10台普通家用太阳能热水器方能满足用水需要，10台设备总功率达20千瓦，负荷很大，对于贵州省低日照地区耗电量是很大的。

另外，普通家用太阳能热水器和储热水塔都有排气管，以排出运行过程中出现的少量不凝性气体，排气管与大气层实行开放式连接，这种排气结构的弊端是从排气管流失很多热量，造成能量损失。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种占地面积相对较小，设备紧凑、外型美观、能耗低、全自动的太阳能热水供应系统。

本实用新型的技术方案由保温水塔、太阳能热水器组、热水泵、热泵及阀门、管道组成，太阳能热水器组由单个太阳能热水器串联而成。本实用新型技术方案在于采用双制热体系，集中了太阳能热水器使用镀膜真空管吸收阳光和热泵吸收空气中低温热源热量的优点，太阳能热水器的辅助加热装置使用热泵技术。将太阳能热水器组经热水泵与压缩型热泵串联。太阳能热水器的制热方式为光热转换体系，直接吸收阳光的热量；压缩型热泵的制热方式为气热转换体系，它以空气为热源，从空气中吸收能量，这部份能量也是太阳能。热泵的运转由控制仪表监控，从太阳能热水器流出的热水经热水泵加压输送流过压缩型热泵，有监控仪表测量水温，当水温低于所设定的控制温度时，热泵工作，当水温达到或超过所设定的控制温度时，控制仪表自动关闭热泵，从而实现热水系统的自动控制。保温水塔内有浮球阀，自动上水。

本实用新型太阳能一空气源全自动热水供应系统与用燃煤锅炉和与以电加热、燃油加热或燃气加热作太阳能热水器辅助加热装置相比，具有占地面积相对小，设备紧凑、能耗低、环境保护好、安全实用等优点；与中国专利02274292.1，中国专利03150626.7和欧洲专利第0336751号相比，具有太阳光吸收率高、能耗低、安装价格便宜等优点。

为了减少太阳能热水器的排气管和保温水塔的排气管带走的热量损失，同时避免众多排气管林立影响造型美观，本实用新型的技术方案将各太阳能热水器排气管用连接管道串联起来，在保温水塔边以一个三通管与保温水塔的排气管联接，共用一个排气口，这样的管道联接在热水体系的制热和待供水期间，基本不会从排气管流失热量；在用户使用热水，需要向水塔补气时，排气管会快速实现有效补气，使水塔不会产生负压损坏水塔和减少热水管道的使用压力。

本实用新型所有的热水管和排气管串联管道都用保温材料裹缠保温。

附图说明

附图中，1为保温水塔，2为自来水进水阀，3、4、7、9、12为循环热水阀，5为太阳能热水器(组)，6为太阳能热水器排气管串联管道，8为热水泵，10为热泵，11为热泵控制仪表，13为向用户供水阀，14为保温水塔的排气管。

具体实施方式

某八层楼宾馆，有客房68间，原有10吨燃煤锅炉一台，使用4个锅炉工人，采用本实用新型的技术方案后取代了燃煤锅炉，在宾馆房顶上安装一个10吨保温水塔(1)，自来水经阀门(2)进入保温水塔(1)，水塔(1)内有浮球阀控制水位，自动上水，热水循环水经阀门(3)和阀门(4)进入太阳能热水器组(5)，本实施方式选用两组太阳能热水供应系统并联，每组采用3台贵州绿卡能科技实业有限公司生产的普通家用型太阳能热水器(不带辅助电加热装置)1500×30/DX，两组共6台，热水从太阳能热水器组(5)流出，经阀门(7)，经热水泵(8)加压，再经阀门(9)进入压缩型热泵(10)，热泵(10)由控制仪表(11)定温控制，本实施例两组的两个热泵(10)分别选用的是4.1KW(型号5H)和2.2KW(型号3H)，均外购，本实施例两热泵(10)所设定的控制温度为60℃，水温低于60℃时热泵(10)工作，水温达到或高于60℃时，热泵(10)关闭，实现自动控制，热泵(10)排出的水流入保温水塔(1)，用户使用的热水经阀门(13)流出，进入各房间。阀门(12)平常是关闭的，当设备检修或更换太阳能热水器(5)时，关闭阀门(4)、(7)，打开阀门(12)。

每台太阳能热水器的排气管用管道(6)实施串联连接，并与保温水塔(1)的排气管道(14)，经三通管连接与大气相通。

所有的热水管管道和排气管的串联管道都用保温材料矿渣棉裹缠。

本实用新型的双制热全自动太阳能热水供应系统称之为“绿卡能”全自动热水中心。

上述实施例经电表实测，2004年9月25日至2004年10月26日，31天实际用电量1925度，平均每天用电62度，按当地商用电电价0.8元/度计算，每天耗资50元，与该宾馆原来使用10吨燃煤锅炉相比，节约费用80％以上，而且没有了燃煤的二氧化硫及烟尘、煤渣污染。如安装10吨电热锅炉，每天需费用440元，本实用新型节约率达88％，可见本实用新型的经济效益和社会效益都是十分显著的。

本实用新型可广泛应用于住宅、办公楼、宾馆、招待所等场所的热水供应系统。

Claims (1)

1、一种太阳能—空气源全自动热水供应系统，由保温水塔、太阳能热水器组、热水泵、热泵用阀门和管道连接，其特证在于太阳能热水器组(5)经热水泵(8)与热泵(10)串联，热泵(10)接有控制仪表(11)，太阳能热水器组(5)的排气管用连接管道(6)串联，并与保温水塔(1)的排气管道(14)连接。

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