一种空气能与太阳能供热系统的制作方法

1.本发明涉及节能供热技术领域，尤其涉及一种空气能与太阳能供热系统。


背景技术：

2.常规太阳能热水系统易受气候的影响，在阴雨天或春秋季，太阳辐射能热量较少，较难满足热水量的需求，不能全天候使用，也影响了太阳能热水系统的推广应用。空气源热泵作为节能设备具有独特优势，它可以节省高品位电能，降低化石类能源的消耗，减少环境污染。空气源热泵是以空气为热源，通过输入少量的高品位能源(电能)来实现低品位热能向高品位热能转移的热泵系统，空气源热泵仅消耗少量的电能可以将数倍低温热能通过压缩机的压缩变为高温热能。因此将热泵技术与太阳能热水系统有机地结合起来可弥补阴雨天太阳能的不足。太阳能热水系统与热泵互补系统结合了太阳能的清洁性、可再生性和空气源热泵的节能性，是一种节能、无污染的高效能源利用系统。
3.目前同时使用太阳能和空气源的热水系统中，太阳能装置和空气源装置是并联连接、独立工作的，能耗相对较大，并且供应热水的时间长，不能满足用户对热水的快速需求，仍有进一步改进的空间。
4.因此，提出一种空气能与太阳能供热系统，来解决现有技术存在的困难，是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种空气能与太阳能供热系统，可以更好的确保太阳能集热板和空气源热泵之间的相互配合，降低系统能耗，缩短了供应热水的时间，满足用户对热水的快速需求。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种空气能与太阳能供热系统，包括：控制装置、太阳能集热板、集热循环水箱、储热水箱、空气源热泵；其中，
8.所述太阳能集热板的进水口与所述集热循环水箱之间连接有集热进水管，所述太阳能集热板的出水口与所述集热循环水箱之间连接有集热出水管；
9.所述空气源热泵的进水口与所述储热水箱之间连接有热泵进水管，所述空气源热泵的出水口与所述储热水箱之间连接有热泵出水管；
10.所述储热水箱顶部连接有供水管；所述集热循环水箱一侧连接有自来水管，另一侧连接有出水管；所述集热循环水箱的出水口与所述储热水箱的进水口之间连接有恒温进水管；
11.所述集热进水管上连接有太阳能第一循环水泵，所述热泵进水管上连接有空气能第一循环热泵，所述供水管上连接有供水阀，所述自来水管上连接有水处理设备，所述出水管上连接有回水阀；
12.所述太阳能集热板、所述空气源热泵、所述太阳能第一循环水泵、所述空气能第一
循环热泵、所述供水阀、所述水处理设备以及所述回水阀的工作时序通过所述控制装置控制。
13.可选的，所述空气源热泵为加热储热水箱做辅助热源。
14.可选的，供热系统采用温差循环式加热方式，24小时供应热水，热水水温控制在55℃-60℃。
15.可选的，所述集热循环水箱内设置有第一液位传感器，所述储热水箱内设置有第二液位传感器，所述第一液位传感器和所述第二液位传感器分别与所述控制装置连接。
16.可选的，所述集热循环水箱内设置有第一温度传感器，所述储热水箱内设置有第二温度传感器，所述出水管末端设置第三温度传感器，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述第三温度传感器分别与所述控制装置连接。
17.可选的，所述控制装置包括plc控制单元、温度检测单元、液位检测单元、驱动单元；所述温度检测单元、所述液位检测单元和所述驱动单元均与所述plc控制单元电连接。
18.可选的，还包括供电装置，用于给供热系统提供电能。
19.可选的，还包括设置于所述水处理设备前端的水质监测预警装置，用于实现水质的实时监测，预警重大或突发性水质污染事故。
20.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种空气能与太阳能供热系统，具有以下有益效果：更好的确保太阳能集热板和空气源热泵之间的相互配合，降低系统能耗；使用空气源热泵辅助制热，缩短了供应热水的时间，满足用户对热水的快速需求；利用控制装置实现了空气能与太阳能供热系统智能、全自动运行。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
22.图1为本发明提供的一种空气能与太阳能供热系统框图；
23.图2为本发明提供的控制装置结构框图；
24.其中，1-控制装置、2-太阳能集热板、3-集热循环水箱、4-储热水箱、5-空气源热泵、6-集热进水管、7-集热出水管、8-热泵进水管、9-热泵出水管、10-供水管、11-自来水管、12-出水管、13-恒温进水管、14-太阳能第一循环水泵、15-空气能第一循环热泵、16-供水阀、17-水处理设备、18-回水阀、19-水质监测预警装置、111-plc控制单元、112-温度检测单元、113-液位检测单元、114-驱动单元。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.参照图1所示，本发明公开了一种空气能与太阳能供热系统，包括：控制装置1、太
阳能集热板2、集热循环水箱3、储热水箱4、空气源热泵5；其中，
27.太阳能集热板2的进水口与集热循环水箱3之间连接有集热进水管6，太阳能集热板2的出水口与集热循环水箱3之间连接有集热出水管7；
28.空气源热泵5的进水口与储热水箱4之间连接有热泵进水管8，空气源热泵5的出水口与储热水箱4之间连接有热泵出水管9；
29.储热水箱4顶部连接有供水管10，供水管10上连接有供水阀16；集热循环水箱3一侧连接有自来水管11，另一侧连接有出水管12；集热循环水箱3的出水口与储热水箱4的进水口之间连接有恒温进水管13；
30.集热进水管6上连接有太阳能第一循环水泵14，热泵进水管8上连接有空气能第一循环热泵15，自来水管11上连接有水处理设备17，出水管12上连接有回水阀18；
31.太阳能集热板2、空气源热泵5、太阳能第一循环水泵14、空气能第一循环热泵15、供水阀16、水处理设备17以及回水阀18的工作时序通过控制装置1控制。
32.进一步的，空气源热泵5在太阳能利用条件不佳时加热储热水箱4做辅助热源。
33.进一步的，供热系统采用温差循环式加热方式，24小时供应热水，热水水温控制在55℃-60℃。
34.进一步的，集热循环水箱3内设置有第一液位传感器，储热水箱4内设置有第二液位传感器，第一液位传感器和第二液位传感器分别与控制装置1连接。
35.进一步的，集热循环水箱3内设置有第一温度传感器，储热水箱4内设置有第二温度传感器，出水管12末端设置第三温度传感器，第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器分别与控制装置1连接。
36.进一步的，参见图2所示，控制装置1包括plc控制单元111、温度检测单元112、液位检测单元113、驱动单元114；温度检测单元112、液位检测单元113和驱动单元114均与plc控制单元111电连接。
37.进一步的，还包括为整个供热系统提供电源的供电装置。
38.进一步的，还包括设置于水处理设备17前端的水质监测预警装置19，用于实现水质的实时监测，预警重大或突发性水质污染事故。
39.具体的，水质监测预警装置19采用在线水质监测传感器，主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、ph值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等；另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。
40.具体的，水质监测预警装置19实现水质的实时监测和远程监控，预警预报重大或突发性水质污染事故，监测水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况，为水环境安全管理提供有效的监测利器，切实提高水资源管理综合能力和管理水平。
41.在一个具体实施例中，具体内容如下：
42.采用太阳能辅助空气源热泵24小时集中供应热水。制取热水的水源为市政自来水(水压为0.3mpa)，太阳能集热系统采用温差循环式加热方式，自来水经过自来水管11到水处理设备17进行过滤杂质，太阳能集热板2对过滤杂质的自来水预加热后贮存于20立方的闭式集热循环水箱3中，当使用热水时，通过自来水的压力将集热循环水箱3的热水通过恒温进水管13输送到闭式储热水箱4中，控制装置1随时通过第二温度传感器感应储热水箱4
温度，当达不到设定温度时，空气源热泵5加热储热水箱4，使储热水箱4始终恒温在55度(可调)，保证24小时热水需求。自来水的补水设置于集热循环水箱3内，采用自来水的压力将太阳能预热水输送到储热水箱4中。出水管12末端设置第三温度传感器，当控制装置1监测第三温度传感器的温度低于设定温度时，出水管12上的回水阀18打开回水泵工作，从而保证打开供水管10上的供水阀16即开即热。控制装置1为可编程plc控制单元111，实现太阳能与热泵互补系统智能、全自动运行。
43.控制装置1包括plc控制单元111、温度检测单元112、液位检测单元113、驱动单元114；温度检测单元112、液位检测单元113和驱动单元114均与plc控制单元111电连接，即plc控制单元111可以将所获得的温度和水位数据传递给驱动单元114，以便plc控制单元111根据动作指令控制驱动单元114驱动相应的元件动作。
44.当出现高峰用水时段时，由于集热循环水箱3内的温水尚未达到预定温度，无法向储热水箱4供水，导致储热水箱4内的水位降低，此时第二水位传感器将水位信号通过液位检测单元113反馈给plc控制单元111，plc控制单元111通过驱动单元114开启回水阀18，将储热水箱4中具有一定温度的水送入空气源热泵5中进行加热，在将加热后的水送至储热水箱4内，确保恒温水箱内的温度符合要求。
45.本实施例的太阳能和空气源并用的供热系统还包括为整个供热系统提供电源的供电装置，供电装置可以是常规的装置。
46.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种空气能与太阳能供热系统，其特征在于，包括：控制装置、太阳能集热板、集热循环水箱、储热水箱、空气源热泵；其中，所述太阳能集热板的进水口与所述集热循环水箱之间连接有集热进水管，所述太阳能集热板的出水口与所述集热循环水箱之间连接有集热出水管；所述空气源热泵的进水口与所述储热水箱之间连接有热泵进水管，所述空气源热泵的出水口与所述储热水箱之间连接有热泵出水管；所述储热水箱顶部连接有供水管；所述集热循环水箱一侧连接有自来水管，另一侧连接有出水管；所述集热循环水箱的出水口与所述储热水箱的进水口之间连接有恒温进水管；所述集热进水管上连接有太阳能第一循环水泵，所述热泵进水管上连接有空气能第一循环热泵，所述供水管上连接有供水阀，所述自来水管上连接有水处理设备，所述出水管上连接有回水阀；所述太阳能集热板、所述空气源热泵、所述太阳能第一循环水泵、所述空气能第一循环热泵、所述供水阀、所述水处理设备以及所述回水阀的工作时序通过所述控制装置控制。2.根据权利要求1所述的一种空气能与太阳能供热系统，其特征在于，所述空气源热泵为加热储热水箱做辅助热源。3.根据权利要求1所述的一种空气能与太阳能供热系统，其特征在于，供热系统采用温差循环式加热方式，24小时供应热水，热水水温控制在55℃-60℃。4.根据权利要求1所述的一种空气能与太阳能供热系统，其特征在于，所述集热循环水箱内设置有第一液位传感器，所述储热水箱内设置有第二液位传感器，所述第一液位传感器和所述第二液位传感器分别与所述控制装置连接。5.根据权利要求1所述的一种空气能与太阳能供热系统，其特征在于，所述集热循环水箱内设置有第一温度传感器，所述储热水箱内设置有第二温度传感器，所述出水管末端设置第三温度传感器，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器和所述第三温度传感器分别与所述控制装置连接。6.根据权利要求1所述的一种空气能与太阳能供热系统，其特征在于，所述控制装置包括plc控制单元、温度检测单元、液位检测单元、驱动单元；所述温度检测单元、所述液位检测单元和所述驱动单元均与所述plc控制单元电连接。7.根据权利要求1所述的一种空气能与太阳能供热系统，其特征在于，还包括供电装置，用于给供热系统提供电能。8.根据权利要求1所述的一种空气能与太阳能供热系统，其特征在于，还包括设置于所述水处理设备前端的水质监测预警装置，用于实现水质的实时监测，预警重大或突发性水质污染事故。

技术总结
本发明公开了一种空气能与太阳能供热系统，涉及节能供热技术领域。包括：控制装置、太阳能集热板、集热循环水箱、储热水箱、空气源热泵。本发明更好的确保太阳能集热板和空气源热泵之间的相互配合，降低系统能耗；使用空气源热泵辅助制热，缩短了供应热水的时间，满足用户对热水的快速需求；利用控制装置实现了空气能与太阳能供热系统智能、全自动运行。全自动运行。全自动运行。


技术研发人员：郭奕霏
受保护的技术使用者：北京中科神韵建设工程有限公司
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/8/5