專利名稱：太陽能－空氣源全自動(dòng)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種住宅熱水供應(yīng)系統(tǒng)，具體來說，涉及一種太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源和環(huán)境保護(hù)問題日益突出，盡快建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，構(gòu)筑節(jié)約型社會(huì)的理念已形成普遍共識(shí)，在這一社會(huì)經(jīng)濟(jì)的背景下，在住宅熱水供應(yīng)系統(tǒng)方面，太陽能受到人們重視，太陽能熱水器在節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)和安全性能等方面的突出優(yōu)點(diǎn)，使它對(duì)傳統(tǒng)的燃煤鍋爐、燃?xì)鉄崴骱碗姛崴魈岢隽颂魬?zhàn)，燃煤鍋爐要燒大量煤炭，熱效率低、污染重；燃?xì)鉄崴髟谑褂弥写嬖诎踩[患，每年因使用燃?xì)鉄崴鞫l(fā)的中毒事件時(shí)有報(bào)道；電熱水器以消耗大量昂貴的電力為代價(jià)，不利于能源的合理利用。
目前市場(chǎng)上銷售的太陽能熱水器一般都備有輔助電加熱裝置，以便陰雨天氣和夜晚缺少陽光時(shí)也能實(shí)現(xiàn)全天候24小時(shí)隨時(shí)有熱水供應(yīng)，從而也存在電能的過大消耗，特別是對(duì)低日照地區(qū)(如中國(guó)西部的貴州地區(qū))不夠經(jīng)濟(jì)。
關(guān)于太陽能熱水器的輔助加熱裝置，中國(guó)專利01200075.2“多層住宅及辦公用雙循環(huán)式抗凍太陽能熱水裝置”提到輔助加熱裝置可以采用電加熱、燃油或燃?xì)饧訜嵫b置，顯然這樣的輔助加熱裝置能源利用不合理。
熱泵基于其循環(huán)原理，其蒸發(fā)器從周圍環(huán)境中吸收熱量，再通過其冷凝器將熱量釋發(fā)到水中，實(shí)現(xiàn)熱水的生產(chǎn)。熱泵可以利用低溫?zé)嵩矗瑥亩哂懈咝Ч?jié)能、全天候、占地小和安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。中國(guó)專利02274292.1“熱泵式太陽能熱水器”、中國(guó)專利03150626.7“太陽能—空氣熱泵熱水器”和歐洲專利第0336751號(hào)都對(duì)太陽能熱泵熱水器作了研究，公布了其技術(shù)方案，有效地提高了熱泵的工作性能。但是上述專利主要是針對(duì)熱泵本身作出改進(jìn)，而對(duì)太陽光的收集均采用板式結(jié)構(gòu)的太陽能集熱器，這種太陽能集熱板與太陽能熱水器使用的鍍膜真空管相比，對(duì)陽光的吸收率差，因此能耗高，而且整機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)高，這些缺點(diǎn)不利于它的推廣使用。
利用太陽能熱水器為多層住宅、賓館、酒店、招待所等大型用戶提供洗浴用熱水的方式可以是各戶各房間各安裝各自的帶儲(chǔ)熱水箱的小型家用太陽能熱水器，這種方式缺點(diǎn)是總體占地面積很大，房頂上很擁擠，同時(shí)管線長(zhǎng)、布置雜亂，影響建筑物外形美觀，而且有的房間熱水不夠用時(shí)需要多用輔助電能，有的房間不用水，熱水閑置不用，不能實(shí)現(xiàn)最佳能源互補(bǔ)，所以總體能耗高。另外也可以用普通家用熱水器進(jìn)行串并聯(lián)，將熱水集中到一個(gè)大的儲(chǔ)熱水塔，組成熱水供應(yīng)系統(tǒng)，這種方式部份解決了各房間各自分別安裝的不足，但仍然存在整體占地面積大等方面的問題。
上述兩種方式采用普通家用太陽能熱水器輔助電源加熱，單臺(tái)功率通常是兩千瓦，一個(gè)普通賓館一般要安裝10臺(tái)普通家用太陽能熱水器方能滿足用水需要，10臺(tái)設(shè)備總功率達(dá)20千瓦，負(fù)荷很大，對(duì)于貴州省低日照地區(qū)耗電量是很大的。
另外，普通家用太陽能熱水器和儲(chǔ)熱水塔都有排氣管，以排出運(yùn)行過程中出現(xiàn)的少量不凝性氣體，排氣管與大氣層實(shí)行開放式連接，這種排氣結(jié)構(gòu)的弊端是從排氣管流失很多熱量，造成能量損失。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種占地面積相對(duì)較小，設(shè)備緊湊、外型美觀、能耗低、全自動(dòng)的太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案由保溫水塔、太陽能熱水器組、熱水泵、熱泵及閥門、管道組成，太陽能熱水器組由單個(gè)太陽能熱水器串聯(lián)而成。本實(shí)用新型技術(shù)方案在于采用雙制熱體系，集中了太陽能熱水器使用鍍膜真空管吸收陽光和熱泵吸收空氣中低溫?zé)嵩礋崃康膬?yōu)點(diǎn)，太陽能熱水器的輔助加熱裝置使用熱泵技術(shù)。將太陽能熱水器組經(jīng)熱水泵與壓縮型熱泵串聯(lián)。太陽能熱水器的制熱方式為光熱轉(zhuǎn)換體系，直接吸收陽光的熱量；壓縮型熱泵的制熱方式為氣熱轉(zhuǎn)換體系，它以空氣為熱源，從空氣中吸收能量，這部份能量也是太陽能。熱泵的運(yùn)轉(zhuǎn)由控制儀表監(jiān)控，從太陽能熱水器流出的熱水經(jīng)熱水泵加壓輸送流過壓縮型熱泵，有監(jiān)控儀表測(cè)量水溫，當(dāng)水溫低于所設(shè)定的控制溫度時(shí)，熱泵工作，當(dāng)水溫達(dá)到或超過所設(shè)定的控制溫度時(shí)，控制儀表自動(dòng)關(guān)閉熱泵，從而實(shí)現(xiàn)熱水系統(tǒng)的自動(dòng)控制。保溫水塔內(nèi)有浮球閥，自動(dòng)上水。
本實(shí)用新型太陽能一空氣源全自動(dòng)熱水供應(yīng)系統(tǒng)與用燃煤鍋爐和與以電加熱、燃油加熱或燃?xì)饧訜嶙魈柲軣崴鬏o助加熱裝置相比，具有占地面積相對(duì)小，設(shè)備緊湊、能耗低、環(huán)境保護(hù)好、安全實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)；與中國(guó)專利02274292.1，中國(guó)專利03150626.7和歐洲專利第0336751號(hào)相比，具有太陽光吸收率高、能耗低、安裝價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。
為了減少太陽能熱水器的排氣管和保溫水塔的排氣管帶走的熱量損失，同時(shí)避免眾多排氣管林立影響造型美觀，本實(shí)用新型的技術(shù)方案將各太陽能熱水器排氣管用連接管道串聯(lián)起來，在保溫水塔邊以一個(gè)三通管與保溫水塔的排氣管聯(lián)接，共用一個(gè)排氣口，這樣的管道聯(lián)接在熱水體系的制熱和待供水期間，基本不會(huì)從排氣管流失熱量；在用戶使用熱水，需要向水塔補(bǔ)氣時(shí)，排氣管會(huì)快速實(shí)現(xiàn)有效補(bǔ)氣，使水塔不會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓損壞水塔和減少熱水管道的使用壓力。
本實(shí)用新型所有的熱水管和排氣管串聯(lián)管道都用保溫材料裹纏保溫。


附圖中，1為保溫水塔，2為自來水進(jìn)水閥，3、4、7、9、12為循環(huán)熱水閥，5為太陽能熱水器(組)，6為太陽能熱水器排氣管串聯(lián)管道，8為熱水泵，10為熱泵，11為熱泵控制儀表，13為向用戶供水閥，14為保溫水塔的排氣管。
具體實(shí)施方式
某八層樓賓館，有客房68間，原有10噸燃煤鍋爐一臺(tái)，使用4個(gè)鍋爐工人，采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案后取代了燃煤鍋爐，在賓館房頂上安裝一個(gè)10噸保溫水塔(1)，自來水經(jīng)閥門(2)進(jìn)入保溫水塔(1)，水塔(1)內(nèi)有浮球閥控制水位，自動(dòng)上水，熱水循環(huán)水經(jīng)閥門(3)和閥門(4)進(jìn)入太陽能熱水器組(5)，本實(shí)施方式選用兩組太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)并聯(lián)，每組采用3臺(tái)貴州綠卡能科技實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的普通家用型太陽能熱水器(不帶輔助電加熱裝置)1500×30/DX，兩組共6臺(tái)，熱水從太陽能熱水器組(5)流出，經(jīng)閥門(7)，經(jīng)熱水泵(8)加壓，再經(jīng)閥門(9)進(jìn)入壓縮型熱泵(10)，熱泵(10)由控制儀表(11)定溫控制，本實(shí)施例兩組的兩個(gè)熱泵(10)分別選用的是4.1KW(型號(hào)5H)和2.2KW(型號(hào)3H)，均外購，本實(shí)施例兩熱泵(10)所設(shè)定的控制溫度為60℃，水溫低于60℃時(shí)熱泵(10)工作，水溫達(dá)到或高于60℃時(shí)，熱泵(10)關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，熱泵(10)排出的水流入保溫水塔(1)，用戶使用的熱水經(jīng)閥門(13)流出，進(jìn)入各房間。閥門(12)平常是關(guān)閉的，當(dāng)設(shè)備檢修或更換太陽能熱水器(5)時(shí)，關(guān)閉閥門(4)、(7)，打開閥門(12)。
每臺(tái)太陽能熱水器的排氣管用管道(6)實(shí)施串聯(lián)連接，并與保溫水塔(1)的排氣管道(14)，經(jīng)三通管連接與大氣相通。
所有的熱水管管道和排氣管的串聯(lián)管道都用保溫材料礦渣棉裹纏。
本實(shí)用新型的雙制熱全自動(dòng)太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)稱之為“綠卡能”全自動(dòng)熱水中心。
上述實(shí)施例經(jīng)電表實(shí)測(cè)，2004年9月25日至2004年10月26日，31天實(shí)際用電量1925度，平均每天用電62度，按當(dāng)?shù)厣逃秒婋妰r(jià)0.8元/度計(jì)算，每天耗資50元，與該賓館原來使用10噸燃煤鍋爐相比，節(jié)約費(fèi)用80％以上，而且沒有了燃煤的二氧化硫及煙塵、煤渣污染。如安裝10噸電熱鍋爐，每天需費(fèi)用440元，本實(shí)用新型節(jié)約率達(dá)88％，可見本實(shí)用新型的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都是十分顯著的。
本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于住宅、辦公樓、賓館、招待所等場(chǎng)所的熱水供應(yīng)系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種太陽能—空氣源全自動(dòng)熱水供應(yīng)系統(tǒng)，由保溫水塔、太陽能熱水器組、熱水泵、熱泵用閥門和管道連接，其特證在于太陽能熱水器組(5)經(jīng)熱水泵(8)與熱泵(10)串聯(lián)，熱泵(10)接有控制儀表(11)，太陽能熱水器組(5)的排氣管用連接管道(6)串聯(lián)，并與保溫水塔(1)的排氣管道(14)連接。
專利摘要一種太陽能—空氣源全自動(dòng)熱水供應(yīng)系統(tǒng)，由保溫水塔(1)、太陽能熱水器組(5)、熱水泵(8)、熱泵(10)及閥門、管道組成，太陽能熱水器的制熱方式為光熱轉(zhuǎn)換，直接吸收陽光的熱量；熱泵的制熱方式為氣熱轉(zhuǎn)換，它以空氣為熱源，從空氣中吸收能量，熱泵(10)的運(yùn)轉(zhuǎn)有控制儀表(11)自動(dòng)控制。各臺(tái)太陽能熱水器的排氣管用管道(6)聯(lián)接，并與保溫水塔(1)的排氣管(14)經(jīng)三通管聯(lián)接與大氣相通。本實(shí)用新型具有占地面積相對(duì)小，設(shè)備緊湊，能耗低，環(huán)境保護(hù)好，安全實(shí)用，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。可應(yīng)用于住宅、辦公樓、賓館、招待所等場(chǎng)所的熱水供應(yīng)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F24D17/02GK2793618SQ20042010508
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月12日
發(fā)明者江竹山, 童貴安 申請(qǐng)人:貴州綠卡能科技實(shí)業(yè)有限公司