專利名稱：太陽能供暖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是涉及一種太陽能供暖裝置，主要由太陽能集熱循環(huán)回路和水源熱泵 組成，屬于利用太陽能為主要能源的供暖領(lǐng)域。另外，本實用新型還涉及上述太陽能供暖裝 置的熱水、采暖與制冷。
背景技術(shù)：
太陽能數(shù)量巨大，每年到達地球表面的太陽輻射能約為130萬億噸標煤，但其特 點是具有分散性、間斷性和不穩(wěn)定性。為了消除這些缺點，就需要解決儲能問題并借助于其 它輔助能源才能達到全天候使用。太陽能供暖裝置便是以熱泵作為輔助能源與太陽能技術(shù)結(jié)合的復(fù)合能源型供暖 系統(tǒng)，因此，在采用太陽能供暖的系統(tǒng)中，保證最大程度地利用太陽能并實現(xiàn)系統(tǒng)有效儲能 和全年全天侯使用、同時保障系統(tǒng)的運行費用較低是系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標。全年全天侯使 用是要保證采暖供熱和熱水供熱的輸出溫度滿足行業(yè)標準要求，其中，民用建筑的熱水供 熱的輸出應(yīng)按標準的溫度和衛(wèi)生學要求保持在45°C以上，即能保證能全年365天24小時供 應(yīng)45°C以上洗浴熱水，最佳應(yīng)能同時按365天24小時分級供應(yīng)熱水如溫度為25°C-40°C的 洗滌熱水；冬季采暖供熱的輸出如采用低溫地輻射采暖為主的標準溫度要求保持在35°C 以上至40°C左右，最佳應(yīng)能同時滿足局部室內(nèi)區(qū)域按散熱器采暖輸出標準溫度要求保持在 55°C以上至65°C左右，并能保證能采暖季節(jié)內(nèi)全天候和24小時連續(xù)不斷地提供應(yīng)上述采 暖供熱輸出；其次，在選擇使用熱泵輔助能源電加熱裝置時，應(yīng)充分使用谷電時段的電能， 以免除電網(wǎng)擴容改造的額外投資負擔，降低系統(tǒng)設(shè)置成本，取得最大的安裝使用適應(yīng)性。采用太陽能與熱泵復(fù)合供暖的現(xiàn)有技術(shù)中，太陽能是作為熱泵的直接前級預(yù)熱輸 出，兩者間構(gòu)成的是實時工作制系統(tǒng)，運行成本較高，大規(guī)模應(yīng)用中常常遇到需要進行電網(wǎng) 擴容改造的額外投資負擔而難以推廣，此外，系統(tǒng)還不具備全天侯使用的采暖供熱輸出功 能、低溫地輻射采暖與散熱器采暖和洗浴熱水與洗滌熱水的分級同時輸出功能，難以滿足 實際需求。如已公布的中國專利文獻CN1453516A(發(fā)明名稱太陽能熱泵空調(diào)系統(tǒng)和太陽 能+空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng))公開了一種太陽能熱泵空調(diào)系統(tǒng)和太陽能+空氣源熱泵空調(diào)系 統(tǒng)，其采用了太陽能與熱泵復(fù)合的供暖系統(tǒng)，其中，太陽能熱泵空調(diào)系統(tǒng)的室外換熱循環(huán)至 少包括一太陽能換熱器，由該太陽能換熱器與熱泵機組構(gòu)成太陽能室外循環(huán)通路，其室外 換熱循環(huán)至少包括有室外換熱器，該室外換熱器至少串接有一太陽能換熱器，由該太陽能 換熱器、室外換熱器和熱泵機組構(gòu)成太陽能+空氣源室外循環(huán)通路，以達到其利用太陽能 提高供暖循環(huán)中低溫熱源的溫度的效果。其中的太陽能部分是作為熱泵的直接前級預(yù)熱輸 出，兩者間構(gòu)成的是實時工作制系統(tǒng)，無法實現(xiàn)利用谷電儲能和降低采暖供熱運行成本，更 無法實現(xiàn)低溫地輻射采暖的分級同時輸出功能?，F(xiàn)有技術(shù)解決太陽熱水系統(tǒng)的儲能手段主要是通過增大儲能水箱的體積或 增加儲能介質(zhì)的單位體積儲能密度，其中，在采用增大儲能水箱體積方面，已公布的 CN1403760A “多能互補能源系統(tǒng)”中介紹了一種包括太陽能集熱和輔助能源與采用蓄能水箱進行供熱、供冷的技術(shù)方案，其采用的蓄能水箱包括熱水室與冷水室，兩者間用絕熱材料 隔開，太陽能集熱循環(huán)回路與地源熱泵系統(tǒng)分別同蓄能水箱連接。按其附圖等所示，該方案 中熱水的制作與熱水的使用是采用實時制，因此為了保障太陽能集熱循環(huán)回路與蓄熱水箱 間的換熱正常進行，在輸出額定產(chǎn)量熱水的同時必須輸入相同量的冷水，由于冷量隨時進 入，采用正常尺寸的非蓄熱水箱難以達到按全年365天24小時保障供應(yīng)45°C設(shè)計額定熱水 量的標準要求，此外，也無法實現(xiàn)利用谷電儲能和降低熱水供熱運行成本，更無法實現(xiàn)散熱 器采暖和洗浴熱水與洗滌熱水的分級同時輸出功能。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型在于提供一種太陽能供暖裝置，該采暖系統(tǒng)中的太陽能集熱循環(huán)回路 與熱泵兩者間構(gòu)成分時工作制，運行成本較低，在采暖優(yōu)先下還可同時提供潔凈的生活熱 水。為此，本實用新型采取了如下技術(shù)方案太陽能供暖裝置，包括主要由太陽能集熱 器(11)、熱水水箱(21)組成的太陽能集熱循環(huán)回路(10)，包括儲熱水箱在內(nèi)的采暖循環(huán)回 路(20)，供熱輸出循環(huán)回路(30)及控制器(40)，太陽能集熱循環(huán)回路經(jīng)采暖循環(huán)回路與供 熱輸出循環(huán)回路相串接，其特征在于(1)所述的儲熱水箱包括采暖儲熱水箱和采暖供熱水箱；所述的采暖循環(huán)回路 (20)包括換熱器(32)、循環(huán)水泵(42、43、44、45、46)、水源熱泵(33)、采暖儲熱水箱(23)和 采暖供熱水箱(24)，采暖儲熱水箱經(jīng)循環(huán)水泵(44)及管路、水源熱泵、循環(huán)水泵(45)及管 路與采暖供熱水箱相連接；(2)太陽能集熱循環(huán)回路的熱水水箱經(jīng)循環(huán)水泵(42)及管路、換熱器(32)、循環(huán) 水泵(43)及管路與采暖儲熱水箱相連接，形成一熱量交換回路；采暖儲熱水箱經(jīng)循環(huán)水泵 (44)及管路、水源熱泵(33)、循環(huán)水泵(45)及管路與采暖供熱水箱相連接，形成另一熱量 交換回路；(3)所述的采暖循環(huán)回路經(jīng)其循環(huán)水泵(46)及管路與供熱輸出循環(huán)回路相連接；(4)系統(tǒng)中的泵、閥電控器件和水源熱泵分別與控制器(40)電連接。所述的熱水水箱(21)還連接有生活熱水儲能水箱(50)，該生活熱水儲能水箱經(jīng) 換熱器與單向或雙向熱泵的輸出管路相連接。所述的采暖儲熱水箱(23)、采暖供熱水箱(24)分別經(jīng)換向閥(619、620)、循環(huán)水 泵(48)及管路與熱泵(34)相連接，所述的熱泵(34)是單向或雙向的氣源熱泵或單向或雙 向的的雙源熱泵。太陽能供暖裝置，包括主要由太陽能集熱器(11)、熱水水箱(21)組成的太陽能集 熱循環(huán)回路(10)，包括儲熱水箱在內(nèi)的采暖循環(huán)回路(20)，供熱輸出循環(huán)回路(30)及控制 器(40)，太陽能集熱循環(huán)回路經(jīng)采暖循環(huán)回路與供熱輸出循環(huán)回路相串接，其特征在于(1)所述的儲熱水箱包括采暖儲熱水箱和采暖供熱水箱；所述的采暖循環(huán)回路 (20)包括換熱器(32)、循環(huán)水泵(42、43、44、45、46)、水源熱泵(33)、采暖儲熱水箱(23)和 采暖供熱水箱(24)，采暖儲熱水箱經(jīng)循環(huán)水泵(44)及管路、水源熱泵、循環(huán)水泵(45)及管 路與采暖供熱水箱相連接；(2)太陽能集熱循環(huán)回路的熱水水箱經(jīng)循環(huán)水泵(42)及管路、換熱器(32)、循環(huán)水泵(43)及管路與采暖儲熱水箱相連接，形成一熱量交換回路；采暖儲熱水箱經(jīng)循環(huán)水泵 (44)及管路、水源熱泵(33)、循環(huán)水泵(45)及管路與采暖供熱水箱相連接，形成另一熱量 交換回路；(3)所述的采暖循環(huán)回路經(jīng)其循環(huán)水泵(46)及管路與供熱輸出循環(huán)回路相連接、 或經(jīng)其循環(huán)水泵(46)及管路、換向閥(607、608)與供熱輸出循環(huán)回路相連接；(4)系統(tǒng)中的泵、閥電控器件和水源熱泵分別與控制器(40)電連接。所述的熱水水箱(21)還連接有生活熱水儲能水箱(50)，該生活熱水儲能水箱經(jīng) 換熱器、換向閥、循環(huán)水泵與所述水源熱泵的輸出端相連接，形成熱量交換回路A。所述的熱水水箱(21)還連接有生活熱水儲能水箱(50)，該生活熱水儲能水箱還 經(jīng)循環(huán)水泵(44)、換向閥與水源熱泵的輸入端相連接，形成熱量交換回路D。所述的換熱器(32)還經(jīng)換向閥(601、602、605、606)與采暖供熱水箱相連接，形成 又一熱量交換回路。所述的采暖儲熱水箱還經(jīng)循環(huán)水泵(46)、換向閥(608)與供熱輸出循環(huán)回路相連 接，形成低溫熱量交換回路。太陽能供暖裝置，包括主要由太陽能集熱器(11)、熱水水箱(21)組成的太陽能集 熱循環(huán)回路(10)，水源熱泵(33)，包括儲熱水箱在內(nèi)的采暖循環(huán)回路(20)，供熱輸出循環(huán) 回路(30)及控制器(40)，太陽能集熱循環(huán)回路經(jīng)采暖循環(huán)回路與供熱輸出循環(huán)回路相連 接，其特征在于(1)所述的儲熱水箱包括采暖儲熱水箱(23)和采暖供熱水箱(24)；所述的采暖循 環(huán)回路(20)包括換熱器(32)、循環(huán)水泵(42、43、46)、水源熱泵(33)、采暖儲熱水箱(23)和 采暖供熱水箱(24)；(2)太陽能集熱循環(huán)回路的熱水水箱(21)經(jīng)循環(huán)水泵(42)及管路、水源熱泵 (33)、循環(huán)水泵(43)及管路與采暖儲熱水箱相連接，形成一熱量交換回路，所述的水源熱 泵(33)經(jīng)換向閥(601、602)、循環(huán)水泵(43)及管路、換向閥(601、602)與采暖供熱水箱相 連接，形成又一熱量交換回路；(3)所述的供熱輸出循環(huán)回路分別經(jīng)循環(huán)水泵(46)及管路、換向閥(611、608)與 采暖儲熱水箱相連接、或經(jīng)循環(huán)水泵(46)及管路、換向閥(607、608)與采暖供熱水箱相連 接；(4)系統(tǒng)中的泵、閥電控器件和水源熱泵分別與控制器(40)電連接。所述的熱水水箱(21)還連接有生活熱水儲能水箱(50)，該生活熱水儲能水箱經(jīng) 循環(huán)水泵、換向閥與水源熱泵的輸出端相或與采暖儲熱水箱(23)及采暖供熱水箱(24)相 連接。所述的儲熱水箱還連接有熱水吸收型制冷機，儲熱水箱的采暖儲熱水箱(23)和 采暖供熱水箱(24)分別經(jīng)循環(huán)水泵(47)及管路、換向閥(623、624)與該熱水吸收型制冷 機的進水口相連接，所述熱泵(34)的輸入端經(jīng)循環(huán)水泵(49)及管路與該熱水吸收型制冷 機的冷卻水端口相連接。所述的采暖儲熱水箱還經(jīng)循環(huán)水泵(46)、換向閥(608)與供熱輸出循環(huán)回路相連 接，形成低溫熱量交換回路。所述的熱水水箱(21)還連接有生活熱水儲能水箱(50)，該生活熱水儲能水箱經(jīng)換向閥、循環(huán)水泵與水源熱泵的輸入端相連接，形成熱量交換回路D。所述的水源熱泵輸入輸出端口上還并聯(lián)連接有換向閥和換熱器。所述的采暖儲熱水箱(23)、采暖供熱水箱(24)分別經(jīng)換向閥(619、620)、循環(huán)水泵(48)及管路與熱泵(34)相連接，所述的熱泵(34)是單向或雙向的氣源熱泵或單向或雙 向的的雙源熱泵。太陽能供暖裝置，包括主要由太陽能集熱器(11)、熱水水箱(21)組成的太陽能集 熱循環(huán)回路(10)，水源熱泵(33)，包括儲熱水箱在內(nèi)的采暖循環(huán)回路(20)，供熱輸出循環(huán) 回路(30)及控制器(40)，太陽能集熱循環(huán)回路經(jīng)采暖循環(huán)回路與供熱輸出循環(huán)回路相連 接，其特征在于(1)所述的儲熱水箱包括采暖儲熱水箱(23)和采暖供熱水箱(24)；所述的采暖循 環(huán)回路(20)包括循環(huán)水泵(42、43、44、45、46)、水源熱泵(33)、采暖儲熱水箱(23)和采暖 供熱水箱(24)，水源熱泵(33)經(jīng)循環(huán)水泵(43)及管路分別與采暖儲熱水箱及采暖供熱水 箱相并聯(lián)連接，形成2個換熱回路；(2)采暖儲熱水箱及采暖供熱水箱分別經(jīng)循環(huán)水泵(46)及管路、水源熱泵(33)、 循環(huán)水泵(43)及管路與與供熱輸出循環(huán)回路相連接，形成2個供熱交換回路；(3)所述的供熱輸出循環(huán)回路分別經(jīng)循環(huán)水泵(46)及管路、換向閥(611、608)與 采暖儲熱水箱相連接、或經(jīng)循環(huán)水泵(46)及管路、換向閥(607、608)與采暖供熱水箱相連 接；(4)系統(tǒng)中的泵、閥電控器件和水源熱泵分別與控制器(40)電連接。所述的水源熱泵(33)是單向或雙向水源熱泵或是單向或雙向雙源熱泵，所述的 單源雙向水源熱泵和雙源雙向熱泵上帶均有自動的四通換向閥。所述的熱水水箱(21)還連接有生活熱水儲能水箱(50)，該生活熱水儲能水箱經(jīng) 循環(huán)水泵、換向閥與水源熱泵的輸出端相連接，形成熱量交換回路A。所述的采暖儲熱水箱還經(jīng)循環(huán)水泵(46)、換向閥(608)與供熱輸出循環(huán)回路相連 接，形成低溫熱量交換回路。所述的采暖循環(huán)回路(20)中進行熱量交換的采暖循環(huán)換熱介質(zhì)是納米強化傳熱 流體、聚合乳化油、相變工作溫度在35°C _65°C的含有納米流體與聚合乳化油的相變儲熱 介質(zhì)溶液中的一種。所述的熱水水箱(21)還連接有生活熱水儲能水箱(50)，該生活熱水儲能水箱經(jīng) 換向閥、循環(huán)水泵與水源熱泵的輸入端相連接，形成熱量交換回路D。所述的水源熱泵輸入輸出端口上還并聯(lián)連接有換向閥和換熱器。所述的熱水水箱(21)還連接一個或相互間并聯(lián)的二個及以上的生活熱水儲能水 箱(50)，其中，二個及以上的生活熱水儲能水箱分別是儲熱水溫為25°C -40°C的洗滌熱水 儲熱水箱(221)和儲熱水溫為45°C及以上的洗浴熱水儲熱水箱(222)。所述的供熱輸出循環(huán)回路是包括低溫地板輻射回路和中溫暖氣片散熱器回路相 并聯(lián)的、并帶有旁流調(diào)節(jié)回路的復(fù)合采暖回路。熱水水箱可以直接與采暖儲熱水箱相連接，通過水的流動來實現(xiàn)熱水水箱、采暖 儲熱水箱間的直接熱量交換。熱水水箱也可以經(jīng)換熱器后間接與采暖儲熱水箱相連接。流經(jīng)換熱器并和采暖儲熱水箱中溶液進行熱量交換的采暖循環(huán)換熱介質(zhì)是納米流體、聚合乳化油、相變工作溫度 在35°C _65°C的含有納米流體與聚合乳化油的相變儲熱介質(zhì)溶液中的一種。同理，流經(jīng)供熱輸出循環(huán)回路并和采暖供熱水箱中溶液進行熱量交換的可 以是水，也可以是供熱循環(huán)換熱介質(zhì)，即采用納米流體、聚合乳化油、相變工作溫度在 350C _65° C的含有納米流體與聚合乳化油的相變儲熱介質(zhì)溶液中的一種。所述的供熱輸出循環(huán)回路可連接到相互并聯(lián)連接的暖氣片采暖循環(huán)管路和低溫 地板輻射埋管采暖循環(huán)管路。所述的低溫地板輻射埋管采暖循環(huán)管路上還設(shè)有調(diào)節(jié)控制低溫地板輻射埋管室 內(nèi)采暖溫度的流量調(diào)節(jié)控制閥。所述的熱水水箱還連接多個相互間并聯(lián)的生活熱水儲能水箱，包括儲熱水溫為 250C -40°C的洗滌熱水儲熱水箱和儲熱水溫為45°C及以上的洗浴熱水儲熱水箱。對于本實用新型的太陽能供暖裝置，可以采用以下采暖和熱水供應(yīng)的方法包括 采用太陽能集熱器進行采暖和熱水供應(yīng)的方法、采用水源熱泵進行采暖和熱水供應(yīng)的方 法；其特征在于太陽能集熱器、水源熱泵先后進行分級加熱；熱水水箱、采暖儲熱水箱、采 暖供熱水箱先后進行分級儲存熱水和熱量；熱水水箱中儲存的熱水用于采暖供熱的定額熱 量輸出供應(yīng)優(yōu)先于生活熱水的輸出供應(yīng)。所述的分級加熱和分級儲存熱水和熱量至少包括如下白天和夜晚的周期性過 程①、在白天，僅采用太陽能集熱器定溫地對水進行加熱，經(jīng)供熱循環(huán)換熱介質(zhì)的流 動，將熱量輸送到太陽能集熱循環(huán)回路中的熱水水箱中進行加熱；②、當太陽能集熱循環(huán)回路中的熱水水箱中的水溫達到預(yù)定溫度，通過控制器啟 動循環(huán)水泵來進行采暖儲熱循環(huán)換熱，將熱水水箱中的熱量經(jīng)供熱循環(huán)換熱介質(zhì)、采暖循 環(huán)換熱介質(zhì)、循環(huán)水泵與換熱器的采暖儲熱循環(huán)換熱輸送到采暖儲熱水箱中進行加熱和儲執(zhí).
y 、人 ③、在夜間，當采暖供熱水箱中儲存的供熱備用熱量未達到設(shè)定數(shù)量時，即溫度傳 感器顯示溫度低于設(shè)定溫度時，將采暖儲熱水中的熱量經(jīng)采暖循環(huán)換熱介質(zhì)、供熱循環(huán)換 熱介質(zhì)、循環(huán)水泵、水源熱泵利用峰谷電能進行進一步加熱并輸送到采暖供熱水箱中供儲 熱與采暖輸出，或經(jīng)氣源熱泵利用峰谷電能采集空氣中的熱量對采暖供熱水箱進行進一步 加熱并供儲熱與采暖輸出。所述的分級加熱的控制是在保障采暖供熱優(yōu)先的順序下，經(jīng)太陽能集熱器對熱水 水箱中的水進行加熱、經(jīng)循環(huán)水泵和換熱器對采暖儲熱水箱中的采暖循環(huán)換熱介質(zhì)進行加 熱與儲熱、及經(jīng)熱泵對采暖供熱水箱中的供熱循環(huán)換熱介質(zhì)進行加熱與儲熱的控制，其步 驟包括①、陽光充足的晴天，全部采用太陽能經(jīng)太陽能集熱器對熱水水箱加熱，和經(jīng)熱水 水箱對采暖儲熱水箱直接或經(jīng)換熱器間接進行分級加熱，生活熱水儲能水箱、采暖儲熱水 箱分別儲存定額的熱水及熱量；②、陽光不足的天氣下，低谷電時段采用氣源熱泵對采暖供熱水箱或生活熱水儲 能水箱進行補充或輔助加熱，采暖供熱水箱或生活熱水儲能水箱儲存定額的熱水及熱量。采用所述方法制得的定額的熱水或熱量，是經(jīng)預(yù)先制備后儲存在采暖供熱水箱內(nèi)，用于下一個使用周期的熱水及熱量供應(yīng)。本實用新型的太陽能供暖裝置，是利用太陽能、熱泵分時工作，組合提供采暖供熱 和熱水供熱。該系統(tǒng)在滿足按365天或全天候24小時供熱的前提下，盡可能多地利用太陽 能加熱后，才利用熱泵在低谷電時加熱。該系統(tǒng)采用分級加熱制得成本較低的熱水供熱設(shè) 定產(chǎn)水量和采暖供熱設(shè)定供熱量，以供兩種溫度等級下的采暖供熱，和熱水供熱的儲能與 分時供熱。本實用新型的太陽能供暖裝置中，采暖循環(huán)回路包括循環(huán)水泵，換熱器，水源熱 泵，采暖循環(huán)換熱介質(zhì)和供熱循環(huán)換熱介質(zhì)，采暖儲熱水箱和采暖供熱水箱，熱水水箱經(jīng)循 環(huán)水泵和換熱器與采暖儲熱水箱相連接，采暖儲熱水箱經(jīng)循環(huán)水泵和水源熱泵與采暖供熱 水箱相連接，使得白天可以較低的運行成本及時將采集的太陽能轉(zhuǎn)移儲存在采暖儲熱水箱 中，提升太陽能集熱循環(huán)回路的集熱效率，使得裝置能盡可能多地利用太陽能加熱，然后才 利用低谷電作為輔助能源補充加熱。由于采暖儲熱水箱經(jīng)循環(huán)水泵和水源熱泵與采暖供熱水箱相連接，循環(huán)水泵，熱 泵及太陽能集熱循環(huán)回路、采暖循環(huán)回路和供熱輸出循環(huán)回路中的管路分別與控制器電連 接，可以使得水源熱泵較充分地利用夜間低谷電輔助能源將白天儲存在采暖儲熱水箱中的 熱量進一步加熱和轉(zhuǎn)移到采暖供熱水箱中，即采用分級加熱制得成本較低的熱水供熱設(shè)定 產(chǎn)水量和采暖供熱設(shè)定供熱量，提供兩種溫度等級下的采暖供熱，和熱水供熱的儲能與分 時供熱，免除了電網(wǎng)擴容改造帶來的額外投資負擔，降低了系統(tǒng)設(shè)置成本。另外，在本實用新型的太陽能供暖裝置中，熱水供熱部分的水箱也可以由太陽能 集熱循環(huán)回路中的熱水水箱和生活熱水儲能水箱所組成。太陽能集熱器與太陽能集熱循環(huán) 回路中的熱水水箱相連接，熱水水箱與儲熱水溫為25V -40°C的洗滌熱水儲熱水箱和儲熱 水溫為45 °C及以上的洗浴熱水儲熱水箱相連接。循環(huán)水泵，熱泵及太陽能集熱循環(huán)回路、采 暖循環(huán)回路和供熱輸出循環(huán)回路中的管路分別與控制器電連接，在滿足太陽能供暖裝置能 按365天24小時供應(yīng)45°C以上熱水的前提下，盡可能多地利用太陽能加熱，然后才利用熱 泵消耗低谷電能源加熱，取得較低成本。通過分時工作、預(yù)先加熱與分級加熱組合的方式所 制成的熱水可以實現(xiàn)按不同設(shè)定溫度等級提供熱水的儲能與分時供應(yīng)。由于洗滌熱水儲熱 水箱與洗浴熱水儲熱水箱相互并連，所制定量的熱水經(jīng)分級加熱后可分別儲存于洗滌熱水 儲熱水箱與洗浴熱水儲熱水箱中。洗滌熱水儲熱水箱和洗浴熱水儲熱水箱可分離設(shè)置，使 得水箱的體積大幅度減小，熱水裝置的安裝適應(yīng)性擴大。當太陽能集熱器的安裝面積不足 時，可按次級溫度設(shè)置集熱器輸出水溫以提升集熱效率，以此解決水箱集中屋頂安裝的載 荷分布問題，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅具有更高的太陽能利用率和更低的運行成本，還能顯著 降低太陽能供暖裝置的設(shè)置成本。在本實用新型的太陽能供暖裝置的采暖和熱水供應(yīng)的方法中，太陽能集熱器、熱 泵分別對太陽能集熱循環(huán)回路中的熱水水箱、分級加熱式熱水箱及儲能水箱進行加熱，熱 水的制作與熱水的使用采用分時制，即經(jīng)周期性分級加熱所制得的定量的熱水可預(yù)先制作 后儲存在分級加熱式水箱及儲能水箱中用作下一個周期的分時熱水供應(yīng)。因此，該供暖系 統(tǒng)可以在陽光充足的晴天全部采用太陽能集熱器進行加熱和儲存熱水，陽光不足天氣下的 非峰谷電時段可根據(jù)定量的熱水儲量設(shè)置需求，采用熱泵進行臨時應(yīng)急下的加熱和儲存熱 水，夜間峰谷電時段才采用熱泵或電加熱裝置進行補充加熱和儲存熱水。另外，該供暖系統(tǒng)所制定量的熱水經(jīng)分級加熱后可分別儲存于分級加熱式的洗滌熱水儲熱水箱與洗浴熱水 儲熱水箱中，使供暖系統(tǒng)盡可能多地利用太陽能加熱，然后才利用熱泵消耗低谷電能源加 熱，達到比現(xiàn)有技術(shù)更高的太陽能利用率和更低的運行成本，保證了供暖系統(tǒng)365天24小 時的熱水輸出達到45°C及以上的供應(yīng)標準。此外，通過分時工作與分級加熱方式所制成的 熱水可以實現(xiàn)按不同溫度等級熱水的分時儲存與供應(yīng)，能使單個洗滌熱水儲熱水箱和洗浴 熱水儲熱水箱的體積大幅度減小，還同時解決了熱水水箱集中屋頂安裝的載荷集中分布問 題。當太陽能集熱器安裝面積不足時，還可將集熱器設(shè)置為次級輸出溫度以提升集熱效率， 相對現(xiàn)有技術(shù)顯著降低了供暖系統(tǒng)的設(shè)置成本，擴大了熱水裝置的安裝適應(yīng)性。在本實用新型中，所述熱泵無特別說明時，指水源熱泵。

圖1是本實用新型的太陽能供暖裝置的實施例的太陽能集熱循環(huán)回路、采暖循環(huán) 回路與供熱輸出循環(huán)回路的一種管路連接和結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的太陽能供暖裝置的實施例的的熱水供熱部分的管路連接和 結(jié)構(gòu)示意示意圖。圖3是本實用新型的太陽能供暖裝置的實施例的太陽能集熱循環(huán)回路、采暖循環(huán) 回路與供熱輸出循環(huán)回路的另一種管路連接和結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型的太陽能供暖裝置的實施例的太陽能集熱循環(huán)回路、采暖循環(huán) 回路與供熱輸出循環(huán)回路的又一種管路連接和結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型的太陽能供暖裝置的實施例的太陽能集熱循環(huán)回路、采暖循環(huán) 回路與供熱輸出循環(huán)回路的再一種管路連接和結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)造性特征、達成目的與功效易于明白了解， 下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。如圖1所示，太陽能供暖裝置包括主要由太陽能集熱器11、熱水水箱21、組成的 太陽能集熱循環(huán)回路10，水源熱泵33是中溫加熱裝置，包括儲熱水箱在內(nèi)的采暖循環(huán)回路 20，供熱輸出循環(huán)回路30及控制器40，太陽能集熱循環(huán)回路經(jīng)采暖循環(huán)回路與供熱輸出循 環(huán)回路相串接，其特征在于所述的儲熱水箱包括采暖儲熱水箱23和采暖供熱水箱24 ；所 述的采暖循環(huán)回路20包括換熱器32、循環(huán)水泵42-46、水源熱泵33、采暖儲熱水箱23和采 暖供熱水箱24 ；所述的熱水水箱21經(jīng)循環(huán)水泵42及管路、換熱器32、循環(huán)水泵43及管路 與采暖儲熱水箱23相連接，形成第一熱量交換回路；采暖儲熱水箱23經(jīng)循環(huán)水泵45及管 路和循環(huán)水泵44及管路、水源熱泵33與采暖供熱水箱24相連接，形成第二熱量交換回路； 太陽能集熱循環(huán)回路10、采暖循環(huán)回路20和供熱輸出循環(huán)回路30中的電控器件、循環(huán)水泵 41-46和水源熱泵33分別與控制器40電連接。所述的電控器件包括傳感器12、14、電控執(zhí)行元器件如電控閥13、水泵41-46和電 加熱器35等太陽能熱水系統(tǒng)和建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)中常用的用電器件。流經(jīng)換熱器32并和采暖儲熱水箱23中溶液進行熱量交換的是納米流體、聚合乳 化油、相變工作溫度在35°C _65°C的含有納米流體與聚合乳化油的相變儲熱介質(zhì)溶液中的一種。同理，流經(jīng)供熱輸出循環(huán)回路30并和采暖供熱水箱24中溶液進行熱量交換的 可以是水，也可以是供熱循環(huán)換熱介質(zhì)，即采用納米流體、聚合乳化油、相變工作溫度在 35°C _65°C的含有納米流體與聚合乳化油的相變儲熱介質(zhì)溶液中的一種。所述的供熱輸出循環(huán)回路30可經(jīng)其循環(huán)水泵46及管路連接到相互并聯(lián)連接的暖 氣片采暖循環(huán)管路和低溫地板輻射埋管采暖循環(huán)管路。所述的低溫地板輻射埋管采暖循環(huán)管路上還設(shè)有調(diào)節(jié)控制低溫地板輻射埋管室 內(nèi)采暖溫度的流量調(diào)節(jié)控制閥51。所述的采暖供熱水箱24連有氣源熱泵34和電加熱裝置35，其中，電加熱裝置包括 電加熱器、電加熱管或電加熱鍋爐等等太陽能熱水系統(tǒng)和建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)中常用的電加 熱裝置。如圖2所示，所述的熱水水箱21還連接多個相互間并聯(lián)的生活熱水儲能水箱50， 包括儲熱水溫為25°C-40°C的洗滌熱水儲熱水箱221和儲熱水溫為45°C及以上的洗浴熱水 儲熱水箱222。所述的洗滌熱水儲熱水箱221經(jīng)氣源熱泵34和洗浴熱水儲熱水箱222相連接。本實施例的太陽能集熱循環(huán)回路10是強制循環(huán)系統(tǒng)，其循環(huán)回路14上還具有膨 脹罐(未示出)、循環(huán)泵41、水溫傳感器14，其熱水水箱21上還可連接有輸出生活熱水的熱 水管路22及測量水溫的溫度傳感器12和測量水位的位置傳感器(未示出)。本實施例的采暖循環(huán)回路20中，采暖儲熱水箱23中設(shè)有溫度傳感器91，采暖供熱 水箱24中設(shè)有溫度傳感器92，分別用來檢測所在水箱的水溫。控制器40根據(jù)檢測到的水 溫狀況，對太陽能集熱循環(huán)回路10，循環(huán)水泵42、43、44、45、46，采暖儲熱水箱23，熱泵33、 34，采暖供熱水箱24采取相應(yīng)的控制，具體控制詳見下文。采暖供熱水箱24還具有電加熱 裝置35和氣源熱泵34，適當時候?qū)Σ膳崴?4中水進行加熱，具體控制詳見下文。本實施例中，為實施對每個熱量循環(huán)的控制，在每個熱量循環(huán)中均設(shè)有循環(huán)水泵。 包括在太陽能集熱循環(huán)回路10中的循環(huán)回路14上設(shè)置循環(huán)水泵41，在熱水水箱21和換 熱器32間設(shè)置循環(huán)水泵42，在換熱器32和采暖儲熱水箱23間設(shè)置循環(huán)水泵43，在采暖儲 熱水箱23和水源熱泵33間設(shè)循環(huán)水泵44，在水源熱泵33和采暖供熱水箱24間設(shè)置循環(huán) 水泵45，在供熱輸出循環(huán)回路30和采暖供熱水箱24間設(shè)置循環(huán)水泵46。采暖儲熱水箱、 采暖供熱水箱分別經(jīng)換向閥619-換向閥620、循環(huán)水泵48及管路與熱泵34相連接。本實施例中，供熱輸出循環(huán)回路是包括低溫地板輻射回路和中溫暖氣片散熱器回 路相并聯(lián)的、并帶有旁流調(diào)節(jié)回路的復(fù)合采暖回路。所述的供熱輸出循環(huán)回路連接到并聯(lián) 的暖氣片采暖循環(huán)管路和低溫地板輻射埋管采暖循環(huán)管路。其中的暖氣片采暖循環(huán)管路用 于衛(wèi)生間，以暖氣片73為主要元件、帶有節(jié)流閥52、節(jié)流閥53進行溫度調(diào)節(jié)。其中的低溫 地板輻射埋管采暖循環(huán)管路用于居住的房間71，是以低溫地板輻射埋管74為主，帶有節(jié)流 閥51、節(jié)流閥53進行溫度調(diào)節(jié)。如圖1所示，由采暖供熱水箱24連出來的總采暖管路分出兩干路，其中之一為暖 氣片采暖循環(huán)管路，進入衛(wèi)生間，接暖氣片73。另一干路為低溫地板輻射埋管采暖循環(huán)管 路，經(jīng)流量調(diào)節(jié)控制閥51后和房間71中的低溫地板輻射埋管連接，而后再和總采暖管路連 接，房間中還具有溫度傳感器(未示出)、控制器40。由房間71、衛(wèi)生間出來的管路匯入總采暖管路后經(jīng)循環(huán)水泵46連回采暖供熱水箱24。供熱循環(huán)換熱介質(zhì)(如水)在循環(huán)水泵 46的驅(qū)動下，由采暖供熱水箱24流出，按圖示箭頭方向所示流經(jīng)衛(wèi)生間和房間71后再匯入 采暖供熱水箱24，往復(fù)周期循環(huán)后，通過暖氣片73散熱為衛(wèi)生間供暖，通過低溫地板輻射 埋管74散熱為房間71供暖。用戶可根據(jù)房間71的溫度傳感器的顯示情況，通過控制器調(diào) 節(jié)節(jié)流閥的流量，來達到對室內(nèi)溫度的調(diào)控。本實施例的太陽能供暖裝置的采暖和熱水供應(yīng)的方法，包括采用太陽能集熱器11 進行采暖和熱水供應(yīng)的方法和采用熱泵33進行采暖和熱水供應(yīng)的方法；該太陽能供暖裝 置的采暖和熱水供應(yīng)的方法中保障采暖供熱的順序優(yōu)先于熱水供熱，且所述的采暖控制包 括采用太陽能集熱器11和熱泵33先后進行分級加熱和分級儲存供熱備用熱量的控制。本實施例的采暖和熱水供應(yīng)的方法中，所述的分級加熱和分級儲存供熱備用熱量 的采暖和熱水供應(yīng)的方法至少包括如下白天和夜晚的周期性過程①、在白天，僅采用太陽能集熱器11定溫地對水進行加熱，經(jīng)供熱循環(huán)換熱介質(zhì) 的流動，將熱量輸送到太陽能集熱循環(huán)回路中的熱水水箱21中進行加熱；②、當太陽能集熱循環(huán)回路10中的熱水水箱21中的水溫達到預(yù)定溫度，通過控制 器40啟動循環(huán)水泵42來進行采暖儲熱循環(huán)換熱，將熱水水箱21中的熱量經(jīng)供熱循環(huán)換熱 介質(zhì)、采暖循環(huán)換熱介質(zhì)、循環(huán)水泵42與換熱器32的采暖儲熱循環(huán)換熱輸送到采暖儲熱水 箱23中進行加熱和儲熱；③、在夜間，當采暖供熱水箱24中儲存的供熱備用熱量未達到設(shè)定數(shù)量時，即溫 度傳感器92顯示溫度低于設(shè)定溫度時，將采暖儲熱水箱23中的熱量經(jīng)經(jīng)采暖循環(huán)換熱介 質(zhì)、供熱循環(huán)換熱介質(zhì)、循環(huán)水泵44、水源熱泵33利用峰谷電能進行進一步加熱并輸送到 采暖供熱水箱24中供儲熱與采暖輸出，或經(jīng)氣源熱泵34利用峰谷電能采集空氣中的熱量 對采暖供熱水箱24進行進一步加熱并供儲熱與采暖輸出。這樣，采暖儲熱水箱23中水溫一般保持在15°C -45°C，采暖供熱水箱24中水溫一 般保持在60°C -65°C。本實施例的采暖和熱水供應(yīng)的方法中，分級加熱的控制是在保障采暖供熱的優(yōu)先 順序下，經(jīng)太陽能集熱器11對太陽能集熱循環(huán)回路中的熱水水箱21中的水進行加熱、經(jīng)氣 源熱泵34對采暖供熱水箱中的水進行加熱的控制，其步驟包括①、陽光充足的晴天，全部采用太陽能經(jīng)太陽能集熱器11對熱水水箱21加熱，和 經(jīng)熱水水箱21對采暖儲熱水箱23直接或經(jīng)換熱器32間接進行分級加熱，生活熱水儲能水 箱50、采暖儲熱水箱23分別儲存定額的熱水及熱量；②、陽光不足的天氣下，低谷電時段采用氣源熱泵34對采暖供熱水箱24或生活熱 水儲能水箱50進行補充或輔助加熱，采暖供熱水箱24或生活熱水儲能水箱50儲存定額的 熱水及熱量。采用所述方法制得的定額的熱水或熱量，是經(jīng)預(yù)先制備后儲存在采暖供熱水箱24 內(nèi)，用于下一個使用周期的熱水及熱量供應(yīng)，所述的使用周期是指太陽能供暖裝置安裝所 在地早晨低谷電供應(yīng)時段結(jié)束起計算至次日早晨的同一時刻結(jié)束的采暖與熱水使用周期。 所述的低谷電時段是指太陽能供暖裝置安裝所在地晚上低谷電供應(yīng)開始至次日早晨低谷 電供應(yīng)結(jié)束的采暖與熱水的補充或輔助加熱用電時段。前述的周期是一般指當日的早七點 至次日的早七點這段時間。[0098]本實施例的太陽能供暖裝置，是利用太陽能、熱泵分時工作，組合提供采暖供熱和 熱水供熱。該系統(tǒng)在滿足按365天或全天候24小時供熱的前提下，盡可能多地利用太陽能 加熱后，才利用熱泵在低谷電時加熱。該系統(tǒng)采用分級加熱制得成本較低的熱水供熱設(shè)定 產(chǎn)水量和采暖供熱設(shè)定供熱量，以供房間71(72)和衛(wèi)生間兩種溫度等級下的采暖供熱。本實施例的太陽能供暖裝置，白天可以較低的運行成本及時將采集的太陽能轉(zhuǎn)移 儲存在采暖儲熱水箱23中，提升太陽能集熱循環(huán)回路的集熱效率，使得裝置能盡可能多地 利用太陽能加熱，然后才利用低谷電作為輔助能源。由于采暖儲熱水箱23經(jīng)水源熱泵33 與采暖供熱水箱24相連接，太陽能集熱循環(huán)回路10，熱泵33、34，采暖循環(huán)回路20，供熱輸 出循環(huán)回路30分別與控制器40電連接，可以使得水源熱泵33較充分地利用低谷電輔助能 源將白天儲存在采暖儲熱水箱23中的熱量進一步加熱和轉(zhuǎn)移到采暖供熱水箱24中，即采 用分級加熱制得成本較低的熱水供熱設(shè)定產(chǎn)水量和采暖供熱設(shè)定供熱量，提供暖氣片采暖 循環(huán)管路55°C _65°C，和低溫地板輻射埋管采暖循環(huán)管路40°C左右兩種溫度等級下的采暖 供熱，和熱水供熱的儲能與分時供熱，免除了電網(wǎng)擴容改造帶來的額外投資負擔，降低了系 統(tǒng)設(shè)置成本。如圖2所示，熱水水箱21上除了經(jīng)循環(huán)管路的輸出端231、輸入端232連接圖1 所示的采暖循環(huán)回路20外，其熱水管路22上還可以再連接多個相互間并聯(lián)的熱水儲能水 箱50。熱水儲能水箱50分為洗滌熱水儲熱水箱221和洗浴熱水儲熱水箱222，分別經(jīng)閥門 223、閥門224和熱水水箱21上的熱水管路22連接，生活熱水儲能水箱經(jīng)換熱器與單向或 雙向熱泵34的輸出管路相連接。另外，洗滌熱水儲熱水箱221帶有電加熱裝置31。洗滌熱水儲熱水箱221經(jīng)循環(huán) 水泵46、氣源熱泵34與洗浴熱水儲熱水箱222連接。洗滌熱水儲熱水箱221、洗浴熱水儲 熱水箱222均設(shè)有水位傳感器(未示出)和溫度傳感器(未示出)，上述傳感器和氣源熱泵 34分別與控制器40電連接。洗滌熱水儲熱水箱221的出水管路227供應(yīng)25°C _40°C的洗滌熱水。洗滌熱水儲 熱水箱221中水經(jīng)氣源熱泵34加熱后進入洗浴熱水儲熱水箱222，使得出水管路228能供 應(yīng)45°C以上洗浴熱水。在本實施例中，熱水供熱部分的水箱由太陽能集熱循環(huán)回路10中的熱水水箱21 和熱水儲能水箱50所組成。太陽能集熱器11與太陽能集熱循環(huán)回路中的熱水水箱21相 連接，太陽能集熱循環(huán)回路中的熱水水箱21與熱水儲能水箱50相連接，在滿足太陽能供暖 裝置能按365天24小時供應(yīng)45°C以上熱水的前提下，盡可能多地利用太陽能加熱，然后才 利用氣源熱泵34和低谷電能源加熱，取得較低成本。熱水儲能水箱50分離兩個設(shè)置，以便 熱水儲能水箱50的體積大幅度減小，熱水裝置的安裝適應(yīng)性擴大。當太陽能集熱器的安裝 面積不足時，可按次級溫度設(shè)置集熱器輸出水溫以提升集熱效率，以此解決水箱集中屋頂 安裝的載荷分布問題，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅具有更高的太陽能利用率和更低的運行成本， 還能顯著降低太陽能供暖裝置的設(shè)置成本。本實施例中，太陽能集熱循環(huán)回路10還可以是二次換熱的閉式集熱水箱系統(tǒng)，該 太陽能集熱循環(huán)回路的閉式集熱水箱后還可連接有生活熱水供熱水箱與輸出管路。在本實施例的采暖和熱水供應(yīng)的方法中，太陽能集熱器、熱泵分別對太陽能集熱 循環(huán)回路中的熱水水箱21、采暖循環(huán)回路20及熱水儲能水箱50進行加熱，熱水的制作與熱水的使用采用分時制。經(jīng)周期性分級加熱所制得的定量的熱水可預(yù)先制作后儲存在儲能水 箱中用作下一個周期的分時熱水供應(yīng)。因此，該供暖系統(tǒng)可以在陽光天全部采用太陽能集 熱器進行加熱和儲存熱水，無陽光的非峰谷電時段可根據(jù)定量的熱水儲量設(shè)置需求采用熱 泵進行加熱和儲存熱水，夜間峰谷電時段可采用熱泵或電加熱裝置進行補充加熱和儲存熱 水。另外，該供暖系統(tǒng)所制定量的熱水經(jīng)分級加熱后儲存于儲能水箱中，使供暖系統(tǒng)盡可能 多地利用太陽能加熱，然后才利用熱泵和低谷電能源加熱，達到比現(xiàn)有技術(shù)更高的太陽能 利用率和更低的運行成本，保證了供暖系統(tǒng)365天24小時的熱水輸出達到45°C以上的供應(yīng) 標準。以上是本實用新型的實施方式之一，對于本領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員，不花費創(chuàng)造 性的勞動，在上述實施例的基礎(chǔ)上可以做多種變化，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型的目的。但 是，這種變化顯然應(yīng)該在本實用新型的權(quán)利要求書的保護范圍內(nèi)。圖3所示是本實用新型的太陽能供暖裝置的另一個實施例，包括主要由太陽能集 熱器11、熱水水箱21組成的太陽能集熱循環(huán)回路10，包括儲熱水箱在內(nèi)的采暖循環(huán)回路 20，供熱輸出循環(huán)回路30及控制器40，太陽能集熱循環(huán)回路經(jīng)采暖循環(huán)回路與供熱輸出循 環(huán)回路相串接。儲熱水箱包括采暖儲熱水箱和采暖供熱水箱；采暖循環(huán)回路20包括換熱器32、循 環(huán)水泵42-循環(huán)水泵46、水源熱泵33、采暖儲熱水箱和采暖供熱水箱，采暖儲熱水箱經(jīng)循環(huán) 水泵44及管路、水源熱泵、循環(huán)水泵45及管路與采暖供熱水箱相連接。所述的換熱器是流 體連接間接式換熱器，包括板式換熱器、翅片管式換熱器和管殼式換熱器。太陽能集熱循環(huán)回路的熱水水箱經(jīng)循環(huán)水泵42及管路、換熱器、循環(huán)水泵43及管 路與采暖儲熱水箱相連接，形成一熱量交換回路；采暖儲熱水箱經(jīng)循環(huán)水泵及管路、水源熱 泵33、循環(huán)水泵45及管路與采暖供熱水箱相連接，形成另一熱量交換回路；采暖循環(huán)回路 20中進行熱量交換的采暖循環(huán)換熱介質(zhì)是納米強化傳熱流體、聚合乳化油、相變工作溫度 在35°C _65°C的含有納米流體與聚合乳化油的相變儲熱介質(zhì)溶液中的一種。采用上述換熱 介質(zhì)可以取得非常優(yōu)越的換熱性能和大大降低運行成本。采暖循環(huán)回路經(jīng)其循環(huán)水泵46及管路與供熱輸出循環(huán)回路相連接、或經(jīng)其循環(huán) 水泵46及管路、換向閥607、換向閥608與供熱輸出循環(huán)回路相連接；這樣，通過前者的連 接可以直接進行低能耗的實時采暖維持運行，即維持低溫地輻射采暖的運行，通過后者的 連接可以進行熱泵升溫后的中溫輸出，提供快速升溫運行和暖氣片散熱器的供暖運行，既 能滿足快速供暖，又能滿足供暖達到平衡后的平穩(wěn)維持這兩種運行模式和效果。系統(tǒng)中的泵、閥電控器件和水源熱泵分別與控制器40電連接。所述的水源熱泵33是單向或雙向水源熱泵或是單向或雙向雙源熱泵。雙向是指 既可制熱又可制冷，雙源是指既可采用水源又可采用氣源，單源雙向水源熱泵和雙源雙向 熱泵上帶均有自動的四通換向閥，經(jīng)選擇制熱或制冷進行自動切換運行模式，水源熱泵輸 入輸出端口上還并聯(lián)連接有換向閥和換熱器，用以通過換向閥切換后轉(zhuǎn)為循環(huán)水泵與換熱 器方式的熱量傳遞，可以相對減少電能的消耗。熱水水箱21還連接有生活熱水儲能水箱50，生活熱水儲能水箱是一個或是 相互間并聯(lián)的二個及以上，其中，二個及以上的生活熱水儲能水箱分別是儲熱水溫為 25°C-40°C的洗滌熱水儲熱水箱221和儲熱水溫為45°C及以上的洗浴熱水儲熱水箱222，該生活熱水儲能水箱經(jīng)換熱器、換向閥、循環(huán)水泵與所述水源熱泵的輸出端相連接，形成熱量 交換回路A，以同時取得供暖優(yōu)先運行模式下的熱水制作，既在滿足供暖效果的情況下，利 用間隙時間制作熱水，同時解決采暖和熱水供應(yīng)，并可滿足陰雨天的采暖和熱水制作供應(yīng)。 此外，該生活熱水儲能水箱還經(jīng)循環(huán)水泵44、換向閥621及換向閥622與水源熱泵的輸入端 相連接，形成熱量交換回路D，以便利用夏季熱泵制冷時的排出熱量供作制作熱水，并利用 采暖儲熱水箱做過渡儲熱，利用低谷電熱泵運行儲能，在熱泵非工作時間給生活熱水儲能 水箱50供應(yīng)熱水制作的熱量，實現(xiàn)制冷與熱水供應(yīng)二聯(lián)動和低成本儲能運行。換熱器32還經(jīng)換向閥601、換向閥602、換向閥605、換向閥606與采暖供熱水箱相 連接，形成又一熱量交換回路。在此，換向閥601等可采用三通閥。采暖季節(jié)，當采暖儲熱 水箱儲存的熱量滿負荷時或采暖供熱水箱的輸出需要緊急補充時，可以直接經(jīng)換熱器向采 暖供熱水箱供熱，使采暖循環(huán)回路具有更大的靈活性和調(diào)控能力，有助于降低運行成本。采暖儲熱水箱還經(jīng)循環(huán)水泵46、換向閥608與供熱輸出循環(huán)回路相連接，形成低 溫熱量交換回路，可以利用儲能的熱量越過后面的結(jié)構(gòu)直接向供熱輸出循環(huán)回路提供低溫 地板輻射的采暖需求，使系統(tǒng)的供暖能力擴展，運行成本進一步降低；同樣，供熱輸出循環(huán) 回路是包括低溫地板輻射回路和中溫暖氣片散熱器回路相并聯(lián)的、并帶有旁流調(diào)節(jié)回路的 復(fù)合采暖回路。本實施例徹底地展示了該實用新型系統(tǒng)的全天侯采暖優(yōu)先下熱水制作、采暖和空 調(diào)供應(yīng)性能與降低成本的靈活機動性和太陽能集熱循環(huán)回路與熱泵兩者間構(gòu)成分時工作 制下，降低運行成本的能力，對于本領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員，不花費創(chuàng)造性的勞動，在上述 實施例的基礎(chǔ)上可以做多種變化，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型的目的。但是，這種變化顯然應(yīng) 該在本實用新型的權(quán)利要求書的保護范圍內(nèi)。圖4所示是本實用新型的太陽能供暖裝置的又一個實施例，包括主要由太陽能集 熱器11、熱水水箱21組成的太陽能集熱循環(huán)回路10，水源熱泵33，包括儲熱水箱在內(nèi)的采 暖循環(huán)回路20，供熱輸出循環(huán)回路30及控制器40，太陽能集熱循環(huán)回路經(jīng)采暖循環(huán)回路與 供熱輸出循環(huán)回路相連接。儲熱水箱包括采暖儲熱水箱和采暖供熱水箱；所述的采暖循環(huán)回路20包括換熱 器32、循環(huán)水泵42、循環(huán)水泵43、循環(huán)水泵46、水源熱泵33、采暖儲熱水箱和采暖供熱水箱； 水源熱泵輸入輸出端口上還可并聯(lián)連接有換向閥和換熱器，用以白天通過切換采用低能耗 的換熱器工作模式，只有當太陽光充足集熱器效率較高時，才靈活轉(zhuǎn)換為水源熱泵移熱模 式，如此達到降低成本的效果。太陽能集熱循環(huán)回路的熱水水箱21經(jīng)循環(huán)水泵42及管路、水源熱泵33、循環(huán)水泵 43及管路與采暖儲熱水箱相連接，形成一熱量交換回路，所述的水源熱泵經(jīng)換向閥601、換 向閥602、循環(huán)水泵43及管路與采暖供熱水箱相連接，形成又一熱量交換回路；采暖循環(huán)回 路20中進行熱量交換的采暖循環(huán)換熱介質(zhì)是納米強化傳熱流體、聚合乳化油、相變工作溫 度在35°C _65°C的含有納米流體與聚合乳化油的相變儲熱介質(zhì)溶液中的一種。供熱輸出循環(huán)回路分別經(jīng)循環(huán)水泵46及管路、換向閥611、換向閥608與采暖儲熱 水箱相連接、或經(jīng)循環(huán)水泵46及管路、換向閥607、換向閥608與采暖供熱水箱相連接。系統(tǒng)中的泵、閥電控器件和水源熱泵分別與控制器40電連接。熱水水箱21還連接有生活熱水儲能水箱50，生活熱水儲能水箱50是一個或是相互間并聯(lián)的二個及以上，其中，二個及以上的生活熱水儲能水箱分別是儲熱水溫為 25°C-40°C的洗滌熱水儲熱水箱221和儲熱水溫為45°C及以上的洗浴熱水儲熱水箱222，該 生活熱水儲能水箱經(jīng)循環(huán)水泵、換向閥與水源熱泵的輸出端相或與采暖儲熱水箱及采暖供 熱水箱相連接。儲熱水箱還連接有熱水吸收型制冷機E，儲熱水箱的采暖儲熱水箱和采暖供熱水 箱分別經(jīng)循環(huán)水泵47及管路、換向閥623、換向閥624與該熱水吸收型制冷機的進水口相連 接以提供制冷所需的熱量，熱泵34的輸入端經(jīng)循環(huán)水泵49及管路與該熱水吸收型制冷機 的冷卻水端口相連接以吸取熱量加速冷卻，提升制冷效率，同時，將吸取的熱量供給熱水制 作或采暖儲熱水箱和采暖供熱水箱進行補充，所述的熱泵34是單向或雙向的氣源熱泵或 單向或雙向的的雙源熱泵，在此，熱泵34可以采用單向雙源熱泵。采暖儲熱水箱還經(jīng)循環(huán)水泵46、換向閥608與供熱輸出循環(huán)回路相連接，形成低 溫熱量交換回路供低溫地板輻射采暖的熱量平衡維持運行。熱水水箱21還連接有生活熱水儲能水箱50，該生活熱水儲能水箱經(jīng)換向閥、循環(huán) 水泵與水源熱泵33的輸入端相連接，形成熱量交換回路D，以實現(xiàn)夏季制冷中向生活熱水 儲能水箱221儲熱，供作無太陽時如夜間低谷電時段水源熱泵升溫運行的熱量補充。同樣， 供熱輸出循環(huán)回路是包括低溫地板輻射回路和中溫暖氣片散熱器回路相并聯(lián)的、并帶有旁 流調(diào)節(jié)回路的復(fù)合采暖回路。所述的水源熱泵33是單向或雙向水源熱泵或是單向或雙向雙源熱泵。雙向是指 既可制熱又可制冷，雙源是指既可采用水源又可采用氣源，單源雙向水源熱泵和雙源雙向 熱泵上帶均有自動的四通換向閥，經(jīng)選擇制熱或制冷進行自動切換運行模式，水源熱泵輸 入輸出端口上還并聯(lián)連接有換向閥和換熱器，用以通過換向閥切換后轉(zhuǎn)為循環(huán)水泵與換熱 器方式的熱量傳遞，可以相對減少電能的消耗。采暖儲熱水箱、采暖供熱水箱分別經(jīng)換向閥619、換向閥620、循環(huán)水泵48及管路 與熱泵34相連接。采用采暖儲熱水箱與采暖供熱水箱兩個水箱，可以進行保持制冷機E平 穩(wěn)工作的供熱交替充能，提高制冷效率和降低運行成本，此外，還有助于采暖運行中滿足中 溫和低溫兩種溫度輸出功能同時需要的場合，如低溫地板輻射采暖和暖氣片散熱器采暖同 時需要的中高檔家庭采暖，同時，可以達到提高采暖效率和降低運行成本的效果。圖5所示是本實用新型的太陽能供暖裝置的再一個實施例，包括主要由太陽能集 熱器、熱水水箱組成的太陽能集熱循環(huán)回路，水源熱泵，包括儲熱水箱在內(nèi)的采暖循環(huán)回 路，供熱輸出循環(huán)回路及控制器，太陽能集熱循環(huán)回路經(jīng)采暖循環(huán)回路與供熱輸出循環(huán)回 路相連接，其中，水源熱泵輸入輸出端口上還可并聯(lián)連接有換向閥和換熱器。儲熱水箱包括采暖儲熱水箱和采暖供熱水箱；所述的采暖循環(huán)回路包括循環(huán)水泵 42-循環(huán)水泵46、水源熱泵、采暖儲熱水箱和采暖供熱水箱，水源熱泵經(jīng)循環(huán)水泵43及管路 分別與采暖儲熱水箱及采暖供熱水箱相并聯(lián)連接，形成2個換熱回路。采暖儲熱水箱還經(jīng) 循環(huán)水泵46、換向閥608與供熱輸出循環(huán)回路相連接，形成低溫熱量交換回路；供熱輸出循 環(huán)回路分別經(jīng)循環(huán)水泵46及管路、換向閥611、換向閥608與采暖儲熱水箱相連接、或經(jīng)循 環(huán)水泵46及管路、換向閥607、換向閥608與采暖供熱水箱相連接，以利于滿足中高檔家庭 的采暖需求；采暖供熱水箱可連接有熱水吸收型制冷機E或熱水吸收除濕機E，制冷機或除 濕機的冷水輸出端與供熱輸出循環(huán)回路30相連接，經(jīng)經(jīng)循環(huán)水泵46及管路與制冷機或除濕機的冷水輸出端形成制冷循環(huán)回路，滿足低溫地板輻射方式及散熱器方式的復(fù)合制冷或 制冷與除濕。采暖儲熱水箱及采暖供熱水箱分別經(jīng)循環(huán)水泵46及管路、水源熱泵、循環(huán)水泵43 及管路與與供熱輸出循環(huán)回路相連接，形成2個供熱交換回路；采暖循環(huán)回路中進行熱量 交換的采暖循環(huán)換熱介質(zhì)是納米流體、聚合乳化油、相變工作溫度在35°C _65°C的含有納 米流體與聚合乳化油的相變儲熱介質(zhì)溶液中的一種。系統(tǒng)中的泵、閥電控器件和水源熱泵分別與控制器電連接。所述的水源熱泵是單向或雙向水源熱泵或是單向或雙向雙源熱泵，單源雙向水源 熱泵和雙源雙向熱泵上帶均有自動的四通換向閥。熱水水箱還連接有生活熱水儲能水箱，生活熱水儲能水箱是一個或是相互間并聯(lián) 的二個及以上，其中，二個及以上的生活熱水儲能水箱分別是儲熱水溫為25°C -40°C的洗 滌熱水儲熱水箱和儲熱水溫為45°C及以上的洗浴熱水儲熱水箱，該生活熱水儲能水箱經(jīng)循 環(huán)水泵、換向閥與水源熱泵的輸出端相連接，形成熱量交換回路A ；此外，該生活熱水儲能水箱經(jīng)換向閥、循環(huán)水泵與水源熱泵的輸入端相連接，形成 熱量交換回路D，以實現(xiàn)夏季制冷中向生活熱水儲能水箱221儲熱，供作無太陽時如夜間低 谷電時段水源熱泵升溫運行的熱量補充。同樣，供熱輸出循環(huán)回路是包括低溫地板輻射回 路和中溫暖氣片散熱器回路相并聯(lián)的、并帶有旁流調(diào)節(jié)回路的復(fù)合采暖回路。
權(quán)利要求太陽能供暖裝置，包括主要由太陽能集熱器(11)、熱水水箱(21)組成的太陽能集熱循環(huán)回路(10)，包括儲熱水箱在內(nèi)的采暖循環(huán)回路(20)，供熱輸出循環(huán)回路(30)及控制器(40)，太陽能集熱循環(huán)回路經(jīng)采暖循環(huán)回路與供熱輸出循環(huán)回路相串接，其特征在于(1)所述的儲熱水箱包括采暖儲熱水箱和采暖供熱水箱；所述的采暖循環(huán)回路(20)包括換熱器(32)、循環(huán)水泵(42、43、44、45、46)、水源熱泵(33)、采暖儲熱水箱(23)和采暖供熱水箱(24)，采暖儲熱水箱經(jīng)循環(huán)水泵(44)及管路、水源熱泵、循環(huán)水泵(45)及管路與采暖供熱水箱相連接；(2)太陽能集熱循環(huán)回路的熱水水箱經(jīng)循環(huán)水泵(42)及管路、換熱器(32)、循環(huán)水泵(43)及管路與采暖儲熱水箱相連接，形成一熱量交換回路；采暖儲熱水箱經(jīng)循環(huán)水泵(44)及管路、水源熱泵(33)、循環(huán)水泵(45)及管路與采暖供熱水箱相連接，形成另一熱量交換回路；(3)所述的采暖循環(huán)回路經(jīng)其循環(huán)水泵(46)及管路與供熱輸出循環(huán)回路相連接；(4)系統(tǒng)中的泵、閥電控器件和水源熱泵分別與控制器(40)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供暖裝置，其特征在于所述的熱水水箱(21)還連接有生活 熱水儲能水箱(50)，該生活熱水儲能水箱經(jīng)換熱器、換向閥、循環(huán)水泵與所述水源熱泵的輸 出端相連接，形成熱量交換回路A。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供暖裝置，其特征在于所述的熱水水箱(21)還連接有生活 熱水儲能水箱(50)，該生活熱水儲能水箱還經(jīng)循環(huán)水泵(44)、換向閥與水源熱泵的輸入端 相連接，形成熱量交換回路D。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供暖裝置，其特征在于所述的換熱器(32)還經(jīng)換向閥 (601、602、605、606)與采暖供熱水箱相連接，形成又一熱量交換回路。
5.太陽能供暖裝置，包括主要由太陽能集熱器(11)、熱水水箱(21)組成的太陽能集熱 循環(huán)回路(10)，水源熱泵(33)，包括儲熱水箱在內(nèi)的采暖循環(huán)回路(20)，供熱輸出循環(huán)回 路(30)及控制器(40)，太陽能集熱循環(huán)回路經(jīng)采暖循環(huán)回路與供熱輸出循環(huán)回路相連接， 其特征在于(1)所述的儲熱水箱包括采暖儲熱水箱(23)和采暖供熱水箱(24)；所述的采暖循環(huán)回 路(20)包括換熱器(32)、循環(huán)水泵(42、43、46)、水源熱泵(33)、采暖儲熱水箱(23)和采暖 供熱水箱(24)；(2)太陽能集熱循環(huán)回路的熱水水箱(21)經(jīng)循環(huán)水泵(42)及管路、水源熱泵(33)、循 環(huán)水泵(43)及管路與采暖儲熱水箱相連接，形成一熱量交換回路，所述的水源熱泵(33)經(jīng) 換向閥(601、602)、循環(huán)水泵(43)及管路、換向閥(601、602)與采暖供熱水箱相連接，形成 又一熱量交換回路；(3)所述的供熱輸出循環(huán)回路分別經(jīng)循環(huán)水泵(46)及管路、換向閥(611、608)與采暖 儲熱水箱相連接、或經(jīng)循環(huán)水泵(46)及管路、換向閥(607、608)與采暖供熱水箱相連接；(4)系統(tǒng)中的泵、閥電控器件和水源熱泵分別與控制器(40)電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的供暖裝置，其特征在于所述的熱水水箱(21)還連接有生活 熱水儲能水箱(50)，該生活熱水儲能水箱經(jīng)循環(huán)水泵、換向閥與水源熱泵的輸出端或與采 暖儲熱水箱(23)及采暖供熱水箱(24)相連接。
7.太陽能供暖裝置，包括主要由太陽能集熱器(11)、熱水水箱(21)組成的太陽能集熱循環(huán)回路(10)，水源熱泵(33)，包括儲熱水箱在內(nèi)的采暖循環(huán)回路(20)，供熱輸出循環(huán)回 路(30)及控制器(40)，太陽能集熱循環(huán)回路經(jīng)采暖循環(huán)回路與供熱輸出循環(huán)回路相連接， 其特征在于(1)所述的儲熱水箱包括采暖儲熱水箱(23)和采暖供熱水箱(24)；所述的采暖循環(huán)回 路(20)包括循環(huán)水泵(42、43、44、45、46)、水源熱泵(33)、采暖儲熱水箱(23)和采暖供熱 水箱(24)，水源熱泵(33)經(jīng)循環(huán)水泵(43)及管路分別與采暖儲熱水箱及采暖供熱水箱相 并聯(lián)連接，形成2個換熱回路；(2)采暖儲熱水箱及采暖供熱水箱分別經(jīng)循環(huán)水泵(46)及管路、水源熱泵(33)、循環(huán) 水泵(43)及管路與供熱輸出循環(huán)回路相連接，形成2個供熱交換回路；(3)所述的供熱輸出循環(huán)回路分別經(jīng)循環(huán)水泵(46)及管路、換向閥(611、608)與采暖 儲熱水箱相連接、或經(jīng)循環(huán)水泵(46)及管路、換向閥(607、608)與采暖供熱水箱相連接；(4)系統(tǒng)中的泵、閥電控器件和水源熱泵分別與控制器(40)電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或5或7所述的供暖裝置，其特征在于所述的水源熱泵(33)是單 向或雙向水源熱泵或是單向或雙向雙源熱泵，所述的單源雙向水源熱泵和雙源雙向熱泵上 帶均有自動的四通換向閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的供暖裝置，其特征在于所述的采暖儲熱水箱還經(jīng)循環(huán) 水泵(46)、換向閥(608)與供熱輸出循環(huán)回路相連接，形成低溫熱量交換回路。
專利摘要太陽能供暖裝置，太陽能集熱循環(huán)回路(10)，熱泵(34)，采暖循環(huán)回路(20)，供熱輸出循環(huán)回路(30)和控制器(40)。其中的采暖循環(huán)回路包括循環(huán)水泵(42、43、44、45、46)，換熱器(32)，采暖儲熱水箱(23)和采暖供熱水箱(24)；熱水水箱(21)經(jīng)循環(huán)水泵和換熱器與采暖儲熱水箱相連接，采暖儲熱水箱經(jīng)水源熱泵(33)與采暖供熱水箱相連接；太陽能集熱循環(huán)回路，熱泵，采暖循環(huán)回路，供熱輸出循環(huán)回路分別與控制器電連接。該采暖系統(tǒng)中的太陽能集熱循環(huán)回路與熱泵兩者間構(gòu)成分時工作制，運行成本較低，在采暖優(yōu)先下還可同時提供潔凈的生活熱水。
文檔編號F24D3/02GK201599862SQ20092017852
公開日2010年10月6日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者潘戈 申請人:潘戈