[發明專利]適用于軌道交通基地的空氣源熱泵輔助太陽能熱水系統

有效

• 申請號: 200810200110.7
• 申請日: 2008-09-19
• 公開（公告）號: CN101676637A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 王曉保;宋兆培;溫清;翟曉強
• 申請（專利權）人: 上海申通軌道交通研究咨詢有限公司
• 主分類號: F24D17/02
• 分類號: F24D17/02;F24J2/04
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 胡美強

技術領域

本發明涉及軌道交通節能技術領域以及太陽能熱利用技術領域，尤其 涉及軌道交通車輛基地動態熱水需求下的熱泵輔助太陽能熱水系統。

背景技術

全球性石化能源的緊缺以及溫室效應的加劇給環境和社會發展帶來了 很多負擔，作為應對，近年來太陽能等可再生能源的開發及利用發展迅速。 在建筑能源消耗構成中，熱水使用造成的能耗約占30％左右，而采用太陽能 熱水系統能使熱水能耗降低到先前的30％～70％左右。雖然太陽能熱水系統 具有如此的節能潛力，但它同時也存在一些問題。太陽能熱水器以太陽能 為熱源，而太陽能具有很強的變動性，夜間或者陰雨天氣下能不能有效的 工作。因此，盡管太陽能熱水器在住宅中的普及率已經較高，但是在其他 場合，由于對供熱穩定性要求較高，獨立的太陽能熱水系統并不常見，而 是與其他輔助熱源協同運作，包括電加熱、燃氣鍋爐及空氣源熱泵等。研 究表明目前情況下，與其他幾種類型的輔助加熱相比，空氣源熱泵系統產 出生活熱水時在經濟性和加熱效率方面具有優勢，同時其應用場合及時間 也不受限制。因此熱泵輔助的太陽能熱水系統已經有了不少設計及應用， 比如申請號CN200720081186.3的專利給出了一種空氣源熱泵輔助加熱太陽 能熱水設備。該設備采用空氣源熱泵進一步加熱空氣太陽能集熱器熱水箱 中的熱水，達到需求的熱水溫度。這種空氣源熱泵輔助太陽能熱水系統以 及其它類似的裝置或系統，面向的對象都以家庭為主，適用于單一的小量 的熱水需求，而在其他應用場合的效果并不理想。

對于軌道交通地鐵車輛基地來說，其對熱水的要求有很多自身特點： 一是熱水需求時間長，車輛維護工作要求一天24小時都有充足的工作熱水 及洗浴熱水；二是熱水消耗量的動態性強，這與車輛維護工作自身較大的 隨機性有關，熱水消耗量時大時小；三是熱水消耗量大，這由車輛維護工 作特點決定。針對以上這些特點，車輛的基地的熱水系統與一般性的太陽 能熱水系統在結構上有所差異，熱水量需求大的特點決定系統應該能夠充 分利用太陽能以獲得較高的節能及經濟效益，熱水需求的持續性及動態性 又要求系統的輔助熱源具有較快的反應速度以及靈活性。

如何設計一種能夠有效的滿足上述需求的適用于軌道交通基地的空氣 源熱泵輔助太陽能熱水系統是技術人員要解決的問題。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供了一種適用于軌道交通基地的空氣 源熱泵輔助太陽能熱水系統，旨在解決上述的問題。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明包括：一個蓄熱水箱，一個連接蓄熱水箱的太陽能集熱器陣列； 還包括：一個空氣源熱泵，一個串接在蓄熱水箱和用戶之間的緩沖熱水箱； 所述的空氣源熱泵與緩沖熱水箱相接；在太陽能集熱器陣列、蓄熱水箱以 及緩沖熱水箱中分別安置一個連接監控中心的溫度傳感器；所述的安置在 太陽能集熱器陣列中的溫度傳感器是在位于與太陽能集熱器陣列出口最接 近的集熱器蓄水箱中；所述的安置在蓄熱水箱中的溫度傳感器是在位于蓄 熱水箱上部，液面之下接近液面處；所述的安置在緩沖熱水箱中的溫度傳 感器是在緩沖熱水箱中部。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：能夠提高太陽能利用率，節 約能源消耗，并隨時保證熱水供應能滿足需求。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為圖1中太陽能集熱器陣列示意圖；

圖3為圖2中單個太陽能集熱器結構示意圖；

圖4為圖1中中緩沖熱水箱結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述：

由圖1可見：本發明包括：一個蓄熱水箱2，一個連接蓄熱水箱2的太 陽能集熱器陣列1；還包括：一個空氣源熱泵4，一個串接在蓄熱水箱2和 用戶之間的緩沖熱水箱3；所述的空氣源熱泵4與緩沖熱水箱3相接；

在太陽能集熱器陣列1、蓄熱水箱2以及緩沖熱水箱3中分別安置一個 連接監控中心的溫度傳感器(圖中未示)；

所述的安置在太陽能集熱器陣列1中的溫度傳感器是在位于與太陽能 集熱器陣列1出口最接近的集熱器蓄水箱中；所述的安置在蓄熱水箱2中 的溫度傳感器是在位于蓄熱水箱上部，液面之下接近液面處；所述的安置 在緩沖熱水箱3中的溫度傳感器是在緩沖熱水箱中部；

所述的太陽能集熱器陣列1是平板集熱器或真空管集熱器；