[發明專利]一種優先使用太陽能的熱水供應系統及方法

有效

• 申請號: 201010283769.0
• 申請日: 2010-09-08
• 公開（公告）號: CN101949556A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 劉學真;王金勇
• 申請（專利權）人: 深圳市嘉普通太陽能有限公司
• 主分類號: F24D17/00
• 分類號: F24D17/00;F24D17/02
• 代理公司: 廣東星辰律師事務所 44263
• 代理人: 李啟首

技術領域

本發明涉及熱水供應領域，尤其涉及一種優先使用太陽能的熱水供應系統及方法。

背景技術

在節能環保的趨勢下，借助太陽能進行熱水供應已經成為非常普及的技術，太陽能熱水器也逐漸進入人們的日常生活領域。然而現有的太陽能熱水器仍然對電力供應的依賴性較強，還不能很大程度的節約電力。例如圖1中所示的一種現有的太陽能熱水供應系統，其包括空氣源熱泵1、太陽能集熱器2、太陽能循環泵3、熱泵循環泵4、送水泵5、熱水供水泵6、進水電磁閥7、回水電磁閥8、排氣閥9、液位檢測裝置10、11以及太陽能儲熱水箱12、恒溫水箱13，并設置了五個溫度采集點，分別實時采集五個溫度T1、T2、T3、T4、T5，圖中箭頭方向表示水的流向。圖1中所示太陽能熱水供應系統的冷水供給主要依靠自來水自身壓力或增壓水泵進入太陽能儲熱水箱12，通過太陽能循環泵3將太陽能儲熱水箱12下部的冷水抽入太陽能集熱器2接受太陽照射，當圖1中所示的溫度采集點的溫度T1、T2達到設定溫差后，太陽能循環泵3繼續將太陽能儲熱水箱12下部的冷水抽入太陽能集熱器2接受太陽照射；如此周而復始將太陽能儲熱水箱12的水加熱(溫度不一定能達到用水溫度)。然后通過送水泵5送入到恒溫水箱13，恒溫水箱13中的水溫不足時由熱泵加熱到用水溫度T3，熱水靠自流或加壓從恒溫水箱13供到各用水點。由于此系統屬于現有技術范疇，在此不作細節上的贅述。

上述太陽能熱水供應系統的節能效果不理想，這是因為恒溫水箱13中的第一箱水必須靠熱泵加熱才能達到用水溫度T3(即這箱水沒有充分接受太陽輻照)，并且本系統中熱泵配置要求加熱功率大，造成用戶主電源配置要求大，節能效果也不好。

發明內容

本發明的目的是提供一種優先使用太陽能的熱水供應系統及方法，旨在解決現有太陽能熱水供應系統節能效果不佳的技術缺陷。

為實現上述發明目的，本發明提供的一種優先使用太陽能的熱水供應系統包括加熱水箱和儲熱水箱，所述加熱水箱和儲熱水箱之間通過兩路管道進行水流的雙向控制，其中一路管道上設置換水循環泵，所述加熱水箱雙向連接太陽能集熱器，其中一路管道上設置太陽能循環泵，所述加熱水箱的底部分別連接冷水口和空氣源熱泵。

進一步的，所述儲熱水箱上設置回水口和熱水出口，儲熱水箱中設置液位檢測裝置。

進一步的，所述加熱水箱連接太陽能集熱器的另一路管道上設置排氣閥。

進一步的，所述換水循環泵設置在位置較低的一路管道上。

進一步的，所述加熱水箱的底部通過進水電磁閥連接冷水口。

進一步的，所述加熱水箱與空氣源熱泵之間設置一個熱泵循環泵。

為實現上述發明目的，本發明提供的一種優先使用太陽能的熱水供應方法包括以下過程：所述太陽能循環泵的運行采用溫差式強制循環加熱，當太陽能集熱器上部的水溫高出加熱水箱下部水溫且達到預定值，則太陽能循環泵啟動運行，把加熱水箱底部的低溫水輸送到太陽能集熱器接受太陽照射而被加熱，同時太陽能集熱器的高溫水被頂回加熱水箱，當太陽能集熱器上部的水溫高于加熱水箱下部水溫且低于某預定值，太陽能循環泵停止工作。

進一步的，所述太陽能循環泵優先于空氣源熱泵工作并與空氣源熱泵互鎖，且太陽能循環泵與空氣源熱泵相互延時預定時間啟動。

進一步的，當加熱水箱的上部水溫高于儲熱水箱的下部水溫且達到預定值，則換水循環泵啟動運行，在加熱水箱與儲熱水箱之間形成循環，當加熱水箱的上部水溫高于儲熱水箱的下部水溫且低于某預定值，換水循環泵停止運行。

進一步的，在太陽輻射強度較弱的情況下，空氣源熱泵啟動，此時空氣源熱泵的運行根據加熱水箱的中部水溫進行控制。

相比于現有技術，本發明提供的優先使用太陽能的熱水供應系統及方法充分靠慮太陽能和熱泵加熱水較慢的特點，根據太陽能集熱器的熱效率、管路熱損失、太陽能保證率以及太陽輻照資源等因素綜合考慮，同時考慮到太陽能循環泵和空氣源熱泵交替加熱，互相發揮優勢，充分并優先利用太陽能的同時又發揮了空氣源熱泵的節能優勢，既能保證用戶隨時有熱水用，又能滿足下午和晚上高峰用水時期的熱水量，系統控制簡單且節能效果非常好。

附圖說明

圖1是現有的太陽能熱水供應系統的結構示意圖；

圖2是本發明較佳實施例優先使用太陽能的熱水供應系統的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。