[實(shí)用新型]一種空氣源熱泵與鍋爐輔助加熱的太陽能集中熱水系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220478632.5
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN202792191U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅小林;陳華山;羅雅楠
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: F24D12/02
• 分類號: F24D12/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種太陽能集中熱水系統(tǒng)，具體涉及一種空氣源熱泵與鍋爐輔助加熱的太陽能集中熱水系統(tǒng)，屬于供熱技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

太陽能作為一種取之不盡的新型清潔能源，在建筑領(lǐng)域已經(jīng)開發(fā)并利用在熱水、采暖、照明、制冷、電力等多個方面。尤其在太陽能光熱利用方面，太陽能與建筑一體化逐漸成為我國太陽能熱利用的發(fā)展方向，已經(jīng)取得了很好的節(jié)能效果。但隨著季節(jié)的變化，特別是晴天及陰雨天的變化，太陽能輻射量變化較大，因此，太陽能集熱器產(chǎn)熱量變化較大，必須設(shè)置輔助熱源。空氣源熱泵熱水系統(tǒng)依據(jù)逆卡諾循環(huán)原理，充分吸收空氣中的熱量，熱效率可達(dá)到300％～400％,其高效節(jié)能的特性也越來越受到人們的青睞。將空氣源熱泵作為太陽能熱水器的輔助熱源，兩者結(jié)合使用，節(jié)能率將會達(dá)到80％～85％，具有良好的節(jié)能效果。目前，在人們的生產(chǎn)生活當(dāng)中，鍋爐供熱仍然是主流，尤其是燃煤鍋爐占有相當(dāng)大的比例。在我國大力倡導(dǎo)節(jié)能減排、加快推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的形勢下，以鍋爐為主的供熱系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng)時代的發(fā)展需要。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是通過利用太陽能和熱泵技術(shù)提供一種空氣源熱泵與鍋爐輔助加熱的太陽能集中熱水系統(tǒng)，以保證供熱需求。

本實(shí)用新型按以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種空氣源熱泵與鍋爐輔助加熱的太陽能集中熱水系統(tǒng)，包括太陽能集熱器組1、貯熱水箱2、冷水補(bǔ)水箱4、保溫水箱5、空氣源熱泵機(jī)組8、換熱機(jī)組12、鍋爐14；太陽能集熱器組1通過貯熱水箱2與保溫水箱5連接，冷水補(bǔ)水箱4與貯熱水箱2連接，保溫水箱5分別于空氣源熱泵機(jī)組8、鍋爐14連接，鍋爐14與換熱機(jī)組12連接。

所述貯熱水箱2下側(cè)輸出處的管道上安設(shè)有集熱循環(huán)泵3，保溫水箱2通過管道及集熱循環(huán)泵3與太陽能集熱器組l連接。所述貯熱水箱2與保溫水箱5的連接管道上設(shè)有循環(huán)泵6。所述保溫水箱5與空氣源熱泵機(jī)組8的連接管道上設(shè)有熱泵循環(huán)泵7，保溫水箱5下端入口管道上安設(shè)有熱水循環(huán)泵17。所述鍋爐14的入口設(shè)有給水管16，出口設(shè)有蒸汽管道13，給水管16上設(shè)有給水泵15，保溫水箱5通過給水泵15、給水管16與鍋爐14連接。所述保溫水箱5出口設(shè)有供熱管道，供熱管道上安設(shè)有電動調(diào)節(jié)閥Ⅰ9，電動調(diào)節(jié)閥Ⅰ9的兩側(cè)也設(shè)有供熱管道、其分別安設(shè)有電動調(diào)節(jié)閥Ⅱ10、電動調(diào)節(jié)閥Ⅲ11，電動調(diào)節(jié)閥Ⅱ10、電動調(diào)節(jié)閥Ⅲ11分別通過管道與換熱機(jī)組12連接。

所述太陽能集熱器組1采用CPC反光鏡面U形真空管集熱器，型號為CPC1518，其規(guī)格為2130mm×1640mm。

一種空氣源熱泵與鍋爐輔助加熱的太陽能集中熱水系統(tǒng)的工作原理為：太陽能集熱器組1出口水溫達(dá)到設(shè)定值時，啟動集熱循環(huán)泵3，熱水被送入貯熱水箱2。一旦貯熱水箱2水位降低，冷水補(bǔ)水箱4可及時補(bǔ)充水。另外系統(tǒng)采用貯熱水箱2和保溫水箱5雙水箱系統(tǒng)，通過控制循環(huán)泵6，保證了熱水的質(zhì)量。當(dāng)保溫水箱5水溫達(dá)到用戶需求時，空氣源熱泵機(jī)組8不啟動；當(dāng)達(dá)不到用戶要求時，啟動空氣源熱泵機(jī)組8，通過熱泵循環(huán)泵7強(qiáng)制循環(huán)加熱。若遇到極端天氣時，太陽能和熱泵無法滿足用戶生活熱水、生產(chǎn)供熱采暖需求時，采用鍋爐14進(jìn)行補(bǔ)充加熱，一般采用燃煤蒸汽鍋爐，此時，電動調(diào)節(jié)閥Ⅰ9不工作，電動調(diào)節(jié)閥Ⅱ10和電動調(diào)節(jié)閥Ⅲ11工作，通過蒸汽管道13與換熱機(jī)組12，把從保溫水箱5輸出的熱水進(jìn)一步加熱直到滿足要求，供熱回水通過熱水循環(huán)泵17回到保溫水箱5。鍋爐14若需要補(bǔ)水，可以啟動給水泵15把保溫水箱5中的水輸送到鍋爐14轉(zhuǎn)化為蒸汽，保溫水箱5的水帶有一定的熱量，從而節(jié)省了一次能源的消耗，節(jié)省成本，也保護(hù)了環(huán)境。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

1、以太陽能、空氣能作為熱源，取之不盡，用之不竭，是一種理想的熱水裝置和供暖設(shè)備；

2、極端天氣，可采用常規(guī)的鍋爐來輔助加熱，保證供熱可靠性，經(jīng)濟(jì)性價值高，可全天運(yùn)行，有良好的環(huán)境效益和社會效益；

3、符合我國能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，值得推廣。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各標(biāo)號為：1：太陽能集熱器組、2：貯熱水箱、3：集熱循環(huán)泵、4：冷水補(bǔ)水箱、5：保溫水箱、?6：循環(huán)泵Ⅰ、7：熱泵循環(huán)泵、8：空氣源熱泵機(jī)組、9：電動調(diào)節(jié)閥、10：電動調(diào)節(jié)閥、11：電動調(diào)節(jié)閥、12：換熱機(jī)組、13：蒸汽管道、14：鍋爐、15：給水泵、16：給水管、17：熱水循環(huán)泵。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型的內(nèi)容并不限于所述范圍。