[實用新型]一種二氧化碳熱泵和太陽能聯合式集中供給的混水裝置

有效

• 申請號: 201420034346.9
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN203731886U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 李永亮;杜培儉;楊曉川;羅會龍;熊濤;馬瑞芳
• 申請（專利權）人: 昆明東啟科技股份有限公司
• 主分類號: F28C3/04
• 分類號: F28C3/04;F28F27/00
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 陳左

技術領域

本實用新型屬于熱水供給技術領域，特別涉及一種高層建筑熱水蓄熱應用設備。

背景技術

太陽能熱水器把太陽光能轉化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們在生活、生產中對熱水的使用需求。太陽能熱水器因熱源取自太陽能，所以有以下幾個優點：　(1)來源普遍：太陽光普照大地，沒有地域的限制無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發和利用，且勿須開采和運輸。(2)無害：開發利用太陽能不會污染環境，它是最清潔的能源之一，在環境污染越來越嚴重的今天，這一點是極其寶貴的。(3)能量巨大：每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當于130萬億噸標煤，其總量屬現今世界上可以開發的最大能源。(4)熱源長久：根據目前太陽產生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的。

但也不能排除其局限性：?(1)分散性：到達地球表面的太陽輻射的總量盡管很大，但是能流密度很低。平均說來，北回歸線附近，夏季在天氣較為晴朗的情況下，正午時太陽輻射的輻照度最大，在垂直于太陽光方向1平方米面積上接收到的太陽能平均有1000W左右;若按全年日夜平均，則只有200W左右。而在冬季大致只有一半，陰天一般只有1/5左右，這樣的能流密度是很低的。因此，在利用太陽能時，想要得到一定的轉換功率，往往需要面積相當大的一套收集和轉換設備，造價較高。?(2)不穩定性：由于受到晝夜、季節、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機因素的影響，所以，到達某一地面的太陽輻照度既是間斷的，又是極不穩定的，這給太陽能的大規模應用增加了難度。為了使太陽能成為連續、穩定的能源，從而最終成為能夠與常規能源相競爭的替代能源，就必須很好地解決蓄能問題，即把晴朗白天的太陽輻射能盡量貯存起來，以供夜間或陰雨天使用，但目前蓄能也是太陽能利用中較為薄弱的環節之一。(3)效率低和成本高：目前太陽能利用的發展水平，有些方面在理論上是可行的，技術上也是成熟的。但有的太陽能利用裝置，因為效率偏低，成本較高，總的來說，經濟性還不能與常規能源相競爭。(4)占地面積大，在高層建筑中，應用有限。

而且在應用中由于補水的原因，也導致太陽能水箱的熱水溫度會有由高到低的分層現象，實際能夠使用的有效熱水量也大打折扣。

綜上所述，太陽能雖然擁有諸多優點,但也不乏其弱項,如何避免其應用缺陷就是人類必然面對的一個課題。

發明內容

為解決現有太陽輻射分散、不穩定，導致太陽能熱水器效率低，不適宜用于高層建筑的問題，本實用新型提供一種二氧化碳熱泵和太陽能聯合式集中供給的混水裝置，其技術方案如下：

一種二氧化碳熱泵和太陽能聯合式集中供給的混水裝置：

包括高溫蓄熱水箱；

高溫蓄熱水箱通過管道與調節閥的進口端連接；

調節閥的出口端通過管道與三通閥的第一進水口連接；

三通閥的第二進水口通過管道與太陽能蓄熱水箱連接；

三通閥的出水口與供熱水管連接；

供熱水管上安裝有溫度傳感器；

溫度傳感器與控制器電連接；

調節閥與控制器電連接。

優選地，所述控制器與觸摸屏電連接。

優選地，所述控制器為可編程控制器。

本實用新型為一種新的集中供給的混水裝置，克服太陽能的不穩定性和低效率，可以應用于高層住宅類建筑，提高了太陽能熱水利用率并使其利用率最大化。

本實用新型主要由可編程控制器，即PLC控制系統、調節閥、傳感器等組成；

傳感器檢測供水出口溫度，并反饋給PLC控制系統，PLC控制系統進行計算并驅動調節閥調整角度，使調節閥入口的太陽能熱水和二氧化碳熱泵熱水按比例混合至目標給水溫度，從而最大范圍的應用太陽能熱水，并且能夠保證給水的穩定。

附圖說明

?圖1為使用常規太陽能水箱進行供熱水時，蓄熱水箱中的熱水溫度隨時間變化的曲線圖，其中橫坐標表示24小時制的時刻，縱坐標表示溫度，單位為攝氏度；

圖2為使用常規太陽能水箱進行供熱水時供熱水管的溫度隨時間變化的曲線圖，其中橫坐標表示24小時制的時刻，縱坐標表示溫度，單位為攝氏度；

圖3為本實用新型結構示意圖；

圖4為使用本實用新型進行供熱水時供熱水管的溫度隨時間變化的曲線圖，其中橫坐標表示24小時制的時刻，縱坐標表示溫度，單位為攝氏度。

具體實施方式