專利名稱：一種光熱采暖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能熱利用領(lǐng)域，特別涉及一種新型光熱采暖系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，太陽能采暖系統(tǒng)主要采用太陽能集熱系統(tǒng)直接為采暖系統(tǒng)供熱，在晚間完全由熱泵供熱。在實現(xiàn)本實用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題現(xiàn)有技術(shù)中太陽能集熱系統(tǒng)為采暖供熱時需要較高的溫度，太陽能集熱系統(tǒng)要達(dá)到較高的供熱溫度，其效率低。而在晚間因為現(xiàn)有技術(shù)多用的是空氣源熱泵，空氣源熱泵是由空氣蒸發(fā)器、 壓縮機、冷凝器、節(jié)流部件、控制器等部件組成的系統(tǒng)，空氣源熱泵在工作環(huán)境溫度很低的晚上使用，其COP (coefficient of performance，制冷效率)值大為降低，從而使得采暖效果很不理想。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種提高整個采暖系統(tǒng)的熱效率，保證整個采暖系統(tǒng)有效運行的光熱采暖系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的本實用新型采取的技術(shù)方案是一種光熱采暖系統(tǒng)，包括太陽能集熱模塊，所述太陽能集熱模塊的進(jìn)出水管線連接儲熱水箱的一側(cè)，所述儲熱水箱另一側(cè)的進(jìn)出水管線連接板式換熱器的一側(cè)，所述板式換熱器另一側(cè)的工質(zhì)進(jìn)口連接空氣蒸發(fā)器的工質(zhì)出口，所述板式換熱器另一側(cè)的工質(zhì)出口連接壓縮機的工質(zhì)進(jìn)口，所述壓縮機的工質(zhì)出口連接連接置于供熱水箱中的冷凝器的工質(zhì)進(jìn)口，所述空氣蒸發(fā)器的工質(zhì)出口連接冷凝器的工質(zhì)出口，所述供熱水箱連接采暖部件。所述空氣蒸發(fā)器與所述冷凝器連接的管道上設(shè)有節(jié)流部件。所述太陽能集熱模塊的進(jìn)水管線上安裝有集熱循環(huán)泵，所述供熱水箱另一側(cè)的出水管線上安裝有采暖循環(huán)泵，所述儲熱水箱連接板式換熱器的管線上設(shè)有換熱泵。所述太陽能集熱模塊、儲熱水箱、板式換熱器、空氣源氣泵、供熱水箱、采暖部件、 集熱循環(huán)泵及采暖循環(huán)泵分別連接控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)通過采集各控制點的信息輸入數(shù)據(jù)，做出相應(yīng)輸出以控制采暖系統(tǒng)中各部件進(jìn)行工作。本實用新型實施例提供的技術(shù)方案的有益效果是本實用新型的采暖系統(tǒng)使用串聯(lián)的板式換熱器和空氣蒸發(fā)器做為熱泵采暖系統(tǒng)的熱源，(水源空氣源)雙源熱泵系統(tǒng)主要由板式換熱器、空氣蒸發(fā)器、壓縮機、節(jié)流部件及冷凝器所。太陽能集熱系統(tǒng)不是直接向采暖系統(tǒng)供熱，而是將吸收到的熱量輸送到儲熱水箱里做為熱泵的熱源使用。白天太陽能充足，太陽能集熱系統(tǒng)將吸收的熱量輸送到儲熱水箱做為夜晚熱泵工作的熱源使用。白天周圍氣溫較高適宜空氣源熱泵工作時，可通過控制系統(tǒng)自動選擇空氣源熱泵為采暖系統(tǒng)供熱，板式換熱器部分不工作，到夜晚氣溫較低不適宜空氣源熱泵工作時，控制系統(tǒng)自動啟動板式換熱器部分工作來加熱空氣源熱泵的工質(zhì)為采暖系統(tǒng)的熱源。這樣一天中任何時段都可以在其適宜的工作條件下工作，從而可使采暖系統(tǒng)得到有效保障，提高整個采暖系統(tǒng)的熱效率，保證整個采暖系統(tǒng)有效運行。

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面所列附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實用新型實施例提供的光熱采暖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中，各標(biāo)號所代表的組件列表如下1.太陽能集熱模塊，2.儲熱水箱，3.空氣蒸發(fā)器，4.供熱水箱，5.采暖部件，6.集熱循環(huán)泵，7.采暖循環(huán)泵，8.自來水管，9.控制系統(tǒng)，10板式換熱器，11壓縮機，12冷凝器， 13節(jié)流部件，14換熱泵。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。參見圖1，一種光熱采暖系統(tǒng)，包括太陽能集熱模塊1，太陽能集熱模塊1的進(jìn)出水管線連接儲熱水箱2的一側(cè)，儲熱水箱2另一側(cè)的進(jìn)出水管線連接板式換熱器10的一側(cè)， 板式換熱器10另一側(cè)的工質(zhì)進(jìn)口連接空氣蒸發(fā)器3的工質(zhì)出口，板式換熱器10另一側(cè)的工質(zhì)出口連接壓縮機11的工質(zhì)進(jìn)口，壓縮機11的工質(zhì)出口連接置于供熱水箱4中的冷凝器12的工質(zhì)進(jìn)口，空氣蒸發(fā)器3的工質(zhì)出口連接冷凝器12的工質(zhì)出口，所供熱水箱4連接采暖部件5。太陽能集熱模塊1的進(jìn)水管線上安裝有集熱循環(huán)泵6，供熱水箱4的出水管線上安裝有采暖循環(huán)泵7，儲熱水箱2連接板式換熱器10的管線上設(shè)有換熱泵14，在系統(tǒng)啟動板式換熱器10工作時，換熱泵14啟動，把儲熱水箱2內(nèi)的水推到板式換熱器10內(nèi)后再回到儲熱水箱2內(nèi)?？諝庹舭l(fā)器3與冷凝器12連接的管道上設(shè)有節(jié)流部件13。本發(fā)明接入板式換熱器做為水源蒸發(fā)器，與熱泵原有的空氣蒸發(fā)器和壓縮機形成新的(水源空氣源)雙源熱泵系統(tǒng)，空氣蒸發(fā)器與板式換熱器形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，熱泵循環(huán)介質(zhì)先流經(jīng)空氣蒸發(fā)器再流經(jīng)板式換熱器。板式換熱器在熱泵中的作用即是相當(dāng)于水源蒸發(fā)器。(水源空氣源)雙源熱泵系統(tǒng)由板式換熱器、空氣蒸發(fā)器、壓縮機、節(jié)流部件及冷凝器組成，工質(zhì)經(jīng)過空氣蒸發(fā)器后再進(jìn)入板式換熱器，然后再進(jìn)入到壓縮機之后，工質(zhì)通過冷凝器加熱供熱水箱的中的水，在空氣蒸發(fā)器后加有一個板式換熱器，當(dāng)空氣蒸發(fā)器工作不利時， 系統(tǒng)會自動啟動板式換熱器使用儲熱水箱的熱量加熱工質(zhì)。為了便于給儲熱水箱2加水，儲熱水箱2連接自來水管8。本實用新型可以通過控制系統(tǒng)9對整個采暖系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制，太陽能集熱模塊 1、儲熱水箱2、板式換熱器10、空氣蒸發(fā)器3、供熱水箱4及采暖部件5分別連接控制系統(tǒng) 9，控制系統(tǒng)9通過采集各控制點的溫控探頭輸入數(shù)據(jù)，做出相應(yīng)輸出以控制采暖系統(tǒng)中各部件進(jìn)行工作。本實用新型的控制原理如圖1所示1、集熱循環(huán)采用溫差循環(huán)方式，當(dāng)T1-T2彡8°C時，集熱循環(huán)泵6開始工作；當(dāng)T1-T2 ( 4°C時，集熱循環(huán)泵6停止工作。2、輔助熱源控制采用定溫上下限工作方式，當(dāng)因極端天氣造成本系統(tǒng)中(水源/ 空氣源)雙源熱泵不能正常啟動時，輔助熱源(可以采用電加熱系統(tǒng)、燃油鍋爐、燃煤鍋爐等)開始工作，直接加熱供熱水箱保證采暖系統(tǒng)正常工作。直至(水源空氣源)熱泵系統(tǒng)可以正常工作時，輔助熱源停止工作。3、(水源空氣源)雙源熱泵系統(tǒng)工作方式系統(tǒng)工作時，熱泵采取定溫工作方式自動運行，當(dāng)供熱水箱內(nèi)溫度低于系統(tǒng)設(shè)定值時熱泵會自動啟動，提高供熱水箱內(nèi)的溫度直到設(shè)定值。當(dāng)系統(tǒng)檢測到空氣蒸發(fā)器后的工質(zhì)溫度T6低于設(shè)定值時，系統(tǒng)會自動啟動板式換熱器工作，加熱空氣源熱泵工質(zhì)，以達(dá)到其工作溫度。4、采暖工作控制采用定溫上下限工作方式，當(dāng)采溫控制溫度T3 ^ 25°C時，采暖循環(huán)泵7開始工作，直到采溫控制溫度T3彡時，采暖循環(huán)泵7停止工作。5、防凍工作控制采用定溫上下限工作方式，當(dāng)防凍控制溫度T5彡5°C時，防凍伴熱帶開始工作，同時啟動集熱循環(huán)泵6，直到T5 ^ 13°C時，防凍伴熱帶和集熱循環(huán)泵6停止工作。6、水位顯示及補水控制顯示高、低兩檔水位，低水位時自動啟動補水電磁閥，給儲熱水箱2補水至高水位停止補水，關(guān)閉補水電磁閥。7、工作狀態(tài)顯示以上各項功能在正常工作時，有相應(yīng)指示燈指示其工作狀態(tài)。8、在本發(fā)明中第二、三項要求中增加時鐘控制，即當(dāng)時間和溫度要求都滿足時第
二、三項才能正常工作。9、本發(fā)明中所有控制溫度都是可調(diào)的，即上述各工作模式的控制溫度可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。本實用新型在安裝時，太陽能集熱模塊、儲熱水箱、熱泵、供熱水箱、采暖部件依次通過管道系統(tǒng)相互聯(lián)接，同時在管道系統(tǒng)中裝有相應(yīng)的循環(huán)泵，各種閥體，并由控制系統(tǒng)通過采集各控制點的溫控探頭等的輸入來控制各部件的工作。在白天氣溫較高(比如> 0°C ) 適宜空氣源熱泵工作，此時通過控制系統(tǒng)自動啟動空氣蒸發(fā)器為采暖系統(tǒng)供熱，同時太陽能集熱模塊根據(jù)太陽輻照情況進(jìn)行集熱并將吸收熱量傳送到儲熱水箱內(nèi)，以使儲熱水箱內(nèi)所儲存的水達(dá)到板式換熱器工作所需的溫度。當(dāng)夜晚到來，氣溫下降，空氣源熱泵COP值下降，控制系統(tǒng)會自動開啟板式換熱器部分工作從儲熱水箱內(nèi)吸取熱量保證熱泵工質(zhì)達(dá)到有效工作溫度繼續(xù)為采暖系統(tǒng)供熱。這樣白天太陽能因為不需要將水溫加熱到很高，從而集熱效率很高，而空氣源熱泵因為白天的溫度較高，從而能充分發(fā)揮其加熱效率。到了晚上， 因為儲熱水箱的水已在白天被加熱，可以保證加熱空氣源熱泵工質(zhì)使用，從而使熱泵仍可以很高的熱效率工作，從而提高了整個采暖系統(tǒng)的熱效率，保證了整個采暖系統(tǒng)的有效運行。本實用新型在工作時熱泵中的工質(zhì)流經(jīng)空氣蒸發(fā)器被加熱，此時如果已達(dá)到工作所需溫度，則工質(zhì)只是流經(jīng)板式換熱器但不會被繼續(xù)加熱；但如果溫度不能滿足工作要求時，則系統(tǒng)會自動啟動板式換熱器部分進(jìn)行工作以加熱流經(jīng)板式換熱器的工質(zhì)，達(dá)到工作所需溫度。之后工質(zhì)再進(jìn)入壓縮機進(jìn)行加壓使其成為高溫高壓的氣體，然后進(jìn)入冷凝器冷卻并放出所攜帶的熱量加熱供熱水箱的水使其溫度升高，以供采暖系統(tǒng)使用。冷卻后的工質(zhì)再經(jīng)節(jié)流裝置后進(jìn)入空氣蒸發(fā)器進(jìn)行下一個循環(huán)。本實用新型的特點在于板式換熱器接入，做為水源蒸發(fā)器從而使得本系統(tǒng)成為水源空氣源雙源熱泵，而且板式換熱器和空氣蒸發(fā)器都可以在其適宜的工作條件下工作，從而可使采暖系統(tǒng)得到有效保障，提高整個采暖系統(tǒng)的熱效率，保證整個采暖系統(tǒng)有效運行。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種光熱采暖系統(tǒng)，包括太陽能集熱模塊，其特征在于，所述太陽能集熱模塊的進(jìn)出水管線連接儲熱水箱的一側(cè)，所述儲熱水箱另一側(cè)的進(jìn)出水管線連接板式換熱器的一側(cè)， 所述板式換熱器另一側(cè)的工質(zhì)進(jìn)口連接空氣蒸發(fā)器的工質(zhì)出口，所述板式換熱器另一側(cè)的工質(zhì)出口連接壓縮機的工質(zhì)進(jìn)口，所述壓縮機的工質(zhì)出口連接連接置于供熱水箱中的冷凝器的工質(zhì)進(jìn)口，所述空氣蒸發(fā)器的工質(zhì)出口連接冷凝器的工質(zhì)出口，所述供熱水箱連接采暖部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光熱采暖系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣蒸發(fā)器與所述冷凝器連接的管道上設(shè)有節(jié)流部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光熱采暖系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能集熱模塊的進(jìn)水管線上安裝有集熱循環(huán)泵，所述供熱水箱另一側(cè)的出水管線上安裝有采暖循環(huán)泵，所述儲熱水箱連接板式換熱器的管線上設(shè)有換熱泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光熱采暖系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能集熱模塊、儲熱水箱、板式換熱器、空氣源熱泵、供熱水箱、采暖部件、集熱循環(huán)泵及采暖循環(huán)泵分別連接控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)通過采集各控制點的信息輸入數(shù)據(jù)，做出相應(yīng)輸出以控制采暖系統(tǒng)中各部件進(jìn)行工作。
專利摘要本實用新型公開了一種光熱采暖系統(tǒng)，包括太陽能集熱模塊，所述太陽能集熱模塊的進(jìn)出水管線連接儲熱水箱的一側(cè)，所述儲熱水箱另一側(cè)的進(jìn)出水管線連接板式換熱器的一側(cè)，所述板式換熱器另一側(cè)的工質(zhì)進(jìn)口連接空氣蒸發(fā)器的工質(zhì)出口，所述板式換熱器另一側(cè)的工質(zhì)出口連接壓縮機的工質(zhì)進(jìn)口，所述壓縮機的工質(zhì)出口連接連接置于供熱水箱中的冷凝器的工質(zhì)進(jìn)口，所述空氣蒸發(fā)器的工質(zhì)出口連接冷凝器的工質(zhì)出口，所述供熱水箱連接采暖部件。本實用新型板式換熱器和空氣蒸發(fā)器都可以在其適宜的工作條件下工作，從而可使采暖系統(tǒng)得到有效保障，提高整個采暖系統(tǒng)的熱效率，保證整個采暖系統(tǒng)有效運行。
文檔編號F24D19/10GK202188556SQ201120239009
公開日2012年4月11日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者徐新建, 朱寧, 李繼民 申請人:北京陽翼九天太陽能技術(shù)有限公司