一种新型太阳能与空气能复合式热水系统论文和设计-盛建华

全文摘要

本实用新型公开了一种新型太阳能与空气能复合式热水系统,包括复合式热水系统，在复合式热水系统上设有热水箱、水阀、压缩机、进水管、换热器、控制器、保温层、换热盘管、空气换热器、节流器、电加热器、温度探测计A、回水管、回水泵、出水管、用水口、平板集热器、温度探测计B、热水箱外壳、贮水箱、进液管、出液管、温度探测计C，该热水系统的控制器上的空气能部分的媒介依次经压缩机，换热盘管，节流器，空气换热器形成循环，节约水资源，而且无需等待，大大方便了用水需求，复合式热水系统上的贮水箱与热水箱外壳之间设置有保温层使得热水的保温效果更好，在阴雨天时自动启动电能加热器，满足用户全天候定量或恒温用水需求。

主设计要求

1.一种新型太阳能与空气能复合式热水系统,包括复合式热水系统(1)，其特征在于：所述复合式热水系统(1)上设有热水箱(2)，热水箱(2)的外部设有热水箱外壳(20)，热水箱外壳(20)的外部侧壁上设有控制器(7)，所述热水箱(2)的内部设有贮水箱(21)，贮水箱(21)的外侧中央设有换热盘管(9)，所述换热盘管(9)在贮水箱(21)的外侧，所述贮水箱(21)的下方设有回水泵(15)，回水泵(15)固定在热水箱(2)的外壳内侧的底部，所述热水箱外壳(20)的内部侧壁上设有保温层(8)，所述热水箱(2)的外侧设有平板集热器(18)。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种新型太阳能与空气能复合式热水系统，其特征在于：所述贮水箱(21)为圆柱状，所述贮水箱(21)的顶部设有进水管(5)，进水管(5)的一端与贮水箱(21)的顶部固定连接，所述进水管(5)的另一端设有水阀(3)，所述贮水箱(21)的内部设有换热器(6)，换热器(6)成螺旋状，所述贮水箱(21)的内侧靠近底部设有电加热器(12)，电加热器(12)固定在贮水箱(21)的内部侧壁上，所述电加热器(12)的下方设有温度探测计A(13)，所述贮水箱(21)的底部设有回水管(14)与出水管(16)，回水管(14)与出水管(16)的一端均与贮水箱(21)的底部固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型太阳能与空气能复合式热水系统，其特征在于：所述换热盘管(9)的一个连接端设有压缩机(4)，换热盘管(9)的另一个连接端设有节流器(11)，所述压缩机(4)与节流器(11)之间设有空气换热器(10)。

4.根据权利要求1所述的一种新型太阳能与空气能复合式热水系统，其特征在于：所述回水泵(15)的一个连接端口与出水管(16)连接，回水泵(15)的另一连接端口与回水管(14)连接，所述回水管(14)上设有用水口(17)，用水口(17)焊接在回水管(14)上，所述回水管(14)与用水口(17)的连接处设有温度探测计C(24)。

5.根据权利要求1所述的一种新型太阳能与空气能复合式热水系统，其特征在于：所述平板集热器(18)的内部设有温度探测计B(19)，平板集热器(18)内的温度探测计B(19)与控制器(7)连接。

6.根据权利要求2所述的一种新型太阳能与空气能复合式热水系统，其特征在于：所述换热器(6)的一个连接端与平板集热器(18)之间设有出液管(23)。

7.根据权利要求1所述的一种新型太阳能与空气能复合式热水系统，其特征在于：所述回水泵(15)的一个连接端与平板集热器(18)之间设有进液管(22)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能与空气能复合式热水系统技术领域，具体为一种新型太阳能与空气能复合式热水系统。

背景技术

目前，国内建筑能耗占全社会总能耗的比重比较大，热水、空调和采暖能耗占建筑能耗的65％左右，而综合利用太阳能，全面实现太阳能与建筑一体化及太阳能光热光电综合应用一体化可降低建筑能耗，太阳能热水可补充15％的建筑能耗，采暖、制冷系统可解决50％的建筑能耗，光伏发电可节约30％的建筑能耗，这样就可建成最理想的零能耗房。未来国内城市化的进程仍将高速增长，太阳能行业的市场重心将逐步由农村转向城市，太阳能与建筑一体化是未来太阳能发展的方向之一，高层建筑会越来越多，但楼顶安装面积有限，所以导致普通的太阳能难以满足诸多的需求，而同时许多城市已经强制要求12层以下建筑安装太阳能，这使得太阳能得到更好的应用。

但现有市场上的太阳能大多采用自然循环加热方式，其热效率低，升温慢，有时不能满足客户的使用要求，大大降低了太阳能的使用价值，为达到所需要的使用温度，通常还需大量的电能来辅助加热，能源消耗大，同时普通真空管太阳能热水器内胆薄，真空管承压小不适合于制成承压式热水器，只能安装在最高层的楼顶上，由此带来冬季管道易冻、水箱保温差、需要放冷水、管子易破碎等不好解决的问题，并且因为高层住宅的楼顶可利用面积小、安装后不美观所以大多数物业不允许业主安装这种太阳能热水器，使普通太阳能热水器这一节能产品在大型城市的利用率越来越受限，而现有的太阳能采用圆型水箱，水箱容量有限且占用空间大，无法满足家庭的太阳能热水需求，同时采用圆型水箱破坏墙体结构，影响建筑物整体美观。同时现有的阳台壁挂式太阳能热水器存在体积较大的普遍问题，目前太阳能热水器基本为分体式热水器，包括主机和承压保温水箱，主机与水箱分开不仅给运输和安装带来很多不便，而且主机与水箱用铜管相连，不利于美观；热水器也没有回水装置，用水须长时间等待，给用水带来很大不便，由于没有回水装置，致使大部份客户安装热水器就近安装，如没有场所，就悬空安装，也造成极大安全隐患。同时由于以前采用单个水箱设计，用户在使用热水时，及容易造成热水水温下降过快，水温不稳定等情况。从而造成客户使用不方便，不太愿意接受太阳能产品。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型太阳能与空气能复合式热水系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型太阳能与空气能复合式热水系统,包括复合式热水系统，所述复合式热水系统上设有热水箱，热水箱的外部设有热水箱外壳，热水箱外壳的外部侧壁上设有控制器，所述热水箱的内部设有贮水箱，贮水箱的外侧中央设有换热盘管，所述换热盘管在贮水箱的外侧，所述贮水箱的下方设有回水泵，回水泵固定在热水箱的外壳内侧的底部，所述热水箱外壳的内部侧壁上设有保温层，所述热水箱的外侧设有平板集热器。

优选的，所述贮水箱为圆柱状，所述贮水箱的顶部设有进水管，进水管的一端与贮水箱的顶部固定连接，所述进水管的另一端设有水阀，所述贮水箱的内部设有换热器，换热器成螺旋状，所述贮水箱的内侧靠近底部设有电加热器，电加热器固定在贮水箱的内部侧壁上，所述电加热器的下方设有温度探测计A，所述贮水箱的底部设有回水管与出水管，回水管与出水管的一端均与贮水箱的底部固定连接。

优选的，所述换热盘管的一个连接端设有压缩机，换热盘管的另一个连接端设有节流器，所述压缩机与节流器之间设有空气换热器。

优选的，所述回水泵的一个连接端口与出水管连接，回水泵的另一连接端口与回水管连接，所述回水管上设有用水口，用水口焊接在回水管上，所述回水管与用水口的连接处设有温度探测计C。

优选的，所述平板集热器的内部设有温度探测计B，平板集热器内的温度探测计B与控制器连接。

优选的，所述换热器的一个连接端与平板集热器之间设有出液管。

优选的，所述回水泵的一个连接端与平板集热器之间设有进液管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型热水箱内设有包括外盘式换热器、节流器、空气换热器和压缩机的空气源热系统，解决了现有热水器产品存在热效率低的普遍问题；

(2)热水箱采用一体机方型立柜式水箱，水箱不用挂在墙上，不会破坏墙体结构，影响建筑物整体美观，水箱受力点直接着于地面，水箱可根据用户需求任意摆放位置，节省用户空间，也降低了安装成本，同时采用方型立柜式水箱内设圆柱形贮水箱使得水箱容量变的更大；

(3)当空气源热系统出现故障时，控制器可自动启动电加热器，满足用户全天候定量或恒温用水需求；

(4)该热水器采用太阳能与空气能相结合，使该热水系统在各种天气情况下都可使用，而且节能环保，换热效率高，产品使用寿命也较长，充分利用了太阳能资源与空气热能，减少运行费用，使该热水器的利用达到最大化，使该热水器真正达到节能环保的效果。

附图说明

图1为本实用新型复合式热水系统结构示意图。

图中：1、复合式热水系统；2、热水箱；3、水阀；4、压缩机；5、进水管；6、换热器；7、控制器；8、保温层；9、换热盘管；10、空气换热器；11、节流器；12、电加热器；13、温度探测计A；14、回水管；15、回水泵；16、出水管；17、用水口；18、平板集热器；19、温度探测计B；20、热水箱外壳；21、贮水箱；22、进液管；23、出液管；24、温度探测计C。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1,本实用新型提供一种技术方案：一种新型太阳能与空气能复合式热水系统,包括复合式热水系统1，复合式热水系统1上设有热水箱2，热水箱2的外部设有热水箱外壳20，热水箱外壳20的外部侧壁上设有控制器7，热水箱2的内部设有贮水箱21，贮水箱21为圆柱状，贮水箱21的顶部设有进水管5，进水管5的一端与贮水箱21的顶部固定连接，进水管5的另一端设有水阀3，贮水箱21的内部设有换热器6，换热器6成螺旋状，贮水箱21的内侧靠近底部设有电加热器12，电加热器12固定在贮水箱21的内部侧壁上，电加热器12的下方设有温度探测计A13，贮水箱21的底部设有回水管14与出水管16，回水管14与出水管16的一端均与贮水箱21的底部固定连接。

贮水箱21的外侧中央设有换热盘管9，换热盘管9的一个连接端设有压缩机4，换热盘管9的另一个连接端设有节流器11，压缩机4与节流器11之间设有空气换热器10。

换热盘管9在贮水箱21的外侧，贮水箱21的下方设有回水泵15，回水泵15的一个连接端口与出水管16连接，回水泵15的另一连接端口与回水管14连接，回水管14上设有用水口17，用水口17焊接在回水管14上，回水管14与用水口17的连接处设有温度探测计C24。

回水泵15固定在热水箱2的外壳内侧的底部，热水箱外壳20的内部侧壁上设有保温层8，热水箱2的外侧设有平板集热器18，平板集热器18的内部设有温度探测计B19，平板集热器18内的温度探测计B19与控制器7连接，换热器6的一个连接端与平板集热器18之间设有出液管23，回水泵15的一个连接端与平板集热器18之间设有进液管22。

工作原理：该复合式热水系统1采用空气换热方式制热的时候，外界自来水通过设置于贮水箱顶部的自来水进水管进入贮水箱21，通过控制器7启动加热装置，压缩机4把低压气态循环冷媒转化成为高温高压的气体，并推入外盘式换热器，在节流器11的作用之下，高温高压的气体在外盘式换热器中由气态冷却成液态，同时释放大量能量，释放的能量进入水箱中，把水加热起来了，释放掉能量并变成液态的冷媒经节流器流入空气换热,10，压力瞬间降低，液态的冷媒在低压环境下又蒸发成气态，而空气换热器10与外界空气接触，并从外界空气中吸收大量的热量，吸收热量变成气态的低压冷媒被吸入压缩机4进入下一个循环，这样就解决了现有热水器产品存在热效率低的普遍问题。

当位于贮水箱21底部的温度探测计A13感应到水已加热到预设温度时，将温度信息传送给控制器7，控制器7关闭加热装置，当水温冷却到预设温度时，控制器7又自动启动加热装置，给水加热，热水从高温出水管流出送达到各用水口17，用水时可从各用水口17直接打开开关使用热水，每一个用水口17都设有温度探测计C24，当该温度探测计处4感应到水温低于预设的温度时，将温度信息传送给控制器7，控制器7启动设置在高温出水管上的回水泵15，使贮水箱21内的热水与室内管道各用水口形成一个内循环，把热水强制送到各用水点，而管道内冷水则通过低温回水管14回流到水箱,若加热装置出现故障时，控制器7可自动启动设置于贮水箱7底部的电加热器12给水加热，这样就保证了用户的全天候或恒温用水需求。

该复合式热水系统1采用当阳光照射到平板集热器18上时，平板集热器18内的循环介质受热升温，此时平板集热器18和贮水箱21内的温度探测计19分别测得循环介质和水的温度，并将温度信息传递到控制器7，当两者温差大于5～8℃时，控制器7发出指令实现强制循环，使循环介质从进液管22进入换热器6，与贮水箱21中的水进行热交换，低温循环介质再从出液管23回到平板集热器18内，受热再升温如此循环将平板集热器18采集到的太阳光的热量不断地传递给水箱，直到两个温度探测计测得温度差小于5～8℃时，控制器7发出停止指令，如此反复。

在日照正常情况下，水箱水温在晚间使用时可达到50℃以上，在阴雨天时通过控制器手动或自动启动电加热器12，满足用户全天候定量或恒温用水需求，不仅使运行达到使用要求，同时使系统达到无人管理的状态，该热水器比传统电热水器节能，产品使用寿命也较长，充分利用了太阳能资源、减少运行费用，使太阳能热水器的利用达到最大化，使太阳能热水器真正达到节能环保的效果。

该热水器采用太阳能与空气能相结合，使该热水系统在各种天气情况下都可使用，而且节能环保，换热效率高，产品使用寿命也较长，充分利用了太阳能资源与空气热能，减少运行费用，使该热水器的利用达到最大化，使该热水器真正达到节能环保的效果。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

设计图

一种新型太阳能与空气能复合式热水系统论文和设计

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