CN203177286U - 一种光板太阳能、空气源及燃气互补使用的供热供暖系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种光板太阳能、空气源及燃气互补使用的供热供暖系统，包括保温水箱总成、供暖环路总成、光板太阳能总成、空气源热泵总成、燃气壁挂炉总成、控制器总成。在本实用新型的供热供暖系统中，设有光板太阳能、燃气壁挂炉热源和空气源热泵热源对水箱内的水进行加热，具有如下优点：1、在一组热源机组发生故障时，不会影响正常的供暖供热需求；2、该混合加热系统互补使用，可以降低空气源热泵的运行负荷，提高机组的使用寿命，并且采取分段加热的方式，可以提高能源的利用率及机组的能效；3、符合国家提倡的节能环保要求，尽量使用能源利用率高的机组组合。
Description
技术领域
本实用新型涉及供热供暖系统，尤其涉及一种光板太阳能、空气源及燃气互补使用的供热供暖系统。
背景技术
传统的储水式热水装置一般都由单一热源供热，如：电能、燃气、太阳能、空气源、水源、地热源等。由于受到单一热源的限制，会出现以下缺陷：1、当装置发生故障时，往往供热供暖将被中断，无法保证正常的使用要求；2、容易受使用条件的限制，如：电热水器受电线容量的限制，太阳能在阴雨天的使用等，都会对热水装置的使用产生一定的限制；3、满足不了多方面的供暖供热要求，如需要同时采暖、供暖及供热水的场所；4、单一热源供暖供热不符合国家提倡的环保节能要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供一种光板太阳能、空气源及燃气互补使用的供热供暖系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种光板太阳能、空气源及燃气互补使用的供热供暖系统，包括保温水箱总成、供暖环路总成、光板太阳能总成、空气源热泵总成、燃气壁挂炉总成、控制器总成；
所述保温水箱总成包括水箱内胆，水箱内胆下部和上部分别设有进水管和出水管，水箱内胆内部于进水管和出水管之间从上到下依次设置有太阳能盘管、供暖盘管、燃气壁挂炉盘管、燃气盘管和空气源盘管；
所述太阳能盘管连接所述光板太阳能总成，所述供暖盘管连接所述供暖环路总成，所述燃气壁挂炉盘管连接所述燃气壁挂炉总成，所述空气源盘管连接空气源热泵总成；所述光板太阳能总成、燃气壁挂炉总成、供暖环路总成和空气源热泵总成均电连接所述控制器总成。
其中，所述光板太阳能总成包括太阳能集热器、太阳能循环泵、传热工质；所述太阳能集热器设有加热所述传热工质的工质循环管路，并通过所述工质循环管路连接所述保温水箱内的太阳能盘管，所述太阳能循环泵设置在工质循环管路上，用于带动传热工质流动。
为了实现光板太阳能总成自动化供热，本实用新型进一步优化，所述光板太阳能总成还包括有太阳能温度传感器、上温度传感器和下温度传感器，所述太阳能温度传感器安装在所述光板太阳能总成工质循环管路上，所述上温度传感器和下温度传感器分别安装在所述保温水箱的上部和下部，所述太阳能温度传感器、上温度传感器和下温度传感器均电连接所述控制器总成。
其中，所述燃气壁挂炉总成包括燃气壁挂炉、传热工质；所述燃气壁挂炉包括燃烧室、热交换器、水泵和电气控制模块；所述热交换器位于所述燃烧室内，热交换器与所述保温水箱总成中的燃气壁挂炉盘管通过管路连接构成供所述传热工质流动的循环回路，所述水泵设置于该循环回路上；所述水泵电连接所述电气控制模块，电气控制模块电连接所述控制器总成。
其中，所述供暖环路总成包括供暖循环泵、地暖盘管或暖气片、用于检测室内温度的室内温度传感器；所述地暖盘管或暖气片与所述保温水箱总成中的供暖盘管通过管路连接，且于连接管路上设置所述供暖循环泵；所述供暖循环泵和所述室内温度传感器电连接所述控制器总成。
其中，所述空气源热泵总成包括压缩机、蒸发器、四通阀、节流装置、风扇、电机、电控板，所述压缩机、蒸发器、四通阀、节流装置通过管路连接，并与保温水箱总成中的空气源盘管连接。
其中，所述燃气壁挂炉内还设置有壁挂炉膨胀罐，所述膨胀罐位于所燃气壁挂炉工质循环管路上。
其中，还包括余热回收总成，所述余热回收总成包括热水收集器和余热交换装置，所述热水收集器用于收集从用水末端流出使用后的热水并将其输送至所述余热交换装置，所述进水管路穿过所述余热交换装置连接至所述进水管头。
本实用新型的有益效果是：在本实用新型的供热供暖系统中，设有光板太阳能、燃气壁挂炉热源和空气源热泵热源对水箱内的水进行加热，并且针对三种热源的温度特点合理设计其位置，采用该系统至少具有如下优点：1、在一组热源机组发生故障时，不会影响正常的供暖供热需求；2、该混合加热系统互补使用，可以降低空气源热泵的运行负荷，提高机组的使用寿命，并且采取分段加热的方式，可以提高能源的利用率及机组的能效；3、符合国家提倡的节能环保要求，尽量使用能源利用率高的机组组合。
附图说明
图1是本实用新型供热供暖系统的结构示意图；
图2是本实用新型中保温水箱总成的结构示意图；
图3是本实用新型中太阳能集热器结构示意图；
图4是本实用新型中燃气壁挂炉的结构示意图；
图5是本实用新型中空气源热泵总成的结构示意图；
其中，
1：保温水箱总成、11：进水管头、12：燃气盘管、13：下温度传感器、14：供暖盘管、15：太阳能盘管、16：上温度传感器、17：出水管头、18：水箱上盖、19：水箱内胆、101：保温泡料、102：镁棒、103：水箱外壳、104：水箱下盖、105：水箱底脚、106：空气源盘管；
2：供暖环路总成、21：地暖盘管或者、22：供暖循环泵、23：室内温度传感器；
3：光板太阳能总成、31：太阳能集热器、32：太阳能膨胀罐、33：排气阀、34：太阳能循环泵、35：太阳能温度传感器、311：铝合金边框、312：吸收体、313：底板保温棉、314：集分水管、315：镀锌底板、316：钢化玻璃、317：工质循环管路；
4：控制器总成；
5：空气源热泵总成、51：压缩机、52：四通阀、53：过滤器、54：节流装置、55：蒸发器、56：电机、57：风扇、58：电控板；
6：燃气壁挂炉总成、61：燃气壁挂炉、610：出水口、611：显示操作面板、612：壳体结构、613：燃烧室、614：风压开关、615：双速风机、616：排气口、617：热交换器、618：燃气膨胀罐、619：内置水泵、620：燃气比例阀、621：进水口、622：进气口；
7：进水管路、8：用水末端、9：热水收集器、10：余热交换装置。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请一并参阅图1，如图所示，本实用新型的实施例包括保温水箱总成1、供暖环路总成2、光板太阳能总成3、控制器总成4、空气源热泵总成5、燃气壁挂炉总成6、进水管路7和用水末端8、热水收集器9，余热交换装置10等。
其中保温水箱总成1包括（如图2所示）：水箱内胆19、水箱外壳103、水箱上盖18、水箱下盖104、水箱底脚105、保温泡料101、太阳能盘管15、供暖盘管14、燃气盘管12、空气源盘管106、镁棒102、进水管头11、出水管头17、下温度传感器13、上温度传感器16。光板太阳能总成3、供暖环路总成2、燃气壁挂炉总成6及空气源热泵总成5由相应的管路分别与其所对应的盘管接头相连接。该水箱总成1为承压式的，并且冷热水有分层现象，按照水的分层规律，对于供暖所需，将供暖盘管14放置于水箱中部，该区域水的温度约为45度，经过盘管换热后，刚好符合供暖的要求。针对光板太阳能总成3所提供的热量较大，将其盘管放置于水箱上部。为提高空气源热泵总成5和燃气壁挂炉总成6的运行效率及减轻其运行负荷，将空气源盘管106和燃气盘管12放置于水箱下部，该区域水温相对于上部水温要低。
所述光板太阳能总成3包括（如图1所示）：太阳能集热器31、太阳能膨胀罐32、太阳能循环泵34、排气阀33、与水箱盘管连接的管路、传热工质（防冻液）、太阳能温度传感器35；其中太阳能集热器31包括（如图3所示）：铝合金边框311、镀锌底板315、钢化玻璃316、边框及底板保温棉313、吸收体312、集分水管314、工质循环管路317等。光板太阳能总成3工作原理：太阳光透过钢化玻璃316，镀有高选择性吸收层的吸收体312吸收太阳辐射并转化为热能，将太阳能集热器31内的工质循环管路中的传热工质加热使其温度逐渐升高。当太阳能集热器31上部工质温度T1（太阳能温度传感器35）与水箱下部水温T2（上温度传感器16）的温差达到一定值（3℃-5℃）时，太阳能循环泵34自动启动，将传热工质循环至储热水箱的太阳能盘管15并加热保温水箱中的水。当水箱上部水温T3（下温度传感器13）达到设定值（50℃-60℃）时，太阳能循环泵34自动停止工作。其中太阳能温度传感器35、下温度传感器13、上温度传感器16都与控制器总成4连接；传热工质为冷冻液，解决冬天防冻问题。
所述供暖环路总成2包括（如图1所示）：地暖盘管21或者（暖气片）、供暖循环泵22、室内温度传感器23、与水箱盘管连接的管路等；当在控制器总成4上设置供暖模式时，根据设置室内的温度，供暖循环泵22可根据实际室内温度与所设定的温度的温差，选择启动和关闭，从而对房屋进行供暖。
所述空气源热泵总成5包括（如图4所示）：压缩机51、四通阀52、蒸发器55、过滤器53、节流装置54、风扇57、电机56、电控板58等。其中压缩机51、四通阀52、蒸发器55、过滤器53、节流装置54通过铜管路连接，与水箱中的空气源盘管106通过连接管连接，形成一封闭环路，其工作原理为：压缩机51启动，并压缩来自蒸发器55的低温制冷剂气体，从压缩机51口排出高温高压的制冷剂气体，经过水箱中的空气源盘管106后，高温制冷剂在盘管中与其周围的水进行热交换，经过放热后的制冷剂变为高压中温的液体，之后经过节流装置54，制冷剂变为低温低压的液体，从而进入蒸发器55，通过风机对其进行强制换热，使制冷剂快速吸收来自空气中的热量，吸收热量后的制冷剂变为低温低压的气体，最终气体由压缩机51吸回，从而完成一个工作循环，水箱中的水就是通过制冷剂不断循环进而不断地得到加热。以上为空气源热泵总成的制热循环过程，四通阀52用于所述空气源热泵总成5制热和制冷循环的切换，当环境温度较低，空气源热泵总成的蒸发器55外部结霜而需要除霜时，通过四通阀52切换，使高温高压的制冷剂气体先经过蒸发器55，使蒸发器55外部的霜融解。
所述燃气壁挂炉总成6包括（如图1所述）：燃气壁挂炉61、与水箱盘管连接的管路、传热工质（防冻液或者水）；其中燃气壁挂炉包括（如图5所示）：出水口610、显示操作面板611、壳体结构612、燃烧室613、风压开关614、双速风机615、排气口616、热交换器617、燃气膨胀罐618、内置水泵619、燃气比例阀620、进水口621、进气口622等。燃气壁挂炉工作原理：当燃气壁挂炉点火开关进入工作状态的时候，双速风机615先启动使燃烧室613内形成负压差，风压开关614把指令发给内置水泵619，内置水泵619启动后，水流开关把指令发给高压放电器，其启动后指令发给燃气比例阀620，燃气比例阀620开始启动。燃气比例阀620和风压开关614以及烟气感应开关是连锁控制的，燃烧室613有一定的负压时，燃气比例阀620才可以工作，当烟气感应开关持续5秒钟检测不到有废气排出时，就切断燃气比例阀620停止供气，从而保证安全使用燃气。传热工质通过内置水泵619循环并通过燃气壁挂炉盘管107对水箱中的水进行加热。
所述控制器总成4控制器主板、控制器外壳、信号线等。控制器总成4工作原理：通过手工直接操作按键的方式发出指令，然后将指令传给供暖供热系统指定总成的电控板，电控板执行相应的控制动作。
所述进水管路7包括：进水管、安全阀等。所述用水末端8包括：花洒、水龙头等。所述余热回收总成包括热水收集器9以及余热交换装置10。
出水管头17连接用水末端8，热水收集器9相应于用水末端8设置，用于收集从用水末端8流出使用后的热水并将其输送至余热交换装置10，而进水管路7穿过余热交换装置10连接水箱内胆19上的进水管头11，冷水再进入水箱内胆19前可由余热交换装置10中回收到的热水进行预热，提高进水温度，特别是冬天进水温度低时，效果明显。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种光板太阳能、空气源及燃气互补使用的供热供暖系统，其特征在于：包括保温水箱总成、供暖环路总成、光板太阳能总成、空气源热泵总成、燃气壁挂炉总成、控制器总成；
所述保温水箱总成包括水箱内胆，水箱内胆下部和上部分别设有进水管和出水管，水箱内胆内部于进水管和出水管之间从上到下依次设置有太阳能盘管、供暖盘管、燃气壁挂炉盘管、燃气盘管和空气源盘管；
所述太阳能盘管连接所述光板太阳能总成，所述供暖盘管连接所述供暖环路总成，所述燃气壁挂炉盘管连接所述燃气壁挂炉总成，所述空气源盘管连接空气源热泵总成；所述光板太阳能总成、燃气壁挂炉总成、供暖环路总成和空气源热泵总成均电连接所述控制器总成。
2.根据权利要求1所述的光板太阳能、空气源及燃气互补使用的供热供暖系统，其特征在于：所述光板太阳能总成包括太阳能集热器、太阳能循环泵、传热工质；所述太阳能集热器设有加热所述传热工质的工质循环管路，并通过所述工质循环管路连接所述保温水箱内的太阳能盘管，所述太阳能循环泵设置在工质循环管路上，用于带动传热工质流动。
3.根据权利要求2所述的光板太阳能、空气源及燃气互补使用的供热供暖系统，其特征在于：所述光板太阳能总成还包括有太阳能温度传感器、上温度传感器和下温度传感器，所述太阳能温度传感器安装在所述光板太阳能传热工质循环管路上，所述上温度传感器和下温度传感器分别安装在所述保温水箱的上部和下部，所述太阳能温度传感器、上温度传感器和下温度传感器均电连接所述控制器总成。
4.根据权利要求1所述的光板太阳能、空气源及燃气互补使用的供热供暖系统，其特征在于：所述燃气壁挂炉总成包括燃气壁挂炉、传热工质；所述燃气壁挂炉包括燃烧室、热交换器、水泵和电气控制模块；所述热交换器位于所述燃烧室内，热交换器与所述保温水箱总成中的燃气壁挂炉盘管通过管路连接构成供所述传热工质流动的循环回路，所述水泵设置于该循环回路上；所述水泵电连接所述电气控制模块，电气控制模块电连接所述控制器总成。
5.根据权利要求1所述的光板太阳能、空气源及燃气互补使用的供热供暖系统，其特征在于，所述供暖环路总成包括供暖循环泵、地暖盘管或暖气片、用于检测室内温度的室内温度传感器；所述地暖盘管或暖气片与所述保温水箱总成中的供暖盘管通过管路连接，且于连接管路上设置所述供暖循环泵；所述供暖循环泵和所述室内温度传感器电连接所述控制器总成。
6.根据权利要求1所述的光板太阳能、空气源及燃气互补使用的供热供暖系统，其特征在于：所述空气源热泵总成包括压缩机、四通阀、蒸发器、节流装置、风扇、电机、电控板，所述压缩机、蒸发器、节流装置通过管路连接，并与保温水箱总成中的空气源盘管连接。
7.根据权利要求6所述的光板太阳能、空气源及燃气互补使用的供热供暖系统，其特征在于：所述燃气壁挂炉内还设置有燃气膨胀罐，所述燃气膨胀罐位于所述燃气壁挂炉循环工质管路上。
8.根据权利要求1所述的光板太阳能、空气源及燃气互补使用的供热供暖系统，其特征在于：还包括余热回收总成，所述余热回收总成包括热水收集器和余热交换装置，所述热水收集器用于收集从用水末端流出使用后的热水并将其输送至所述余热交换装置，所述进水管路穿过所述余热交换装置连接至所述进水管头。
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