[发明专利]太阳能、风能以及空气能热水综合供应系统及其实现方法

权利要求书

1.太阳能、风能以及空气能热水综合供应系统，其特征在于：包括：

太阳能热水器，其设置有用于获取太阳能并转换为热能的集热管以及用于存储热水的热水箱，所述集热管与热水箱通过管路连接；所述集热管设置有集热效率传感器，用于检测太阳能热水器的集热效率；所述热水箱内设置有水温水位传感器，用于检测热水箱内部热水温度和水位；

至少一个热水需求终端，面向用户，用于向信息管理中心发送用户需求信息，并且与所述热水箱通过管路连接；

空气能热水器，设置有空气压缩机，接收信息管理中心的控制命令，采用空气能技术以执行加热任务，并把热水输入到所述热水箱；

风力发电机，为信息管理中心以及空气压缩机供电，同时将发电量以及发电条件状态信息传给信息管理中心；

市电接入单元，通过一智能开关分别与信息管理中心、空气压缩机电力连接；

信息管理中心，通过所述智能开关与市电接入单元相连接，以控制接入市电给信息管理中心自身以及空气压缩机与否；接收热水需求终端传来的用户需求信息，根据水温水位传感器传来的温度和水位信息，以及集热管传来的集热效率信息，判断太阳能热水器是否满足供水条件，如满足，则控制热水箱直接供热水到热水需求终端，否则，太阳能热水器的集热效率相比于上述用户需求信息所相差的供水差额，输出相应的控制命令给空气能热水器执行加热任务，由空气能热水器向热水箱供应热水，以补偿所述供水差额，再控制热水箱供热水到热水需求终端。

2.根据权利要求1所述的太阳能、风能以及空气能热水综合供应系统，其特征在于：所述集热管的安装位置比热水箱低，集热管与热水箱之间的水流为自然循环，具体是热水上升、冷水下沉。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能、风能以及空气能热水综合供应系统，其特征在于：所述热水箱采用间隔式集成热水箱，该间隔式集成热水箱分成两个舱体，其中一个舱体为热水区，另一个舱体为自然加热区，两者的体积可以自动调整，但总体积不变，所述自然加热区与一外接水源管相连接；所述自然加热区的水达到预设温度时会进入热水区，同时启动上水，从所述外接水源管补水到自然加热区；所述水温水位传感器具体置于热水区，所述预设温度具体由信息管理中心设定。

4.根据权利要求3所述的太阳能、风能以及空气能热水综合供应系统，其特征在于：所述信息管理中心与热水需求终端通过有线或无线方式进行数据交互。

5.根据权利要求3所述的太阳能、风能以及空气能热水综合供应系统实现太阳能、风能以及空气能热水综合供应的方法，其特征在于，步骤如下：

a.至少一个面向用户的热水需求终端向信息管理中心发送用户需求信息；

b.信息管理中心接收热水需求终端传来的用户需求信息，根据水温水位传感器传来的温度和水位信息，以及集热管传来的集热效率信息，判断太阳能热水器是否满足供水条件，如满足，则控制热水箱直接供热水到热水需求终端，否则，太阳能热水器的集热效率相比于上述用户需求信息所相差的供水差额，输出相应的控制命令给空气能热水器执行加热任务，由空气能热水器向热水箱供应热水，以补偿所述供水差额，再控制热水箱供热水到热水需求终端。

6.根据权利要求5所述的太阳能、风能以及空气能热水综合供应方法，其特征在于：所述用户需求信息具体包括：时间点、温度以及水量需求信息。

7.根据权利要求5所述的太阳能、风能以及空气能热水综合供应方法，其特征在于：风力发电机为信息管理中心以及空气压缩机供电，同时将发电量以及发电条件状态信息传给信息管理中心；信息管理中心依据发电量以及发电条件状态信息判断该风力发电机传来的电量是否满足信息管理中心以及空气压缩机的供电需要，若仅满足信息管理中心的供电需要而不满足空气压缩机的供电需要，则控制智能开关供应市电给空气压缩机；若均不满足信息管理中心以及空气压缩机的供电需要，则控制智能开关同时供应市电给信息管理中心和空气压缩机。

8.根据权利要求5所述的太阳能、风能以及空气能热水综合供应方法，其特征在于，当有多个用户发送用户需求信息到信息管理中心时，步骤b具体操作如下：

信息管理中心统计所有热水需求终端传来的用户需求信息，按不同时间点对用户需求信息进行分组，信息管理中心根据能量换算和热容换算，可以得到各个时间点相对应的总能量需求Q和同一标准温度T下的总水量需求L。

信息管理中心获知太阳能热水器的集热效率，从而预计从当前时间到各个时间点的时间内吸收的太阳能是否满足Q，若不满足将利用空气能热水器进行能量补充。