[发明专利]一种基于太阳能和空气源热泵的集中热水系统

说明书

本发明公开了一种基于太阳能和空气源热泵的集中热水系统，由太阳能光热系统、空气源热泵系统、末端用户系统及控制系统组成；太阳能光热系统通过一号水箱与空气源热泵系统相连接，空气源热泵系统通过二号水箱与末端用户系统相连接；控制系统用于控制太阳能光热系统、空气源热泵系统、末端用户系统的工作；太阳能光热系统包括太阳能集热器、自来水补水管；空气源热泵系统包括空气源热泵机组；末端用户系统包括末端用户设备；本发明实现优先和最大化利用太阳能可再生能源、利用空气能来保证热水系统热量和温度需求的目的，同时具有灵活的控制系统，不仅便利了运营，同时实现了显著的能源节约、降低了建筑热水系统的运营成本。

技术领域

本发明涉及一种集中热水系统，尤其涉及一种基于太阳能和空气源热泵的集中热水系统。

背景技术

在我国，商业建筑热水主要采用煤炭锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、电锅炉等形式提供，民用建筑热水主要采用电热水器、燃气热水器、太阳能热水器等形式提供。以上几种形式的能耗利用率不高，造成能源的大量浪费，尤其是传统燃煤或燃油供暖会造成的大气污染，不适用于大力推广应用，因此使用清洁能源是顺应时代的趋势，对我国缓解和解决大气污染具有重要意义。目前，虽然太阳能和空气源热泵集中热水系统已有应用，但仍存在着一些缺陷：

1、未能充分利用太阳能

常规的太阳能和空气源热泵集中热水系统只有一个热水箱，自来水先经过供水管由水泵输送至太阳能集热器加热后，立即输送至热水箱中，由空气源热泵机组通过不断循环加热来实现热水温度要求。这个过程中，自来水仅循环一次太阳能光热系统，没有充分利用太阳能资源，造成资源浪费。

2、控制系统不够灵活

民用建筑集中热水系统的传统控制系统中控制模式和输出信号一经程序编制后，只能通过机房内的设备监控系统进行调整，不能实现客户端模式的移动灵活控制；并且传统的控制系统的控制功能单一，不能灵活的针对功能需求进行控制，使用性差，应用范围十分局限，不利于运营管理和成本节约。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种基于太阳能和空气源热泵的集中热水系统。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于太阳能和空气源热泵的集中热水系统，由太阳能光热系统、空气源热泵系统、末端用户系统及控制系统组成；太阳能光热系统通过一号水箱与空气源热泵系统相连接，空气源热泵系统通过二号水箱与末端用户系统相连接；控制系统用于控制太阳能光热系统、空气源热泵系统、末端用户系统的工作；

太阳能光热系统包括太阳能集热器、一号水泵、自来水补水管、一号供水管、一号回水管；自来水补水管连接在一号水箱上，用于一号水箱的补水，保证一号水箱的液位和水量；

一号供水管一端连接在一号水箱一侧的下部、另一端与太阳能集热器相连接，一号供水管上设置有一号水泵；一号回水管一端连接在一号水箱的顶部、另一端与太阳能集热器的相连接；一号供水管为太阳能光热系统的供水管路，一号水箱内的水经一号供水管由一号水泵输送至太阳能集热器进行加热，太阳能集热器中被加热的水经一号回水管回到一号水箱中；

空气源热泵系统包括二号供水管、二号水泵、三号供水管、二号回水管、空气源热泵机组；二号供水管一端连接在一号水箱的另一侧下部、另一端与二号水箱相连接，二号供水管上设置有二号水泵，一号水箱内的水经二号供水管由二号水泵输送至二号水箱中，补充二号水箱中热水消耗；

三号供水管一端连接在二号水箱的一侧下部、另一端与空气源热泵机组相连接；二号回水管一端连接在二号水箱的顶部、另一端与空气源热泵机组相连接；三号供水管为空气源热泵系统的供水管路，二号水箱内的水经三号供水管输送至空气源热泵机组中进一步加热，加热后的水经由二号回水管回收到二号水箱中；