本發(fā)明涉及熱泵供熱技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種太陽能和空氣源熱泵并聯(lián)加熱的熱水供應(yīng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

熱泵熱水供應(yīng)系統(tǒng)先比于傳統(tǒng)的電加熱和燃?xì)饧訜岬葻崴?yīng)系統(tǒng)，以其低能耗、環(huán)保等優(yōu)點已占有越來越多的市場份額。然而，現(xiàn)有的熱泵熱水供應(yīng)系統(tǒng)都是一個冷凝器對一個熱水水箱中的水直接加熱。這種熱水供應(yīng)系統(tǒng)中的熱泵長期工作在中、高溫工況，因而造成了壓縮機(jī)功率偏高、排氣溫度高等問題，并且傳熱效率也相對較低，工作環(huán)境十分惡劣，這些給機(jī)組的效率和安全可靠性都帶來了負(fù)面的影響。

現(xiàn)有技術(shù)中，公開號為cn100374782c的中國專利公開了一種空氣能集中熱水供應(yīng)方法及裝置，該專利可在一定程度上使得熱泵機(jī)組的運行條件得到改善，但隨著水溫的升高，機(jī)組還是不可避免的進(jìn)入到高溫工作區(qū)，因此也存在壓縮機(jī)功耗超負(fù)荷、排氣溫度偏高及傳熱效率較低等問題，供熱效果不好。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種太陽能和空氣源熱泵并聯(lián)加熱的熱水供應(yīng)系統(tǒng)，供熱效果好，供水穩(wěn)定。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：一種太陽能和空氣源熱泵并聯(lián)加熱的熱水供應(yīng)系統(tǒng)，包括熱水箱，熱水箱連接用戶設(shè)備端為用戶供應(yīng)熱水，熱水箱上連接設(shè)有供熱裝置，供熱裝置包括太陽能熱水系統(tǒng)、空氣源熱泵熱水系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，太陽能熱水系統(tǒng)和空氣源熱泵熱水系統(tǒng)并聯(lián)設(shè)置為熱水箱提供熱源，太陽能熱水系統(tǒng)在太陽能輻照有效集熱時間段利用太陽能集熱，在使用前某一設(shè)定時間段內(nèi)熱水箱水溫未達(dá)到設(shè)定值時，開啟空氣源熱泵熱水系統(tǒng)加熱，控制系統(tǒng)包括：

測溫模塊，用于檢測熱水箱內(nèi)的溫度，并產(chǎn)生一溫度感應(yīng)信號；

液位模塊，用于檢測熱水箱內(nèi)的水位，并產(chǎn)生一水位感應(yīng)信號；

測壓模塊，用于檢測熱水箱內(nèi)的壓力，并產(chǎn)生一壓力感應(yīng)信號；

控制模塊，與測溫模塊、液位模塊和測壓模塊信號連接，并控制空氣源熱泵熱水系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)的加熱；當(dāng)熱水箱溫度大于設(shè)定溫度值時，通過控制模塊導(dǎo)通太陽能熱水系統(tǒng)加熱；當(dāng)熱水箱溫度小于設(shè)定溫度值時，通過空氣源熱泵熱水系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)共同加熱水箱；當(dāng)熱水箱內(nèi)液位低于設(shè)定高度時，且其內(nèi)氣壓達(dá)到預(yù)設(shè)氣壓值時，通過控制模塊對熱水箱注水；當(dāng)熱水箱內(nèi)液位高于設(shè)定高度時，且其內(nèi)氣壓低于預(yù)設(shè)氣壓值時，通過控制模塊停止對熱水箱注水。

通過采用上述技術(shù)方案，太陽能熱水系統(tǒng)、空氣源熱泵熱水系統(tǒng)并聯(lián)設(shè)置，采用組合形式為熱水箱內(nèi)的水體加熱，并通過控制模塊控制，三者依據(jù)檢測熱水箱內(nèi)的溫度、壓力和液位狀況適時啟閉，達(dá)到了高效加熱水體且節(jié)能環(huán)保的效果。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，空氣源熱泵熱水系統(tǒng)包括：

空氣源熱泵，并聯(lián)設(shè)置若干組；

熱泵集熱循環(huán)泵，熱泵集熱循環(huán)泵的出水口與所述空氣源熱泵的入水口相連；

壓力傳感器，分別串聯(lián)設(shè)置在空氣熱源泵、熱泵集熱循環(huán)泵、熱水箱和供水管上；

液位傳感器，分別設(shè)置于熱水箱上，液位傳感器的上限位置略低于熱水箱頂部，液位傳感器的下限位置略高于熱水箱出水口，液位傳感器作為輸入信號與控制器連接；

溫度傳感器，溫度傳感器分別串聯(lián)設(shè)置在空氣熱源泵、熱泵集熱循環(huán)泵、熱水箱和供水管上，溫度傳感器作為輸入信號與控制器連接。

通過采用上述技術(shù)方案，低能耗、環(huán)保、傳熱效率高，適用各種惡劣工作環(huán)境。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，太陽能熱水系統(tǒng)包括：

太陽能集熱循環(huán)泵；

太陽能集熱板組，并聯(lián)設(shè)置若干，每個太陽能集熱板組由單個太陽能集熱板串聯(lián)構(gòu)成。

通過采用上述技術(shù)方案，太陽能集熱板可根據(jù)需求增設(shè)，適用方便，節(jié)能環(huán)保，能耗低。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述控制系統(tǒng)還包括：

電動閥，分別串聯(lián)設(shè)置在熱水箱、空氣熱源泵、熱泵集熱循環(huán)泵、太陽能集熱循環(huán)泵、熱水保溫循環(huán)泵和供水管上；

中央控制器，所述中央控制器與所述空氣熱源泵、熱泵集熱循環(huán)泵、太陽能集熱循環(huán)泵、電動閥、壓力傳感器、溫度傳感器、液位傳感器信號連接，用以根據(jù)所述熱水箱的水溫、壓力及液位控制空氣源熱泵、熱泵集熱循環(huán)泵、熱水保溫循環(huán)泵、太陽能集熱循環(huán)泵的啟停以及電動閥的開度。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，在測溫模塊內(nèi)存儲有多個依次增大的多個分檔溫度值、多個分檔溫度值依次增大并與其一一對應(yīng)設(shè)置多個溫度檔位，多個分檔溫度值與多個溫度檔位均按大小順序排列。

通過采用上述技術(shù)方案，針對不同的溫度，通過預(yù)先設(shè)置好檔位，并設(shè)置好各階梯對應(yīng)的溫度檔位溫度區(qū)間的最小值，從而實現(xiàn)不用功能段組合起來，實現(xiàn)對熱水箱的溫度處理。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述供水管上串聯(lián)設(shè)有流量計。

通過采用上述技術(shù)方案，供水管上流量計的設(shè)置，可以定量測定流經(jīng)供水管的水量。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述供水管上連接設(shè)有冷水平衡熱水箱。

通過采用上述技術(shù)方案，冷水平衡熱水箱的設(shè)置，可以平衡熱水箱中的熱水水溫，調(diào)節(jié)方便。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述熱水箱連接一回水管，回水管用以與用戶設(shè)備端相連。

通過采用上述技術(shù)方案，回水管就是在熱水管的最末端連接一條管路再延伸到熱水器熱水管的旁邊，就稱回水管，回水管跟熱水器就是一條管，也就是把熱水管延長到熱水器位置。集中供熱水時就需要有這種設(shè)計，即供水點至出水有兩條管路，一條是供熱水管和回水管，供熱水管在間隔一定時間后熱水會冷卻，為了保證出水口在短時間內(nèi)有熱水，那么當(dāng)熱水冷卻到一定的水溫后，自動由水泵抽回從這條回水管中回收重新加溫。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述熱水箱上設(shè)有水箱消毒機(jī)。

通過采用上述技術(shù)方案，熱水箱上設(shè)置水箱消毒機(jī)，對熱水箱進(jìn)行消除處理，使用安全又衛(wèi)生。

本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為，所述熱水保溫循環(huán)泵、熱泵集熱循環(huán)泵和太陽能集熱循環(huán)泵分別并列設(shè)有兩個。

通過采用上述技術(shù)方案，熱水保溫循環(huán)泵、熱泵集熱循環(huán)泵和太陽能集熱循環(huán)泵并聯(lián)設(shè)置兩個，一個正常使用，一個作為備用，設(shè)計合理，使用安全。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

其一，太陽能熱水系統(tǒng)、空氣源熱泵熱水系統(tǒng)為熱水箱組合加熱水體，并通過控制模塊控制，三者依據(jù)環(huán)境狀況適時啟閉，達(dá)到了高效加熱水體且節(jié)能環(huán)保的效果；

其二，熱水箱上設(shè)置水箱消毒機(jī)，對熱水箱進(jìn)行消除處理，使用安全又衛(wèi)生；

其三，熱水箱連接一回水管，回水管就是在熱水管的最末端連接一條管路再延伸到熱水器熱水管的旁邊，就稱回水管，回水管跟熱水器就是一條管，也就是把熱水管延長到熱水器位置。集中供熱水時就需要有這種設(shè)計，即供水點至出水有兩條管路，一條是供熱水管和回水管，供熱水管在間隔一定時間后熱水會冷卻，為了保證出水口在短時間內(nèi)有熱水，那么當(dāng)熱水冷卻到一定的水溫后，自動由水泵抽回從這條回水管中回收重新加溫。

附圖說明

圖1為本實施例的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2為本實施例的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖3為本實施例控制單元結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、太陽能熱水系統(tǒng)；2、空氣源熱泵熱水系統(tǒng)；21、空氣源熱泵；22、熱泵集熱循環(huán)泵；23、壓力傳感器；24、液位傳感器；25、溫度傳感器；3、熱水保溫循環(huán)泵；4、熱水箱；5、控制系統(tǒng)；51、測溫模塊；52、液位模塊；53、測壓模塊；54、交互模塊；55、控制模塊；6、流量計；7、冷水平衡水箱；8、回水管；9、水箱消毒機(jī)；10、用戶設(shè)備端；11、太陽能集熱循環(huán)泵；12、太陽能集熱板組；13、電動閥。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

實施例：一種太陽能和空氣源熱泵并聯(lián)加熱的熱水供應(yīng)系統(tǒng)，如圖1所示，包括串聯(lián)設(shè)置的兩個熱水箱4，熱水箱4連接用戶設(shè)備端10為用戶供應(yīng)熱水，熱水箱4上連接設(shè)有供熱裝置。

供熱裝置包括太陽能熱水系統(tǒng)1、空氣源熱泵熱水系統(tǒng)2和控制系統(tǒng)5，其中，太陽能熱水系統(tǒng)1和空氣源熱泵熱水系統(tǒng)2并聯(lián)設(shè)置共同為熱水箱4提供熱源，加熱時優(yōu)先采用太陽能熱水系統(tǒng)1供熱，其次是空氣源熱泵熱水系統(tǒng)2供熱，在太陽能輻照有效集熱時間段利用太陽能集熱，在每天使用前某一設(shè)定時間段內(nèi)熱水箱4水位未達(dá)到設(shè)定值時，開啟空氣源熱泵熱水系統(tǒng)2加熱。

如圖2，空氣源熱泵熱水系統(tǒng)2包括空氣源熱泵21、熱泵集熱循環(huán)泵22、壓力傳感器23、液位傳感器24和溫度傳感器25，空氣源熱泵21并聯(lián)設(shè)置有若干組，熱泵集熱循環(huán)泵22設(shè)有兩個，熱泵集熱循環(huán)泵22出水口與空氣源熱泵21的入水口相連，壓力傳感器23分別串聯(lián)設(shè)置在空氣源熱泵21、熱泵集熱循環(huán)泵22、熱水箱4和供水管上；液位傳感器24分別設(shè)置于熱水箱4上，液位傳感器24的上限位置略低于熱水箱4頂部，液位傳感器24的下限位置略高于熱水箱4出水口，液位傳感器24作為輸入信號與控制系統(tǒng)5連接；溫度傳感器25分別串聯(lián)設(shè)置在空氣源熱泵21、熱泵集熱循環(huán)泵22、熱水箱4和供水管上，液位傳感器24、溫度傳感器25作為輸入信號與控制器連接。

太陽能熱水系統(tǒng)1包括：太陽能集熱循環(huán)泵11、太陽能集熱板組12、電動閥13；太陽能集熱板組12并聯(lián)設(shè)置若干，每個太陽能集熱板組12由單個太陽能集熱板串聯(lián)構(gòu)成；電動閥13分別串聯(lián)設(shè)置在空氣源熱泵21、熱泵集熱循環(huán)泵22、太陽能集熱循環(huán)泵11、熱水箱4和供水管上。

在供水管上設(shè)有流量計6，流量計與供水管串聯(lián)設(shè)置，流量計的設(shè)置，可以定量測定流經(jīng)供水管的水量。

在供水管上還連接設(shè)有冷水平衡水箱7，冷水平衡水箱7的設(shè)置可以平衡熱水箱4中的熱水水溫，調(diào)節(jié)方便。

在熱水箱4上連接有一回水管8，回水管8用以與用戶設(shè)備端10相連。回水管8就是在熱水箱4熱水管的最末端連接一條管路再延伸到熱水箱4熱水管的旁邊，就稱回水管8，回水管8跟熱水管就是一條管，也就是把熱水管延長到熱水器位置。集中供熱水時就需要有這種設(shè)計，即供水點至出水有兩條管路，一條是供熱水管和回水管8，供熱水管在間隔一定時間后熱水會冷卻，為了保證出水口在短時間內(nèi)有熱水，那么當(dāng)熱水冷卻到一定的水溫后，自動由水泵抽回從這條回水管8中回收重新加溫。

熱水保溫循環(huán)泵3、熱泵集熱循環(huán)泵22和太陽能集熱循環(huán)泵11分別并聯(lián)設(shè)有兩個，一個正常使用，一個作為備用。

在熱水箱4上設(shè)有水箱消毒機(jī)9，水箱消毒機(jī)9的設(shè)置對可以熱水箱4進(jìn)行消除處理，使用安全又衛(wèi)生。

如圖3，控制系統(tǒng)5包括測溫模塊51、液位模塊52、測壓模塊53、交互模塊54、控制模塊55，控制模塊55與測溫模塊51、液位模塊52和測壓模塊53信號連接，并控制空氣源熱泵熱水系統(tǒng)2和太陽能熱水系統(tǒng)1的加熱；通過測溫模塊51檢測檢測熱水箱4的水溫，當(dāng)熱水箱4溫度探頭測得水溫低于敲定溫度50度時，熱泵集熱循環(huán)泵22開啟同時空氣源熱泵21啟動，進(jìn)行循環(huán)加熱，提高熱水箱4溫度，當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定溫度時，溫度探頭發(fā)出控制信號，熱泵集熱循環(huán)泵22和空氣源熱泵21啟動，熱水箱4水溫超過70度報警。

在測溫模塊51內(nèi)存儲有多個依次增大的多個分檔溫度、多個分檔溫度依次增大并與其一一對應(yīng)設(shè)置多個分檔溫度值，多個分檔溫度值與多個分檔溫度均按大小順序排列。

每日運行之前，熱水保溫循環(huán)泵3提前開啟，直至回水管8溫度達(dá)到設(shè)定溫度值時停泵；運行時段熱水保溫循環(huán)泵3前溫度探頭測得水溫低于設(shè)定值40度，熱水保溫循環(huán)泵3開啟，水溫達(dá)到設(shè)定值45度，熱水保溫循環(huán)泵3關(guān)閉，周而復(fù)始。

當(dāng)熱水箱4溫度大于設(shè)定溫度值時，通過控制模塊55導(dǎo)通太陽能熱水系統(tǒng)1加熱；當(dāng)熱水箱4溫度小于設(shè)定溫度值時，通過空氣源熱泵熱水系統(tǒng)2和太陽能熱水系統(tǒng)1共同加熱熱水箱4；當(dāng)熱水箱4內(nèi)液位低于設(shè)定高度時，且其內(nèi)氣壓達(dá)到預(yù)設(shè)氣壓值時，通過控制模塊55對熱水箱4注水；當(dāng)熱水箱4內(nèi)液位高于設(shè)定高度時，且其內(nèi)氣壓低于預(yù)設(shè)氣壓值時，通過控制模塊55停止對熱水箱4注水。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。