[发明专利]利用燃气和电能补偿的太阳能节能系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能节能领域，特别涉及一种与现有普通燃气热水炉组合使用的太阳能、热泵复合节能系统及方法。

背景技术

太阳能是取之不尽、用之不竭的绿色能源。尽可能地利用太阳能与普通家庭、商业和企业的热水和采暖、空调系统，可以极大地减少对传统能源的使用，以达到节能减排和减少地球温室效应的目标。但太阳能的利用季节性很强，目前还不能满足人们所有的需求。比如，太阳能热水器，在阳光不足的季节产生的热水不能达到人们需要的淋浴温度。鉴于上述原因，人们采用了多种办法弥补单纯使用太阳能的不足。如，将太阳能和电加热结合。目前将太阳能热水器和电加热结合、单独使用热泵技术制成热泵热水器或采暖、空调的技术已经被较普遍的使用。据查询有关技术资料和专利文献，太阳能集热和热泵集热或制冷相结合的技术和专利也已经有较多的应用和报道。由于没有适合的实用方法来有效地组合利用太阳能和其他绿色能源到现有的燃气热水炉和采暖、空调上，所以现状是：要在普通家庭应用太阳能和其他绿色能源的热水和采暖、空调系统，必须拆除还能良好使用的传统燃气热水炉、燃气采暖和空调以安装太阳能或其他绿色能源的系统，或等到传统的燃气炉和采暖、空调老旧、损坏了后再进行安装。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术不能充分利用现有设施进行节能的不足，提供一种利用燃气和电能补偿的太阳能节能系统及方法，在不拆除家庭中原有的传统燃气热水炉、燃气采暖和空调系统的前提下，使原来的热水供应系统能充分地组合利用太阳能和其他绿色能源，大大节省了原本需要消耗的不可再生能源。

实现本发明目的技术方案是：一种利用燃气和电能补偿的太阳能节能系统，包括与太阳能集热装置相连的热泵装置和储水箱，还包括通过管道与所述太阳能集热装置相连的传统燃气热水炉和通过线路与所述太阳能集热装置、热泵装置和传统燃气热水炉相连的中央控制器，其中，

所述中央控制器控制所述太阳能集热装置、热泵装置和所述传统燃气热水炉的开启和关闭：在光照充足的条件下，所述太阳能集热装置输出端的的温度达到了某一温度值，所述热泵装置与传统燃气热水炉均不工作；在光照较差的条件下，所述太阳能集热装置输出端的送出的温度低于某一温度值时，所述热泵装置开启，所述热泵装置产生的热量被传递给储水箱中的水；在所述储水箱中的水温到达某一设定的温度之前，则所述传统燃气热水炉处于关闭状态；在特殊的环境条件下，所述太阳能集热装置和所述热泵装置均不能满足所述储水箱中的所需水温的情况下，所述传统燃气热水炉开启进行加热。

进一步地，上述热泵装置包括压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀、储液罐、过滤器和储水箱。

进一步地，上述热泵装置与现有燃气采暖、电力空调系统组合，实现低能耗的采暖、空调功能，同时系统制冷时，利用所述热泵装置的热回收设计可以将制冷时交换产生的热量来加热水。

上述的采暖、空调功能是由对安装在送风口的空调盘管中的循环水加热或制冷，再用风机吹空调盘管送出热、冷风实现的。

上述的太阳能集热装置选择太阳能真空集热管、太阳能真空超导管、太阳能金属集热管组成的集热器或太阳能平面集热器，集热器以水或其他传导介质作热循环传递工作液体。

进一步地，所述的利用燃气和电能补偿的太阳能节能系统，还包括温度、水位、光照度传感器、系统连接的管道、阀门组和电源，其中，

所述温度、水位、光照度传感器，设置于所述太阳能集热装置的出水口、储水箱内、热泵冷凝器、空调风机盘管、传统燃气热水炉的入水管道等相应的工作部位，用于测量系统各部位的温度、水箱水位和太阳能光照度，并将相应信号传递给所述中央控制器；

所述系统管道和阀门组连接系统内各装置用作传递水、冷媒、热传递介质等的流通管路，其阀门组控制液体的流动和方向；

所述电源，用于为所述系统各组成装置提供电能。

可选地，上述的利用燃气和电能补偿的太阳能节能系统，还可改成与传统电加热储热水桶配合使用。

一种利用燃气和电能补偿的太阳能节能方法，包括如下步骤：

只使用太阳能步骤：在光照充足的条件下，中央控制器通过传感器检测到所述太阳能集热装置输出端温度达到了某一温度值，由中央控制器控制所述热泵装置与传统燃气热水炉处于关闭状态；