[发明专利]一种优先使用太阳能的热水供应系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及热水供应领域，尤其涉及一种优先使用太阳能的热水供应系统及方法。

背景技术

在节能环保的趋势下，借助太阳能进行热水供应已经成为非常普及的技术，太阳能热水器也逐渐进入人们的日常生活领域。然而现有的太阳能热水器仍然对电力供应的依赖性较强，还不能很大程度的节约电力。例如图1中所示的一种现有的太阳能热水供应系统，其包括空气源热泵1、太阳能集热器2、太阳能循环泵3、热泵循环泵4、送水泵5、热水供水泵6、进水电磁阀7、回水电磁阀8、排气阀9、液位检测装置10、11以及太阳能储热水箱12、恒温水箱13，并设置了五个温度采集点，分别实时采集五个温度T1、T2、T3、T4、T5，图中箭头方向表示水的流向。图1中所示太阳能热水供应系统的冷水供给主要依靠自来水自身压力或增压水泵进入太阳能储热水箱12，通过太阳能循环泵3将太阳能储热水箱12下部的冷水抽入太阳能集热器2接受太阳照射，当图1中所示的温度采集点的温度T1、T2达到设定温差后，太阳能循环泵3继续将太阳能储热水箱12下部的冷水抽入太阳能集热器2接受太阳照射；如此周而复始将太阳能储热水箱12的水加热(温度不一定能达到用水温度)。然后通过送水泵5送入到恒温水箱13，恒温水箱13中的水温不足时由热泵加热到用水温度T3，热水靠自流或加压从恒温水箱13供到各用水点。由于此系统属于现有技术范畴，在此不作细节上的赘述。

上述太阳能热水供应系统的节能效果不理想，这是因为恒温水箱13中的第一箱水必须靠热泵加热才能达到用水温度T3(即这箱水没有充分接受太阳辐照)，并且本系统中热泵配置要求加热功率大，造成用户主电源配置要求大，节能效果也不好。

发明内容

本发明的目的是提供一种优先使用太阳能的热水供应系统及方法，旨在解决现有太阳能热水供应系统节能效果不佳的技术缺陷。

为实现上述发明目的，本发明提供的一种优先使用太阳能的热水供应系统包括加热水箱和储热水箱，所述加热水箱和储热水箱之间通过两路管道进行水流的双向控制，其中一路管道上设置换水循环泵，所述加热水箱双向连接太阳能集热器，其中一路管道上设置太阳能循环泵，所述加热水箱的底部分别连接冷水口和空气源热泵。

进一步的，所述储热水箱上设置回水口和热水出口，储热水箱中设置液位检测装置。

进一步的，所述加热水箱连接太阳能集热器的另一路管道上设置排气阀。

进一步的，所述换水循环泵设置在位置较低的一路管道上。

进一步的，所述加热水箱的底部通过进水电磁阀连接冷水口。

进一步的，所述加热水箱与空气源热泵之间设置一个热泵循环泵。

为实现上述发明目的，本发明提供的一种优先使用太阳能的热水供应方法包括以下过程：所述太阳能循环泵的运行采用温差式强制循环加热，当太阳能集热器上部的水温高出加热水箱下部水温且达到预定值，则太阳能循环泵启动运行，把加热水箱底部的低温水输送到太阳能集热器接受太阳照射而被加热，同时太阳能集热器的高温水被顶回加热水箱，当太阳能集热器上部的水温高于加热水箱下部水温且低于某预定值，太阳能循环泵停止工作。

进一步的，所述太阳能循环泵优先于空气源热泵工作并与空气源热泵互锁，且太阳能循环泵与空气源热泵相互延时预定时间启动。

进一步的，当加热水箱的上部水温高于储热水箱的下部水温且达到预定值，则换水循环泵启动运行，在加热水箱与储热水箱之间形成循环，当加热水箱的上部水温高于储热水箱的下部水温且低于某预定值，换水循环泵停止运行。

进一步的，在太阳辐射强度较弱的情况下，空气源热泵启动，此时空气源热泵的运行根据加热水箱的中部水温进行控制。

相比于现有技术，本发明提供的优先使用太阳能的热水供应系统及方法充分靠虑太阳能和热泵加热水较慢的特点，根据太阳能集热器的热效率、管路热损失、太阳能保证率以及太阳辐照资源等因素综合考虑，同时考虑到太阳能循环泵和空气源热泵交替加热，互相发挥优势，充分并优先利用太阳能的同时又发挥了空气源热泵的节能优势，既能保证用户随时有热水用，又能满足下午和晚上高峰用水时期的热水量，系统控制简单且节能效果非常好。

附图说明

图1是现有的太阳能热水供应系统的结构示意图；

图2是本发明较佳实施例优先使用太阳能的热水供应系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。