[发明专利]整体式可再生能源系统

说明书

一种特别设计的整体式可再生能源系统，其可被操作以更有效和更廉价地为在住宅设施中加热的受调节空间供给空气和家用热水提供加热能量，此住宅设施在此前会利用燃料燃烧炉或电炉以及燃料燃烧或电加热贮水式热水器来分别产生空间加热空气和家用热水。该系统利用太阳能结合至少主要是常规的、现成的空气和水加热元件，从而以简单的方式明显降低空气和水的加热成本。

发明背景

传统的空间加热和家用水加热系统(例如那些在住宅设施中提供的系统)典型地利用燃烧燃料炉或电炉以提供加热空气至该住宅的受调节空间以及利用燃烧燃料热水器或电热水器以提供加热的饮用水至各种利用热水的卫浴器具(如水槽，花洒，洗碗机等)。随着商业上提供的化石燃料和电力的成本不断攀升，存在通过增加可再生能源的使用来减少住宅设施和商业设施这二者中空气和水的加热成本的日益增长的需求。本发明主要针对这一需求。

附图的简要说明

图1是整体式可再生能源系统的示意性透视管道系统图。

图1A是图1示意性透视管道系统图的太阳能加热部分的替代实施例的示意图。

图2是该系统的一部分的示意性管道和控制系统图。

图3是表示该系统的空气加热部分和水加热部分的控制顺序的逻辑流程图。

具体实施方式

在本发明的一个代表性示出的实施例中，本发明提供一种整体式可再生能源系统，用于更有效和更廉价地为受调节空间供给空气和家用热水提供加热能量，所述受调节空间供给空气和家用热水在例如此前会利用燃料燃烧炉或电炉以及燃料燃烧或电加热贮水式热水器来分别产生空间加热空气和家用热水的这种类型的住宅设施中加热。

图1示意性描绘一个体现本发明原理的整体式可再生能源系统10的代表性实施例，利用该系统以为受调节空间提供加热空气并为各种利用热水的卫浴器具(如水槽、花洒、洗碗机等)提供按需的加热饮用水。代表性地示出的该系统10的实施例具有作为主要部件的：(1)空气处理单元12；(2)燃烧燃料的即热式热水器14；(3)混合阀15，(4)至少一个热水贮水箱16(在数量上例示了2个)；(5)至少一个太阳能收集板18(在数量上例示了4个)；(6)至少一个丙二醇泵20(在数量上例示了2个)；和(7)至少一个光伏电池22(在数量上例示了2个)。

该空气处理单元12具有壳体部24、液体循环加热式盘管28、其中的电动力常规供风机25和操作地连接至壳体部24的顶端的蒸发器盘管箱26。盘管箱26内具有常规的直接膨胀制冷剂盘管27，制冷剂盘管27通过制冷剂管路32连接至室外冷凝单元30。在空气处理单元的风机25的运行期间，通过空气处理单元12供送的从受调节空间返回的返回空气被引入到壳体部24中并向上流动通过盘管箱26，然后流至所述受调节空间。当存在来自受调节空间的热量需求时，热水流过加热盘管28，如本文后面所述，从而离开盘管箱26的供给空气是被加热了的空气34。空气处理单元12具有水循环泵35，所述水循环泵基于空气处理单元12的热量需求而被供能，并促使加热了的水流动通过液体循环加热式盘管28。水循环泵35操作地设置在壳体部24内，但是为了清楚说明在图1中示意性地被显示在壳体部24的外面。

即热式热水器14代表性地为高容量燃气即热式热水器，但可以选择性地用其他类型的燃料燃烧，或可以包含电热水装置。热水器14具有水入口36和水出口38。混合阀15具有热水入口15a、冷水入口15b和混合温度水出口15c。

每个热水贮水箱16都良好地绝缘，并在其上端上具有水入口接头40和水出口接头42，并且具有相关的换热器结构44，用于选择性地加热水箱16中的水。换热器44可布置水箱16的内部，或合适地布置在水箱外面并能与水箱进行导热热传递。在随后的描述方式中，每个泵20被用于使加热的丙二醇(或其他合适类型的流体加热介质)从太阳能收集器18中的相关的那些太阳能收集器流过其中一个换热器44，从而将丙二醇热量传递给相关的热水贮水箱16中的水，然后使丙二醇返回至太阳能收集器18以用于再加热。