专利名称：真空热管式太阳能与地源热泵热回收复合式热水系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种真空热管式太阳能与地源热泵热回收复合式热水系统。
背景技术：
通常生活热水的热源采用电加热，燃油、燃气、煤锅炉，城市热力管网蒸汽，和太阳 能集热板。常规热源效率低且污染性大，太阳能集中生活热水系统简单可靠，清洁环保、节 能，但其受阴雨天气的影响较大，而且冬季集热能力有限，必须采用更稳定的热源进行辅助 加热。
实用新型内容本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种真空热管式太阳能与地源 热泵热回收复合式热水系统。本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案本实用新型真空热管式太阳能与地源热泵热回收复合式热水系统，其特征在于包 括太阳能集热板、太阳能一次循环泵、板式换热器、太阳能二次循环泵、热水罐、生活热水循 环泵、热回收水泵、热回收型地源热泵机组、地源循环泵和地埋管换热器，热水罐的输出端 依次串接太阳能二次循环泵、板式换热器、太阳能一次循环泵后接真空热管式太阳能集热 板的输入端，太阳能集热板的输出端串接板式换热器后接热水罐的输入端，生活热水回水 通过生活热水循环泵进入热水罐，热水罐输出生活热水供水，热回收型地源热泵机组串接 热回收水泵后接热水罐的回收端，热水罐的供热端接热回收型地源热泵机组的输入端，地 埋管换热器的输出端串接地源循环泵后接热回收型地源热泵机组的输入端，热回收型地源 热泵机组的输出端接地埋管换热器的输入端。所述的真空热管式太阳能与地源热泵热回收复合式热水系统，其特征在于所述太 阳能集热板为真空热管式太阳能集热板。所述的真空热管式太阳能与地源热泵热回收复合式热水系统，其特征在于所述热 回收型地源热泵机组上还设置八个阀门和空调冷热水接口，空调冷热水接口的输出端分别 接第七、第八阀门的一端，第七阀门的另一端分别接第六阀门的一端和热回收型地源热泵 机组的输入端，第八阀门的另一端分别接第五阀门的一端和热回收型地源热泵机组的输入 端，第五、第六阀门的另一端分别接地源循环泵的输出端，空调冷热水接口的输出端分别接 第三、第四阀门的一端，第三阀门的另一端分别接第二阀门的一端和热回收型地源热泵机 组的输出端，第四阀门的另一端分别接第一阀门的一端和热回收型地源热泵机组的输出 端，第一、第二阀门的另一端分别接地埋管换热器的输入端。本实用新型具有以下有益效果1)可再生能源利用采用太阳能、浅层地能两种可再生能源，整个生活热水系统 是一种可持续发展的“绿色装置”，系统只使用少量电力，没有燃烧过程，对周围环境无污染 排放。[0010]2)热泵热回收作为太阳能为生活热水的辅助热源，可解决太阳能集热受阴雨天的 影响，整个系统运行稳定可靠。3)太阳能系统近似零能耗，作为辅助热源的热泵热回收技术能效比3 4，因此整 个系统能效比非常高，系统节能，全年运行费用低，系统可比传统热源节省80%以上。4)经济由于地源热泵主机同时供空调冷热水，因此生活热水的初投资在可承受 的范围之内。
图1 本实用新型结构图。
具体实施方式
以下结合附图对实用新型的技术方案进行详细说明如图1所示，真空热管式太阳能集热板1，板式换热器3，循环水泵2、4、6、7、9，热水 罐5，热回收型地源热泵机组8，地埋管换热器10等。1)由真空热管式太阳能集热板1，太阳能一次循环泵2，板式换热器3，太阳能二次 循环泵4，热水罐5，生活热水循环泵6组成的太阳能子系统可单独为用户提供生活热水。由 热回收水泵7，带热回收的热泵机组8，9地源循环泵9、埋管换热器10，热水罐5，生活热水 循环泵6组成的地源热泵热回收子系统可单独为用户提供生活热水。2)本实用新型专利的特征之一是系统有空调冷热水接口 11，系统可同时为用户 采暖与空调。夏季地源热泵8供冷约有四个月，此时热泵热回收供生活热水回路与热泵主 机8的冷凝器相连，此时的热回收的热量为空调的废热，当夏季出现阴雨天时，利用热回收 的空调废热供生活热水；冬季地源热泵8采暖四个月，过渡季节用户无空调需求，此时热回 收的为浅层地能和部分电能，此时热回收的能效比达到3 4，且热水供应稳定，作为太阳 能供热水非常可靠的辅助热源。3)因为太阳能系统中采用闭式系统，太阳能集热板承压，因此系统采用了真空热 管式太阳能集热板1，其承压能力强，并且光热装换效率高，反应快，产生的热水温度高。4) 运行策略系统运行中太阳能供热为主，地源热泵热回收供热为辅。(1)夏季与部分过渡季节(为春秋季节，空调系统关闭)的晴天，关闭热泵热回收 子系统，太阳能子系统作为生活热水的热源。即太阳能集热板1汲取太阳能，经过太阳能一 次循环泵2在一次系统中循环与板式换热器侧3的另一侧热水罐5循环系统换热，加热热 水罐5内的热水，热水罐内的热水通过生活热水泵6供给给用户。(2)全年阴雨天期间，太阳能集热板1的出口温度水温低于55°C，太阳能子系统关 闭，全热回收机组子系统开启，热泵机组1与热水罐5、热水管道循环。即地源热泵系统的热回收回路开启，热回收的热量加热热水罐5中的热水，通过 热水循环泵6供给用户。(3)在其它时间段，太阳能系统集热不足，太阳能集热系统与热泵热回收可同时开 启，即真空热管式太阳能集热板与热泵热回收的热水同时给热水罐加热，通过热水循环泵6 供给用户，根据太阳能集热板的出口温度调节热泵热回收供热量。[0024]本新型专利适合应用在有集中供冷供暖供热水需求的住宅、宾馆等建筑中，采用 本系统可同时为用户供生活热水和供冷采暖。1)根据生活热水负荷，选择全热回收热泵机组8的容量，选择真空热管式太阳能 集热板的面积。2)连接太阳能一次系统回路中真空热管式太阳能集热板1、太阳能一次循环泵2、 板式换热器3及其管道、配件；连接太阳能二次系统中热水罐、太阳能一次循环泵4及其管 道、配件；3)连接热泵热回收回路中的热泵主机8、热回收泵7、热水罐及其管道、配件即热 泵热回收子系统与太阳能集热子系统并联连接在生活热水罐上。4)连接地源侧的埋管换热器10与热泵主机8、地源循环泵9及其管道、配件。把 热泵系统供冷采暖接口与用户连接。5)本生活热水系统运行中以太阳能供热为主，地源热泵热回收供热为辅。地源热泵系统一机三用，制冷、供暖、供生活热水，系统高效节能，冬季运行可靠性 高，因此可采用热泵热回收技术供生活热水作为太阳能的辅助热源。
权利要求一种真空热管式太阳能与地源热泵热回收复合式热水系统，其特征在于包括真空热管式太阳能集热板(1)、太阳能一次循环泵(2)、板式换热器(3)、太阳能二次循环泵(4)、热水罐(5)、生活热水循环泵(6)、热回收水泵(7)、热回收型地源热泵机组(8)、地源循环泵(9)和地埋管换热器(10)，热水罐(5)的输出端依次串接太阳能二次循环泵(4)、板式换热器(3)、太阳能一次循环泵(2)后接真空热管式太阳能集热板(1)的输入端，真空热管式太阳能集热板(1)的输出端串接板式换热器(3)后接热水罐(5)的输入端，生活热水回水通过生活热水循环泵(6)进入热水罐(5)，热水罐(5)输出生活热水供水，热回收型地源热泵机组(8)串接热回收水泵(7)后接热水罐(5)的回收端，热水罐(5)的供热端接热回收型地源热泵机组(8)的输入端，地埋管换热器(10)的输出端串接地源循环泵(9)后接热回收型地源热泵机组(8)的输入端，热回收型地源热泵机组(8)的输出端接地埋管换热器(10)的输入端。
2.根据权利要求1所述的真空热管式太阳能与地源热泵热回收复合式热水系统，其特 征在于所述太阳能集热板(1)为真空热管式太阳能集热板(1)。
3.根据权利要求1所述的真空热管式太阳能与地源热泵热回收复合式热水系统，其特 征在于所述热回收型地源热泵机组(8)上还设置八个阀门(Kl K8)和空调冷热水接口 (11)，空调冷热水接口 (11)的输出端分别接第七、第八阀门(K7、K8)的一端，第七阀门(Κ7) 的另一端分别接第六阀门(Κ6)的一端和热回收型地源热泵机组(8)的输入端，第八阀门 (Κ8)的另一端分别接第五阀门(Κ5)的一端和热回收型地源热泵机组(8)的输入端，第五、 第六阀门(Κ5、Κ6)的另一端分别接地源循环泵(9)的输出端，空调冷热水接口(11)的输出 端分别接第三、第四阀门(Κ3、Κ4)的一端，第三阀门(Κ3)的另一端分别接第二阀门(Κ2)的 一端和热回收型地源热泵机组(8)的输出端，第四阀门(Κ4)的另一端分别接第一阀门(Kl) 的一端和热回收型地源热泵机组(8)的输出端，第一、第二阀门(Κ1、Κ2)的另一端分别接地 埋管换热器(10)的输入端。
专利摘要本实用新型公布了一种真空热管式太阳能与地源热泵热回收复合式热水系统，包括真空热管式太阳能集热板、太阳能一次循环泵、板式换热器、太阳能二次循环泵、热水罐、生活热水循环泵、热回收水泵、热回收型地源热泵机组、地源循环泵和地埋管换热器。热水罐的输出端依次串接太阳能二次循环泵、板式换热器、太阳能一次循环泵后接真空热管式太阳能集热板的输入端，真空热管式太阳能集热板的输出端串接板式换热器后接热水罐的输入端。本实用新型采用系统集中了两种太阳能、浅层地能两种可再生能源，地源热泵热回收制造生活热水解决了单独太阳能系统供热不稳定的问题，整个系统高效，全年比锅炉节省80％以上。
文档编号F24J2/32GK201662251SQ201020101529
公开日2010年12月1日 申请日期2010年1月22日 优先权日2010年1月22日
发明者付家轩, 李跃, 罗磊, 郁云涛, 郁松涛, 马宏权 申请人:湖北风神净化空调设备工程有限公司