专利名称：太阳能热水空调装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于太阳能利用技术，主要涉及一种太阳能热水空调装置。
背景技术：
我国有1/3的北方地区冬季必须有取暖设施。随着人们对生活质量的不断提升， 绝大部分南方地区冬季取暖需求亦日益强烈。目前国内取暖多依靠煤或天然气实现。煤与 天然气是有价能源，使用有费用，成为家庭与企业的沉重负担。本专利的发明可有效的降低 冬季采暖的能耗，减轻冬季采暖费用。 目前市场上的太阳能采暖系统均采用集热器内加装导热介质-通过泵使介质 到_水箱内的热交换_加热水_热水再到_采暖的热交换系统。其工艺复杂、制造麻烦成 本高、热交换效率低，在系统使用寿命已尽时，系统内的导热介质释放出来对环境还会造成 污染。
发明内容本实用新型的目的是提供一种太阳能热水器空调装置，其不但可为用户供应热 水，同时冬季可利用阳光的光能转换，把热能送入房间。 本实用新型的目的可采用如下技术方案来实现其包括支架、储能水箱、集热管以 及控制仪，储能水箱以及集热管固定在支架上，储能水箱一侧和生活用上下水管连接，储能 水箱上设置有排气管，在储能水箱和集热管之间的支架上设置集热管联箱，集热管上端和 集热管联箱联通；设置室内空调热交换器，其安装在空调内部蒸发器的外部，集热管联箱一 端设置进水口，通过空调出水管和室内热交换器出口连接，空调出水管和生活用上下水管 连接，集热管联箱另一端设置出水口 ，通过热水输送管和储能水箱联通，在热水输送管上分 别设置有直热循环电磁阀和储能制热电磁阀；热水输送管通过空调进水管和室内热交换器 进口连接，在空调进水管上设置循环水泵；直热循环电磁阀、储能制热电磁阀以及循环水泵 和室内空调控制器连接。 所述的储能水箱上部和集热管联箱上部之间设置排气管。 所述的储能水箱上部和集热管联箱上分别设置有温度传感器，温度传感器与室内 空调控制器连接。 所述空调出水管和生活用上下水管之间通过一 U形管连接。 所述的储能水箱内设置加热元件，加热元件和控制仪连接。 所述储能水箱上设置有液位、温度传感器，其与控制仪连接。 所述的生活用上下水管上设置供水电磁阀。 本实用新型可利用太阳能热水器与太阳能空调一体化设计。加热方式为集热管直 热型，不经其他介质的传导。集热管产生的热量通过并联收集到集热管联箱，通过热水输送 管的传输、经直热电磁阀和储能电磁阀的通断转换，可以达到与室内空调热交换器制送热 风和加热储能水箱内的水。本系统在冬季可利用阳光的光能转换，把热能送入房间。春、夏、秋季本系统可为用户提供大容量、高水温的生活热水。本实用新型可有效的降低冬季采暖 的能耗，减轻冬季采暖费用。
附图1是本实用新型的结构示意图。 附图2是图1中支架主体结构示意图。 图中1、集热管，2、储能水箱，3、集热管联箱，4、支架，5、热水输送管，6、 U型输送 管，7、排气管，15、通气管，8、室内空调热交换器，9、生活用上下水管，10、储能水箱温度传感 器，11、集热器联箱温度传感器，12、加热元件，13、直热循环电磁阀，14、储能制热电磁阀，5、 空调进水管，16、循环水泵，17、空调出水管，18、控制仪，19、液位、温度传感器，20、供水电磁
阀
具体实施方式结合附图，说明本实用新型的具体实施例。 如附图1、2所示其包括支架4、储能水箱2、集热管1、生活用上下水管9以及控制 仪18，储能水箱2以及集热管1固定在支架4上，储能水箱22 —侧和生活用上下水管9连 接，储能水箱2上设置排气管7，在储能水箱2和集热管1之间的支架上设置集热管联箱3， 集热管1上端和集热管联箱3联通；所述的储能水箱上部和集热管联箱上部之间设置通气 管15。在储能水箱2内设置加热元件12，加热元件12和控制仪18连接。储能水箱上设置 有液位、温度传感器19，其与控制仪18连接。在生活用上下水管9上设置供水电磁阀20。 供水电磁阀20与控制仪18连接并控制。 本实用新型设置室内空调热交换器8，其安装在空调内部蒸发器的外侧，集热管联 箱3 —端设置进水口 ，通过空调出水管17和室内空调热交换器8出口连接，集热管联箱3 进水口和生活用上下水管9之间通过一U形管连接。集热管联箱另一端设置出水口，通过 热水输送管5和储能水箱2联通，在热水输送管5上分别设置有直热循环电磁阀13和储能 制热电磁阀14 ;热水输送管5通过空调进水管和室内空调热交换器8进口连接，在空调进 水管5上设置循环水泵16 ;直热循环电磁阀13、储能制热电磁阀14以及循环水泵16和室 内空调控制器连接。所述的储能水箱2上部和集热管联箱3上分别设置有储能水箱温度传 感器10和集热器联箱温度传感器ll，两温度传感器与室内空调控制器连接。 本实用新型所述的主要部件功能如下 集热管l，是太阳能热水系统的通用部件，固定在支架上，一端与集热器联箱3连 接，其是接收阳光，转换能量，制取热水的关键部件。 储能水箱2固定在支架4上，两端引出有与集热器联箱连接的接口。上面安装有 储能水箱温度传感器IO，其主要是冷水变为热水保温储存起来。在空调不需要或停止制热 的状态下，经集热管加热的热水经集热器联箱通过热水输送管和储能水箱内的水自由交换 循环加热。 集热管联箱3安装在支架上， 一端设置进水口 ，另一端设置有一上一下两个接口 ， 下边的接口 ，为出水口 ，通过热水输送管与储能水箱和空调的交换器的进口相连接。其作用 是收集部件集热管做功后产生的热水通过两端的接口进行直热循环，或进行自然循环储能加热。 支架4是储能水箱、集热管和集热管联箱的支撑体。 热水输送管5主要于集热管联箱、储能水箱和空调热交换器的进口相连接，其上 安装有部件直热循环电磁阀和储能制热电磁阀、循环水泵。其主要是把集热管联箱内的热 水输送到室内空调热交换器或储能水箱。 U型输送管6是流体循环导管， 一端连接于集热管联箱的进水端， 一端连接于储能 水箱的进水口 。其向下设置有一个U型弯，其作用是在空调处于直热模式工作下，集热管联 箱内的热水在热冷水比重的作用影响下，不会向上流动，在集热管联箱内缺水的情况下可 以向内部自动补水，而不会造成集热管联箱内的热量流失。 排气管7，安装在储能水箱的上部，起排气引导作用，在储能水箱处于上水状态下， 水上满时可从本部件溢出，起到保护水箱不被涨坏，同时给用户一个水箱已满的信号。 通气管15设置在储能水箱和集热管联箱之间，在集热管产生大量热量时的水蒸 气也可通过其排出到储能水箱，经过排气管7排除。以保证在直热模式下管内热水畅通。 室内空调热交换器8是符合空调内部蒸发器的几何尺寸，安装在蒸发器的外侧， 空调器在直热或储能加热模式下工作时，本部件在内部热水的作用下迅速发热。在空调器 风机的作用下进行空气热交换，达到制热的目的。 生活用上下水管9是单管路进行上下水，可通过其给储能水箱供水，也可通过本 管路将水箱内的热水送到各个需要用热水的位置。 储能水箱温度传感器10是一个热敏电阻。主要是显示储能水箱的温度，同时给空 调器控制模块提供自动节能运行参数。是模块根据本部件传输的数据给出最佳节能的制热 的工作模式。 集热器联箱温度传感器11是一个热敏电阻。主要是显示集热管联箱的温度，同时 给空调器控制模块提供自动节能运行参数。是模块根据本部件传输的数据给出最佳节能的 制热工作模式。 加热元件12安装在储能水箱里，是电热元件。主要是在太阳光照射不充分的情况 下给箱内的水进行电辅加热，达到所需的生活用水的温度。 直热循环电磁阀13安装在热水输送管上，是一个通断执行机构。在直热模式下， 处于打开状态，储能制热电磁阀处于关闭状态。在循环水泵的作用下把集热管加热的水经 集热管联箱、热水输送管道、直热循环电磁阀及空调进水管送至室内空调热交换器进行热 交换。 储能制热电磁阀14安装在热水输送管上，是一个通断执行机构。在储能制热模式
下处于打开状态，直热循环电磁阀处于关闭状态。在循环水泵的作用下把储能水箱内的高
温热水经空调进水道送至室内空调热交换器进行循环热交换。在空调关闭或达到设定温度
间歇的状态下电磁阀13、14均处于打开状态，此时系统处于储能加热状态。 循环水泵16是管道增压泵。安装在空调进水管上。在利用太阳能直热模式和储
能模式时实现循环，是室内空调热交换器能够有效实施热交换。 控制仪18是显示操控部件。主要是显示储能水箱的温度、水位，根据液位温度传 感器传输的数据进行自动控制分析。在水箱缺水状态下能自动上水、水满后自动停水。 液位、温度传感器19，本部件安装在储能水箱的顶部。其作用是给控制仪传递温度、水位信号。 供水电磁阀20，本部件是一个执行机构，本部件受控制仪的控制来实现自动上水。 本太阳能热水空调系统实用性强，利用率非常高，可分为三种方式开发利用本技 术 1、可以利用本系统的太阳能部分，对现在已安装使用的热泵型空调进行改造添加 太阳能加热功能。对已安装空调用户增加该功能，不仅是冬季采暖节能，同时相当拥有一台 太阳能热水器。并且这个系统的储能水箱比其他太阳能热水器的保温性能提高20%。这样 的改造不占用空间，节省采暖费用。控制方式为在空调器的通风模式下运行该制热模式， 与风机电源同步控制一继电器线圈，继电器控制循环水泵的电源达到同步运行的目的。在 线圈电路中串一个自锁按钮，需要本系统时按下本按钮，不需要时释放开本按钮，空调原有 功能正常操作。太阳能系统制取生活热水。 2、利用太阳能热水空调系与热泵空调一体化生产 太阳能热水空调系与热泵空调一体化空调运行，由以下几种运行模式增加储能 制热模式、太阳能模式、制冷模式、制热模式、自动模式。其原理如下 (1)、储能制热模式本模式是在太阳落山后，储能水箱内的水温高于35度时可切 换到本模式运行。储能水箱与空调热循环，空调器设定为储能模式，此模式为储能制热电磁
阀14打开，直热循环电磁阀13关闭、管道循环泵开启，把储能水箱内的热水通过循环水泵 的动力送入空调机内部的热交换器、通过风机强力实施热交换，完成储能水箱与空调的制 热循环。 (2)、太阳能直热模式本模式是在阳光照射后，集热管联箱内温度超过35度时， 或高于储能水箱温度时使用本模式。空调器设定为直热模式，此模式为直热循环电磁阀13 打开，储能制热电磁阀14关闭、管道循环泵开启，把集热器内的热水送入空调机内部的热 交换器、通过风机强力实施热交换，完成集热器与空调直热循环。 (3)、制冷模式启动压縮机进行制冷剂的压縮_冷却_蒸发_通风热交换实施制 冷。
(4)、制热启动压縮机进行制冷剂的压縮_通风热交换实施制热。 (5)、自动模式设定程序为，当环境温度低于系统设定温度值时，启动加热模式，
根据储能水箱和集热管联箱的温度传感器传回系统模块的数据。那个温度高将自动切换
为响应的模式。当储能水箱和集热管联箱的温度都低于35度时，自动切换到动力制热模
式-启动压縮机进行制热。 3、太阳能热水系统与水冷空调的一体化生产与改造 (1)、在太阳能热水系统与水冷空调的一体化生产与改造的管路结构是一样的。在 水冷空调室内机的进出口管道上分别加上三通和阀门把太阳能系统的5、空调进水管，17、 空调出水管相连接。通过对阀门的操作达到制热、制冷的切换。 (2)、对改造部分的电器控制。在现有控制水泵的输出线路与水泵断开，让其输出 控制一个继电器，在继电器的线圈回路中加一个自锁按钮，形成一个控制回路。把电源连接 在继电器的中心接点，把制冷、制热循环水泵分别接在继电器的常开和常闭触点，通过对自 锁按钮的切换来改变制冷制热模式。 同时增加一个三联手拨开关，电源加在开关的中心位置电磁阀13、14分别接在开关的两端，当开关处于中立位置时电磁阀13、14为打开状态，太阳能系统为储能加热模式。
当开关处于13 —侧时为储能制热模式，当开关处于14 一侧时为直热模式。 (3)、对新生产的太阳能热水系统与水冷空调的一体化的控制，可在控制系统中的
制冷模式中增加直热模式和储能制热模式。直热模式是在阳光照射后，集热管联箱内温度
超过35度时，或高于储能水箱温度时使用本模式。空调器设定为直热模式，此模式为直热
循环电磁阀13打开，储能制热电磁阀14关闭、管道循环泵开启，把集热器内的热水送入空
调机内部的热交换器、通过风机强力实施热交换，完成集热器与空调直热循环。 储能制热模式本模式是在太阳落山后，储能水箱内的水温高于35度时可切换到
本模式运行。储能水箱与空调热循环，空调器设定为储能模式，此模式为储能制热电磁阀14
打开，直热循环电磁阀13关闭、管道循环泵开启，把储能水箱内的热水通过循环水泵的动
力送入空调机内部的热交换器、通过风机强力实施热交换，完成储能水箱与空调的制热循环。 本实用新型所使用的空调部分可为FR热泵型冷暖空调，经过改造的空调工作模 式根据需要可设定为动力制热、动力制冷、直热模式、储能模式，其中动力制热、动力制冷 为常规的用电模式，直热模式、储能模式则利用太阳能制热。 在空调不运行的情况下直热循环电磁阀13、储能制热电磁阀14处于打开状态，在 阳光的照射下集热器内的水迅速加热，集热器内被加热的水经过集热管联箱水箱3、直热循 环电磁阀13以及储能制热电磁阀14，把集热管联箱3内的热水和储能水箱的冷水，在热冷 水的比重关系下自由流动交换，完成水箱储能加热过程。
权利要求一种太阳能热水空调装置，其包括支架(4)、储能水箱(2)、集热管(1)以及控制仪(18)、生活用上下水管(9)，储能水箱(2)以及集热管(1)固定在支架(4)上，储能水箱(2)一侧和生活用上下水管(9)连接，储能水箱上设置排气管(7)，其特征是在储能水箱(2)和集热管(1)之间的支架上设置集热管联箱(3)，集热管(1)上端和集热管联箱(3)联通；设置室内空调热交换器(8)，其安装在空调内部蒸发器的外部，集热管联箱(3)一端设置进水口，通过空调出水管(17)和室内空调热交换器(8)出口连接，空调出水管(17)和生活用上下水管(9)连接，集热管联箱(3)另一端设置出水口，通过热水输送管(5)和储能水箱(2)联通，在热水输送管(5)上分别设置有直热循环电磁阀(13)和储能制热电磁阀(14)；热水输送管(5)与室内空调热交换器(8)进口连接，热水输送管(5)上设置循环水泵(16)；直热循环电磁阀(13)、储能制热电磁阀(14)以及循环水泵(16)和室内空调控制器连接。
2. 根据权利要求1所述的太阳能热水空调装置，其特征是储能水箱上部和集热管联 箱上部之间设置通气管(15)。
3. 根据权利要求1所述的太阳能热水空调装置，其特征是所述的储能水箱(2)上部 和集热管联箱(3)上分别设置有温度传感器，温度传感器与室内空调控制器连接。
4. 根据权利要求1所述的太阳能热水空调装置，其特征是所述空调出水管(17)和生 活用上下水管(9)之间通过一U型管连接。
5. 根据权利要求1或2或3所述的太阳能热水空调装置，其特征是所述的储能水箱 (2)内设置加热元件，加热元件和控制仪(18)连接。
6. 根据权利要求1或2或3所述的太阳能热水空调装置，所述储能水箱上设置有液位、 温度传感器，其与控制仪连接。
7. 根据权利要求l所述的太阳能热水空调装置，其特征是所述的生活用上下水管(9) 上设置供水电磁阀(20)。
专利摘要一种太阳能热水空调装置，包括支架、储能水箱、集热管以及控制仪、生活用上下水管，在储能水箱和集热管之间的支架上设置集热管联箱，集热管上端和集热管联箱联通；设置室内空调热交换器，其安装在空调内部蒸发器的外部，集热管联箱一端通过空调出水管和室内空调热交换器出口连接，空调出水管和生活用上下水管连接，集热管联箱另一端通过热水输送管和储能水箱联通，在热水输送管上分别设置有直热循环电磁阀和储能制热电磁阀；热水输送管与室内空调热交换器进口连接，在空调进水管上设置循环水泵；直热循环电磁阀、储能制热电磁阀以及循环水泵和室内空调控制器连接。本实用新型可有效的降低冬季采暖的能耗，减轻冬季采暖费用。
文档编号F25B29/00GK201532057SQ200920257980
公开日2010年7月21日 申请日期2009年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者路保科 申请人:路保科