供暖系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种供暖系统，包括：太阳能集热系统、空气源热泵系统和电锅炉；储热水箱，具有第一出水口和第一回水口，储热水箱与太阳能集热系统、空气源热泵系统和电锅炉均连接，储热水箱和太阳能集热系统之间形成第一循环回路，储热水箱和空气源热泵系统之间形成第二循环回路，储热水箱和电锅炉形成第三循环回路，其中，电锅炉的入水口与第一出水口连接，电锅炉的出水口与供暖用户的入水口连接，供暖用户的出水口与第一回水口连接；控制系统，与太阳能集热系统、空气源热泵系统和电锅炉均电连接，以使太阳能集热系统、空气源热泵系统和电锅炉中的至少一个处于工作状态。本实用新型解决了现有技术中使用不可再生能源浪费能源的问题。
【专利说明】供暖系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及供暖设备【技术领域】，具体而言，涉及一种供暖系统。
【背景技术】
[0002] 目前，全球的不可再生资源越来越少，能源消耗却越来越大。同时，传统能源(如煤 炭）的消耗带来的负面效应(如空气污染、雾霾等）也越来越大，这些负面效应会严重影响经 济的发展和人类的生活环境。因此，开发和使用清洁且可再生的新能源成为一种迫切的需 求。现有的供暖系统大多使用燃煤、燃气等不可再生能源，造成不可再生能源的大量消耗和 环境问题。 实用新型内容
[0003] 本实用新型旨在提供一种供暖系统，以解决现有技术中使用不可再生能源浪费能 源的问题。
[0004] 为了实现上述目的，本实用新型提供了一种供暖系统，包括：太阳能集热系统、空 气源热泵系统和电锅炉；储热水箱，具有第一出水口和第一回水口，储热水箱与太阳能集 热系统、空气源热泵系统和电锅炉均连接，储热水箱和太阳能集热系统之间形成第一循环 回路，储热水箱和空气源热泵系统之间形成第二循环回路，储热水箱和电锅炉形成第三循 环回路，其中，电锅炉的入水口与第一出水口连接，电锅炉的出水口与供暖用户的入水口连 接，供暖用户的出水口与第一回水口连接；控制系统，与太阳能集热系统、空气源热泵系统 和电锅炉均电连接，以使太阳能集热系统、空气源热泵系统和电锅炉中的至少一个处于工 作状态。
[0005] 进一步地，太阳能集热系统包括平板集热系统和槽式聚光集热系统，平板集热系 统和槽式聚光集热系统与储热水箱均连接。
[0006] 进一步地，储热水箱还包括补水口、第二出水口、第三出水口、第四出水口、第二回 水口、第三回水口以及第四回水口；平板集热系统的入水口与第二出水口通过第一管道连 通，平板集热系统的出水口与第二回水口通过第二管道连通；槽式聚光集热系统的入水口 与第三出水口通过第三管道连通，槽式聚光集热系统的出水口与第三回水口通过第四管道 连通；空气源热泵系统的入水口与第四出水口通过第五管道连通，空气源热泵系统的出水 口与第四回水口通过第六管道连通；电锅炉的入水口与第一出水口通过第七管道连通，电 锅炉的出水口与供暖用户的入水口通过第八管道连通。
[0007] 进一步地，供暖系统还包括第一循环泵、第二循环泵、第三循环泵和第四循环泵， 第一循环泵设置在第一管道上，第二循环泵设置在第三管道上，第三循环泵设置在第五管 道上，第四循环泵设置在第八管道上，控制系统与第一循环泵、第二循环泵、第三循环泵以 及第四循环泵均电连接。
[0008] 进一步地，储热水箱包括箱体和盖体,箱体具有开口，盖体盖设在开口处,箱体包 括由外向内依次设置的第一混凝土层、保温层、第二混凝土层、防腐层和防水层。
[0009] 进一步地，储热水箱还包括水位开关、温控开关、排污阀、排气阀和安全阀，水位开 关和温控开关均设置在箱体的侧壁上，排污阀设置在箱体的底部，排气阀和安全阀均设置 在盖体的朝向箱体的一侧。
[0010] 进一步地，储热水箱还包括沿储热水箱的长度方向依次设置的多个隔流板，多个 隔流板将储热水箱分隔成相互连通的多个温度区。
[0011] 进一步地，相邻的两个隔流板在储热水箱的长度方向上错开设置。
[0012] 进一步地，箱体包括第一侧壁和与第一侧壁相对的第二侧壁，第二出水口、第二回 水口、第三出水口、第三回水口以及第一出水口依次设置第一侧壁上，与第二出水口相对设 置的第四出水口以及与第二回水口相对设置的第四回水口依次设置在第二侧壁上，隔流板 包括第一隔流板、第二隔流板和第三隔流板，第一隔流板和第三隔流板设置在第一侧壁上， 第二隔流板设置在第二侧壁上，第一隔流板设置在第二出水口和第二回水口之间，第二隔 流板设置在第二回水口和第三出水口之间，第三隔流板设置在第三出水口和第三回水口之 间。
[0013] 进一步地，供暖系统还包括太阳能发电系统，太阳能发电系统与控制系统、空气源 热泵系统、电锅炉、第一循环泵、第二循环泵、第三循环泵和第四循环泵均电连接。
[0014] 应用本实用新型的技术方案，在太阳能充足的情况下，只需太阳能集热系统通过 第一循环回路对储热水箱的介质进行循环加热就可以满足用户的需求。当太阳能不足或热 量不足时，开启空气源热泵系统通过第二循环回路对储热水箱的介质进行循环加热。同时， 开启电锅炉，储热水箱的介质从第一出水口去往电锅炉的入水口，电锅炉对介质进行加热， 加热后从电锅炉的出水口供给供暖用户的入水口，对用户进行供暖。然后介质供暖用户的 出水口返回到储热水箱中，介质继续在第三循环回路中进行循环。利用介质对供暖用户供 暖。这样使储热水箱中的温度达到设定要求，可补充供暖系统所需要的热量，空气源热泵系 统对供暖系统起辅助作用。在不同的情况下，通过控制系统控制太阳能集热系统、空气源热 泵系统和电锅炉的开启或关闭，满足供暖需求。为了提高供暖温度及系统效率，空气源热泵 系统和电锅炉可以同时开启，也可以单独开启。该供暖系统综合利用太阳能集热系统、空气 源热泵系统和电锅炉加热储热水箱中的介质，能够快速提高储热水箱中的介质的温度，提 供供热供暖。同时，还能够综合利用太阳能、空气能和电能，提高了能源的综合利用效率，提 供可靠的供暖供热，有效地节约能源。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用 新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。 在附图中：
[0016] 图1示出了根据本实用新型的供暖系统的实施例的结构示意图；
[0017] 图2示出了图1的供暖系统的储热水箱的俯视示意图；
[0018] 图3示出了图1的供暖系统的储热水箱的横向剖视示意图；
[0019] 图4示出了图1的供暖系统的储热水箱的纵向剖视示意图；
[0020] 图5示出了图1的供暖系统的空气源热泵系统的结构示意图；以及
[0021] 图6示出了图1的供暖系统的太阳能发电系统的结构示意图。
[0022] 上述附图包括以下附图标记：
[0023] 11、平板集热系统；111、入水口；112、出水口；12、槽式聚光集热系统；121、入水 口；122、出水口；20、空气源热泵系统；21、入水口；22、出水口；23、冷热交换器；24、压缩 机；25、膨胀阀；26、蒸发器；30、电锅炉；31、入水口；32、出水口；40、储热水箱；41、第二 出水口；411、第一混凝土层；412、保温层；413、第二混凝土层；414、防腐层；415、防水层； 416、隔流板；4161、第一隔流板；4162、第二隔流板；4163、第三隔流板；42、第三出水口； 421、水位开关；422、温控开关；423、排污阀；424、排气阀；425、安全阀；43、第四出水口； 44、第一出水口；45、第二回水口；46、第三回水口；47、第四回水口；48、第一回水口；491、第 一温度区；492、第二温度区；493、第三温度区；494、第四温度区；60、控制系统；71、第一循 环泵；72、第二循环泵；73、第三循环泵；74、第四循环泵；80、太阳能发电系统；81、太阳能发 电板；82、直流汇流箱；83、直流配电柜；84、逆变器；85、交流配电柜。
【具体实施方式】
[0024] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0025] 如图1所示，本实施例的供暖系统包括太阳能集热系统、空气源热泵系统20、电锅 炉30、储热水箱40和控制系统60。储热水箱40具有第一出水口 44和第一回水口 48,储热 水箱40与太阳能集热系统、空气源热泵系统20和电锅炉30均连接，储热水箱40和太阳能 集热系统之间形成第一循环回路，储热水箱40和空气源热泵系统20之间形成第二循环回 路，储热水箱40和电锅炉30形成第三循环回路，其中，电锅炉30的入水口 31与第一出水 口 44连接，电锅炉30的出水口 32与供暖用户的入水口连接，供暖用户的出水口与第一回 水口 48连接，控制系统60与太阳能集热系统、空气源热泵系统20和电锅炉30均电连接， 以使太阳能集热系统、空气源热泵系统20和电锅炉30中的至少一个处于工作状态。
[0026] 应用本实施例的供暖系统，在太阳能充足的情况下，只需太阳能集热系统通过第 一循环回路对储热水箱40的介质进行循环加热就可以满足用户的需求。当太阳能不足或 热量不足时，开启空气源热泵系统20通过第二循环回路对储热水箱40的介质进行循环加 热。同时，开启电锅炉30,储热水箱40的介质从第一出水口 44去往电锅炉30的入水口 31， 电锅炉30对介质进行加热，加热后从电锅炉30的出水口 32供给供暖用户的入水口，对用 户进行供暖。然后介质供暖用户的出水口返回到储热水箱40中，介质继续在第三循环回路 中进行循环。这样使储热水箱40中的温度达到设定要求，可补充供暖系统所需要的热量， 空气源热泵系统20对供暖系统起辅助作用。在不同的情况下，通过控制系统60控制太阳能 集热系统、空气源热泵系统20和电锅炉30的开启或关闭，满足供暖需求。为了提高供暖温 度及系统效率，空气源热泵系统20和电锅炉30可以同时开启，也可以单独开启。该供暖系 统综合利用太阳能集热系统、空气源热泵系统20和电锅炉30加热储热水箱40中的介质， 能够快速提高储热水箱40中的介质的温度，提供供热供暖。同时，还能够综合利用太阳能、 空气能和电能，提高了能源的综合利用效率，提供可靠的供暖供热，有效地节约能源。
[0027] 在本实施例中，太阳能集热系统包括平板集热系统11和槽式聚光集热系统12,平 板集热系统11和槽式聚光集热系统12与储热水箱40均连接。第一循环回路为两个，平板 集热系统11与储热水箱40之间形成一个第一循环回路，槽式聚光集热系统12与储热水箱 40之间形成另一个第一循环回路。平板集热系统11对储热水箱40的介质进行初步加热， 槽式聚光集热系统12对储热水箱40的介质进一步加热，提高储热水箱40的温度，达到供 热供暖温度，满足供暖需求。加热后的介质通过循环泵进入供暖用户，实现供暖，然后供暖 系统的介质再回流到储热水箱40中进行下一次循环。当然，第一循环回路也可以为一个， 平板集热系统11和槽式聚光集热系统12串联连接，储热水箱40、平板集热系统11和槽式 聚光集热系统12形成第一循环回路。平板集热系统11的入水口 111与储热水箱40连接， 平板集热系统11的出水口 112与槽式聚光集热系统12的入水口 121连接，槽式聚光集热 系统12的出水口 122与储热水箱40连接。这样储热水箱40中的介质依次平板集热系统 11的入水口 111、平板集热系统11的出水口 112、槽式聚光集热系统12的入水口 121以及 槽式聚光集热系统12的出水口 122返回到储热水箱40中。
[0028] 在本实施例中，储热水箱40还包括补水口、第二出水口 41、第三出水口 42、第四出 水口 43、第二回水口 45、第三回水口 46以及第四回水口 47,平板集热系统11的入水口 111 与第二出水口 41通过第一管道连通，平板集热系统11的出水口 112与第二回水口 45通过 第二管道连通，槽式聚光集热系统12的入水口 121与第三出水口 42通过第三管道连通，槽 式聚光集热系统12的出水口 122与第三回水口 46通过第四管道连通，空气源热泵系统20 的入水口 21与第四出水口 43通过第五管道连通，空气源热泵系统20的出水口 22与第四 回水口 47通过第六管道连通，电锅炉30的入水口 31与第一出水口 44通过第七管道连通， 电锅炉30的出水口 32与供暖用户的入水口通过第八管道连通。
[0029] 在本实施例中，当储热水箱40中的介质低于设定量时，控制系统60自动打开补水 口的阀门，通过水泵自动补充介质。当介质达到设定量时，控制系统60自动关闭补水口的 阀门和水泵，停止补充介质。优选地，介质可采用水或防冻液。
[0030] 在本实施例中，供暖系统还包括第一循环泵71、第二循环泵72、第三循环泵73和 第四循环泵74,第一循环泵71设置在第一管道上，第二循环泵72设置在第三管道上，第三 循环泵73设置在第五管道上，第四循环泵74设置在第八管道上，控制系统60与第一循环 泵71、第二循环泵72、第三循环泵73以及第四循环泵74均电连接。控制系统60通过第一 循环泵71控制平板集热系统11的开启或关闭，控制系统60通过第二循环泵72控制槽式 聚光集热系统12的开启或关闭，控制系统60通过第三循环泵73控制空气源热泵系统20 的开启或关闭。当然，可以取消第一管道上的第一循环泵71。
[0031] 为了提高储热水箱40的保温效果，如图3所示，在本实施例中，储热水箱40包括 箱体和盖体，箱体具有开口，盖体盖设在开口处，箱体包括由外向内依次设置的第一混凝土 层411、保温层412、第二混凝土层413、防腐层414和防水层415。优选地，储热水箱40设 置在地下。
[0032] 如图4所示，在本实施例中，储热水箱40还包括水位开关421、温控开关422、排污 阀423、排气阀424和安全阀425,水位开关421和温控开关422均设置在箱体的侧壁上，排 污阀423设置在箱体的底部，排气阀424和安全阀425均设置在盖体的朝向箱体的一侧。 储热水箱40中的介质如果温度持续升高，造成供暖系统和储热水箱40的压力过大，安全阀 425和排气阀424会自动开启，降低储热水箱40中的压力。
[0033] 如图2所示，在本实施例中，储热水箱40还包括沿储热水箱40的长度方向依次设 置的多个隔流板416,多个隔流板416将储热水箱40分隔成相互连通的多个温度区。这样 可以用于存储不同温度的介质。优选地，相邻的两个隔流板416在储热水箱40的长度方向 上错开设置。
[0034] 在本实施例中，箱体包括第一侧壁和与第一侧壁相对的第二侧壁，第二出水口 41、 第二回水口 45、第三出水口 42、第三回水口 46以及第一出水口 44依次沿储热水箱40的长 度方向设置第一侧壁上，与第二出水口 41相对设置的第四出水口 43以及与第二回水口 45 相对设置的第四回水口 47依次设置在第二侧壁上，隔流板416包括第一隔流板4161、第二 隔流板4162和第三隔流板4163,第一隔流板4161和第三隔流板4163设置在第一侧壁上， 第二隔流板4162设置在第二侧壁上，第一隔流板4161设置在第二出水口 41和第二回水口 45之间，第二隔流板4162设置在第二回水口 45和第三出水口 42之间，第三隔流板4163设 置在第三出水口 42和第三回水口 46之间。第一隔流板4161、第二隔流板4162和第三隔 流板4163将储热水箱40分隔成相互连通的第一温度区491、第二温度区492、第三温度区 493以及第四温度区494。平板集热系统11或空气源热泵系统20对第一温度区491中的 介质进行加热，加热后返回到第二温度区492,槽式聚光集热系统12对第三温度区493中的 介质进行加热，加热后返回到第四温度区494,第四温度区494的介质通过第七管道进入电 锅炉30中，然后通过第八管道供给供暖用户。优选地，第一隔流板4161、第二隔流板4162 和第三隔流板4163的高度均与箱体的高度相同。
[0035] 在本实施例中，供暖系统还包括太阳能发电系统80,太阳能发电系统80与控制系 统60、空气源热泵系统20、电锅炉30、第一循环泵71、第二循环泵72、第三循环泵73和第四 循环泵74均电连接。通过太阳能发电系统80可以将太阳能转化成电能，直接利用太阳能 发电系统80供电，充分利用可再生能源，节约不可再生能源。太阳能发电系统80可以单独 满足供暖系统的需求，也可以并网发电，还可以满足供热供暖终端的使用。
[0036] 优选地，如图6所示，太阳能发电系统80包括依次连接的太阳能发电板81、直流汇 流箱82、直流配电柜83、逆变器84和交流配电柜85,交流配电柜85与控制系统60、空气源 热泵系统20、电锅炉30、第一循环泵71、第二循环泵72、第三循环泵73和第四循环泵74均 电连接。这样直接使用太阳能发电可以有效地节约不可再生能源。
[0037] 如图5所示，在本实施例中，空气源热泵系统20包括依次连接的冷热交换器23、压 缩机24、蒸发器26和膨胀阀25,冷热交换器23的入水口形成空气源热泵系统20的入水口 21，冷热交换器23的出水口形成空气源热泵系统20的出水口 22。第四出水口 43、第三循 环泵73、冷热交换器23的入水口、压缩机24、蒸发器26、膨胀阀25、冷热交换器23的出水 口以及第四回水口 47形成第二循环回路，介质在第二循环回路中循环，可以将储热水箱40 中的介质进行加热。
[0038] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本 领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种供暖系统，其特征在于，包括： 太阳能集热系统、空气源热泵系统（20)和电锅炉（30); 储热水箱（40)，具有第一出水口（44)和第一回水口（48)，所述储热水箱（40)与所述 太阳能集热系统、所述空气源热泵系统（20)和所述电锅炉（30)均连接，所述储热水箱（40) 和所述太阳能集热系统之间形成第一循环回路，所述储热水箱（40)和所述空气源热泵系统 (20)之间形成第二循环回路，所述储热水箱（40)和所述电锅炉（30)形成第三循环回路，其 中，所述电锅炉（30 )的入水口（ 31)与所述第一出水口（ 44)连接，所述电锅炉（30 )的出水 口（32)与供暖用户的入水口连接，所述供暖用户的出水口与所述第一回水口（48)连接； 控制系统（60)，与所述太阳能集热系统、所述空气源热泵系统（20)和所述电锅炉（30) 均电连接，以使所述太阳能集热系统、所述空气源热泵系统（20)和所述电锅炉（30)中的至 少一个处于工作状态。
2. 根据权利要求1所述的供暖系统，其特征在于，所述太阳能集热系统包括平板集热 系统（11)和槽式聚光集热系统（12)，所述平板集热系统（11)和所述槽式聚光集热系统 (12)与所述储热水箱（40)均连接。
3. 根据权利要求2所述的供暖系统，其特征在于， 所述储热水箱（40)还包括补水口、第二出水口（41)、第三出水口（42)、第四出水口 (43)、第二回水口（45)、第三回水口（46)以及第四回水口（47); 所述平板集热系统（11)的入水口（ 111)与所述第二出水口（41)通过第一管道连通，所 述平板集热系统（11)的出水口（112)与所述第二回水口（45)通过第二管道连通； 所述槽式聚光集热系统（12)的入水口（121)与所述第三出水口（42)通过第三管道连 通，所述槽式聚光集热系统（12)的出水口（122)与所述第三回水口（46)通过第四管道连 通； 所述空气源热泵系统（20)的入水口（21)与所述第四出水口（43)通过第五管道连通， 所述空气源热泵系统（20)的出水口（ 22)与所述第四回水口（47)通过第六管道连通； 所述电锅炉（30)的入水口（31)与所述第一出水口（44)通过第七管道连通，所述电锅 炉（30)的出水口（32)与所述供暖用户的入水口通过第八管道连通。
4. 根据权利要求3所述的供暖系统，其特征在于，还包括第一循环泵（71)、第二循环 泵（72)、第三循环泵（73)和第四循环泵（74)，所述第一循环泵（71)设置在所述第一管道 上，所述第二循环泵（72)设置在所述第三管道上，所述第三循环泵（73)设置在所述第五管 道上，所述第四循环泵（74)设置在所述第八管道上，所述控制系统（60)与所述第一循环泵 (71)、所述第二循环泵（72)、所述第三循环泵（73)以及所述第四循环泵（74)均电连接。
5. 根据权利要求3所述的供暖系统，其特征在于，所述储热水箱（40)包括箱体和盖体， 所述箱体具有开口，所述盖体盖设在所述开口处，所述箱体包括由外向内依次设置的第一 混凝土层（411)、保温层（412)、第二混凝土层（413)、防腐层（414)和防水层（415)。
6. 根据权利要求5所述的供暖系统，其特征在于，所述储热水箱（40)还包括水位开关 (421)、温控开关（422)、排污阀（423)、排气阀（424)和安全阀（425)，所述水位开关（421)和 所述温控开关（422)均设置在所述箱体的侧壁上，所述排污阀（423)设置在所述箱体的底 部，所述排气阀（424)和所述安全阀（425)均设置在所述盖体的朝向所述箱体的一侧。
7. 根据权利要求6所述的供暖系统，其特征在于，所述储热水箱（40)还包括沿所述储 热水箱（40)的长度方向依次设置的多个隔流板（416)，所述多个隔流板（416)将所述储热 水箱（40)分隔成相互连通的多个温度区。
8. 根据权利要求7所述的供暖系统，其特征在于，相邻的两个所述隔流板（416)在所述 储热水箱（40)的长度方向上错开设置。
9. 根据权利要求8所述的供暖系统，其特征在于，所述箱体包括第一侧壁和与所述 第一侧壁相对的第二侧壁，所述第二出水口（41)、所述第二回水口（45)、所述第三出水口 (42)、所述第三回水口（46)以及所述第一出水口（44)依次设置所述第一侧壁上，与所述第 二出水口（41)相对设置的所述第四出水口（43)以及与所述第二回水口（45)相对设置的第 四回水口（47)依次设置在所述第二侧壁上，所述隔流板（416)包括第一隔流板（4161)、第 二隔流板（4162)和第三隔流板（4163)，所述第一隔流板（4161)和所述第三隔流板（4163) 设置在所述第一侧壁上，所述第二隔流板（4162)设置在所述第二侧壁上，所述第一隔流板 (4161)设置在所述第二出水口（41)和所述第二回水口（45)之间，所述第二隔流板（4162) 设置在所述第二回水口（45)和所述第三出水口（42)之间，所述第三隔流板（4163)设置在 所述第三出水口（42)和所述第三回水口（46)之间。
10. 根据权利要求4所述的供暖系统，其特征在于，还包括太阳能发电系统（80)，所述 太阳能发电系统（80)与所述控制系统（60)、所述空气源热泵系统（20)、所述电锅炉（30)、 所述第一循环泵（71)、所述第二循环泵（72)、所述第三循环泵（73)和所述第四循环泵（74) 均电连接。
【文档编号】F24D12/02GK203893284SQ201420155363
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月1日 优先权日:2014年4月1日
【发明者】王维廷 申请人:中天同圆太阳能高科技有限公司