一种利用多种自然环保能源的智能集成热利用装置的制作方法

文档序号:11689531阅读:187来源:国知局

本发明涉及一种利用多种自然环保能源的智能集成热利用装置,属于环保节能技术、可再生能源利用技术领域。



背景技术:

随着经济的发展和人民生活水平的不断提高,我国正面临着越来越大的能源压力,特别是用于采暖、制冷空调的需求不断上升,导致建筑能耗大幅度的增长。目前,建筑能耗已超过全国耗能的1/4,建筑节能已势在必行。地球上的煤、石油、天然气等将逐渐开采枯竭,因此,大规模利用自然环保能源,解决建筑节能问题是推动循环经济发展的重要途径。

太阳能热利用技术的主要是利用太阳能集热器将低品位太阳能转化为高品位的热能。但由于其自身具有不连续且随季节变化较大、阴雨天气的不定,因此目前不能单独满足大量的热水需求。

空气源热泵以空气作为热泵的地位热源具有无可比拟的优点。空气能不仅是一种较易开采,而且取之不尽用之不竭,具有节能环保的特点;室外空气状态(温度、湿度)随着地域、季节、昼夜均有很大的变化,而热泵的制热量和制热性能系数受室外状态影响较大。另外市场一般的空气源热泵,因为空气有一定的湿度,空气流过蒸发器被冷却时,蒸发器表面容易结霜蒸发器翘片件的霜层不仅使空气流动阻力增大,而且随着霜层的增厚,换热器的热阻力增大,传热恶化。

地源热泵是一种利用地下浅层地热资源,即可供热又可制冷并提供生活热水的一种节能环保的先进技术。然而,由于地源能品位较低,开发开采成本较高,一直影响着该技术大规模的推广应用。

为改变当前单一的现状,为了更好的将太阳能、空气能及地热能综合应用于建筑节能,根据各能源的特点特性,开发一种多能源互补的综合利用的建筑节能技术,已成为当今的重要课题。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明要解决的技术问题是提供一种利用多种自然环保能源的智能集成热利用装置。

本发明的一种利用多种自然环保能源的智能集成热利用装置,它包含plc智能控制装置、空气源热泵泵组装置、平板太阳能装置、地源热泵装置、热水储水箱、地暖用户装置、生活用水用户装置、热空调用户装置、给水箱、第一液位检测装置、空气源热泵供水泵组装置、太阳能供水泵组装置、地源热泵供水泵组装置、电控控制阀门、强迫循环泵组、第二液位检测装置、温度检测装置、终端用户循环泵组装置、止回阀,plc智能控制装置分别与空气源热泵泵组装置、平板太阳能装置、地源热泵装置、热水储水箱、地暖用户装置、生活用水用户装置、热空调用户装置、给水箱连接,其中给水箱上设置有第一液位检测装置,给水箱分别通过空气源热泵供水泵组装置、太阳能供水泵组装置和地源热泵供水泵组装置与空气源热泵泵组装置、平板太阳能装置和地源热泵装置连接,平板太阳能装置分别与空气源热泵泵组装置和地源热泵装置连接,且之间均连接有电控控制阀门,其中空气源热泵泵组装置与热水储水箱之间连接有强迫循环泵组,热水储水箱上安装有第二液位检测装置和温度检测装置,热水储水箱通过终端用户循环泵组装置分别与地暖用户装置、生活用水用户装置和热空调用户装置连接,且之间均连接有止回阀和电控控制阀门。

作为优选,所述的平板太阳能装置采用自驱动分离热管气液相变传热技术,将太阳能吸热板芯与分离热管的蒸发段一体成型制成太阳能集热蒸发器,将热管的冷凝端制成冷凝器的形式置于储热水箱内部,自驱动(热驱动)分离热管技术使得太阳能集热蒸发器和储热水箱的安装位置及距离不受限制,免维护的产品设计与制造、便捷式的操作界面、与各种辅助能源的完美结合使人们用的放心、省心、安心、舒心。

本发明的有益效果:它设备安装灵活,集热系统与热泵机组可在屋顶安装,也可在地面放置,将太阳能、空气能、地源能综合应用在一起,太阳能、空气能、地源能的智能供热系统可以持续向用户提供40-70℃的中温热水,供用户使用热水、热空调、地暖等热利用设备,弥补了单热源的不足,同时大幅度节省能源,适用于大规模集中供热的热利用系统。

附图说明:

为了易于说明,本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的结构示意图。

1-plc智能控制装置;2-空气源热泵泵组装置;3-平板太阳能装置;4-地源热泵装置;5-热水储水箱;6-地暖用户装置;7-生活用水用户装置;8-热空调用户装置;9-给水箱;10-第一液位检测装置;11-空气源热泵供水泵组装置;12-太阳能供水泵组装置;13-地源热泵供水泵组装置;14-电控控制阀门;15-强迫循环泵组;16-第二液位检测装置;17-温度检测装置;18-终端用户循环泵组装置;19-止回阀。

具体实施方式:

如图1所示,本具体实施方式采用以下技术方案:它包含plc智能控制装置1、空气源热泵泵组装置2、平板太阳能装置3、地源热泵装置4、热水储水箱5、地暖用户装置6、生活用水用户装置7、热空调用户装置8、给水箱9、第一液位检测装置10、空气源热泵供水泵组装置11、太阳能供水泵组装置12、地源热泵供水泵组装置13、电控控制阀门14、强迫循环泵组15、第二液位检测装置16、温度检测装置17、终端用户循环泵组装置18、止回阀19,plc智能控制装置1分别与空气源热泵泵组装置2、平板太阳能装置3、地源热泵装置4、热水储水箱5、地暖用户装置6、生活用水用户装置7、热空调用户装置8、给水箱9连接,其中给水箱9上设置有第一液位检测装置10,给水箱9分别通过空气源热泵供水泵组装置11、太阳能供水泵组装置12和地源热泵供水泵组装置13与空气源热泵泵组装置2、平板太阳能装置3和地源热泵装置4连接,平板太阳能装置3分别与空气源热泵泵组装置2和地源热泵装置4连接,且之间均连接有电控控制阀门14,其中空气源热泵泵组装置2与热水储水箱5之间连接有强迫循环泵组15,热水储水箱5上安装有第二液位检测装置16和温度检测装置17,热水储水箱5通过终端用户循环泵组装置18分别与地暖用户装置6、生活用水用户装置7和热空调用户装置8连接,且之间均连接有止回阀19和电控控制阀门14。

其中,所述的平板太阳能装置3采用自驱动分离热管气液相变传热技术,将太阳能吸热板芯与分离热管的蒸发段一体成型制成太阳能集热蒸发器,将热管的冷凝端制成冷凝器的形式置于储热水箱内部,自驱动(热驱动)分离热管技术使得太阳能集热蒸发器和储热水箱的安装位置及距离不受限制,免维护的产品设计与制造、便捷式的操作界面、与各种辅助能源的完美结合使人们用的放心、省心、安心、舒心。

本具体实施方式的场监控技术以平板太阳能集热器吸收太阳能作为主要热源,以空气源热泵、地源热泵作为辅助热源,大大降低了普通太阳能热水系统的地域光照等限制,并采用plc作为控制器,通过计算机与系统控制器以及其他设备的通讯,使其具有现场实时模拟、故障监测与诊断以及远程通讯、远程控制及故障处理的功能。

本具体实施方式的智能控制系统采用智能微电脑自动控制技术,可自动快速达到设定水温、自动补水、保证输出水压恒定,供水温度在系统里设定自动调节,不受气候影响,阴晴两可,晴天利用太阳能进行加热,雨天及日照强度差时利用空气热泵、地源热泵加热系统,可以提供24小时供热。

本具体实施方式的多种自然能源智能供热系统的能效比达到3.99,能效等级远远超过任意单独供热系统行业国家一级能效标准,只有单独使用电热水器的1/4,燃气热水器的1/3,太阳能热水器的1/2,非常的节能高效。

本具体实施方式的多能源智能集热控制智能控制系统在正常运行时是以太阳能系统为主导,首先是由plc智能控制装置1检测环境情况,阳光充足时,系统将自动启动太阳能集热控制系统,通过给水箱9的水打开太阳能供水泵组装置12进行供水循环,循环水通过太阳能集热系统对通过的水进行热传导致使水温增加达到设定温度,然后循环到热水储水箱5里,热水储水箱5内设置有第二液位检测装置16,当水达到水箱设定的出水量是供水系统将自动停止供水,水量少是自动启动给水系统;热水储水箱5内设置有温度检测装置17,当温度达到设定的温度是循环水将停止加热;当温度低于设定温度时,然后打开强迫循环泵组15使及电控控制阀门14通过太阳能集热系统进行加热循环;当用户需要使用地暖、热空调、热水时,用户只需在终端打开所需的终端器件按钮,终端用户循环泵组装置18将自动打开进行热循环供应。

本具体实施方式当智能控制系统通过对环境的检测太阳阳光不充足不适应太阳能集热系统启动时,系统将打开空气源热泵泵组控制系统,打开空气源热泵供水泵组系统及电控控制阀门,通过空气源热泵泵组系统进行对供水集热循环,后面的循环和太阳能集热系统的循环一样;当智能控制系统通过对环境的检测室外湿度较大,既不适应太阳能即热系统又不适应空气源热泵泵组系统,系统将自动启动地源热泵系统,打开地源源热泵供水泵组系统及电控控制阀门,通过地源热泵泵组系统进行对供水集热循环,后面的循环和太阳能集热系统的循环一样。

本具体实施方式的多能源智能集热控制智能控制系统,在有太阳辐射时,系统转化为平板太阳能泵原理制热;在阴雨天或夜晚没有太阳辐射时,系统转化为空气源热泵原理制热;在环境湿度大、室外温度低时,系统转化为地源热泵原理制热;或在有太阳辐射但不充足时,采用空气源热泵与平板太阳能、地源热泵相结合的原理制热;系统会自动检测适应那种集热控制系统或多种相结合,自动开启、关闭;系统装置既能保证供热稳定,又具有相对空气源热能泵、地源热泵和太阳能集热系统较高的制热效率,节能效果显著。

本具体实施方式设备安装灵活,集热系统与热泵机组可在屋顶安装,也可在地面放置,将太阳能、空气能、地源能综合应用在一起,太阳能、空气能、地源能的智能供热系统可以持续向用户提供40-70℃的中温热水,供用户使用热水、热空调、地暖等热利用设备,弥补了单热源的不足,同时大幅度节省能源,适用于大规模集中供热的热利用系统。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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