太阳能及空气集热器、空气源热泵联合辅助热源供能系统的制作方法

本实用新型涉及太阳能供能技术领域，尤其是采用太阳能及空气集热器吸收太阳能、再通过空气源热泵、辅助热源、热能交换控制系统实现高原农村地区储能、供能等功能。

背景技术：

随着能源危机和环境污染问题的愈加突出，利用可再生能源的优势愈加显著。目前我国高原农村地区供能仍然主要依靠常规能源，且存在能源利用率不高、污染环境、能源缺乏等问题，实现供能的系统可用性很差，及其不稳定。而目前市场上的供能系统，一是采用太阳能集热器供能，因高原地区高寒冷、早晚温差大等因素，太阳能集热器容易冻裂损坏，且效率也不高；二是单独采用空气源热泵供能，因高原地区气温不高，效果很差；三是单独采用太阳能及空气集热器供能，不能及时收集高原白天中午短暂时间内的太阳能资源，效果也很差；四是高原地区的高海拔、高寒冷，尤其是冬季，长时间下雪，太阳能和空气能有时不足以满足供能需求。因此，急需采用高原地区太阳能资源丰富的优势，联合辅助热源补充供能实现该地区的供能。

这些问题都是资源本身特点的引起的，结合高原地区的高海拔、高寒冷、早晚温差大、光照资源丰富等地区特点，为了有效解决这些问题，我们需要把太阳能很好的吸收，开发一种能源高效的供能系统，以适应高原农村地区生活的需求。

技术实现要素：

为了改善上述太阳能集热器、太阳能及空气集热器、空气源热泵等技术供能中存在的问题，本实用新型开发了太阳能及空气集热器、空气源热泵联合辅助热源供能系统，通过采用太阳能及空气集热器吸收太阳能加热其内部的空气，热能交换控制系统控制空气源热泵把太阳能及空气集热器内的空气热能转换并存储到储能系统中，热能交换控制系统控制用能系统提供热能，在高海拔、高寒冷的高原地区冬季，长时间下雪时，太阳能、空气能不足时，采用辅助热源补充系统能量来源，从而实现为高原地区提供持续稳定的、不受季节、白天晚上的影响供能。

本实用新型太阳能及空气集热器、空气源热泵联合辅助热源供能系统通过下述技术方案予以实现：该系统包括热能交换控制系统、太阳能及空气集热器、空气源热泵、辅助热源、储能系统、用能系统；所述太阳能及空气集热器与空气源热泵通过空气管道连接；所述空气源热泵、辅助热源、储能系统、用能系统分别与热能交换控制系统通过管道连接。

本实用新型太阳能及空气集热器、空气源热泵联合辅助热源供能系统与现有技术相比较有如下有益效果：本实用新型在已有的太阳能热能利用技术的基础上进行了扩展开发，主要是：

通过采用太阳能及空气集热器吸收太阳能加热其内部的空气，热能交换控制系统控制空气源热泵把太阳能及空气集热器内的空气热能转换并存储到储能系统中，热能交换控制系统控制用能系统提供热能，并在高海拔、高寒冷的高原地区冬季，长时间下雪时，太阳能、空气能不足时，采用辅助热源补充系统能量来源。

利用太阳能及空气集热器和空气源热泵在太阳能资源充足时集热，并通过热能交换控制系统控制储能系统把热能存储起来，待用户用热能时，通过热能交换控制系统控制用能系统交换出热能，这种利用高原地区海拔高，白天光照资源强，白天空气热资源丰富的特点，实现有效集热，再存储，到达稳定供能，随用随取的效果；在高海拔、高寒冷的高原地区冬季，长时间下雪时，太阳能、空气能不足，空气源热泵提供能量不足时，采用辅助热源补充系统能量来源；与现有的技术相比，该系统克服了高原地区单独应用太阳能集热技术、太阳能及空气集热器技术、空气源热泵技术不利因素，有效利用了太阳能，减少了常规能源的消耗，更增加了对环境的保护，是一种新型的可再生能源供能系统。

太阳能及空气集热器和空气源热泵联合使用，有效利用了高原地区丰富的太阳能资源，而避免了高海拔地区自然气温低的不利因素，很好的解决了高原高海拔地区利用太阳能供能的问题。

利用热能交换控制系统、储能系统、用能系统分别独立控制储能和用能，用户使用时不存在相互影响；而热能交换控制系统使用微机集中控制，管理维护方便，可以通过网络或者无线远程管理。

利用热能交换控制系统控制太阳能及空气集热器和空气源热泵，在夏季光照条件好时，通过储能系统存储热量，在冬季供暖时，通过热能交换控制系统控制用能系统提取热量，实现了跨季节储热供热。

在高海拔、高寒冷的高原地区冬季，长时间下雪的极端天气情况时，太阳能、空气能不足，空气源热泵提供能量不足时，采用辅助热源补充系统能量来源，使得系统使用更广泛，也更能合理的满足各种地区各种天气环境的使用。

储能系统可以选用地源热泵把热能储存到地下土壤中，也可选用相变材料来储热，也可选择水箱用水来储热，还可选择其他的储热材料来储热。

用能系统包括供热水、供暖气。

空气源热泵还可以提取自然空气中的热能。

辅助热源可选用加热器，如电加热器、燃气锅炉、煤锅炉等。

本实用新型多能互补型系统，太阳能及空气集热器和空气源联合使用，大大提高了加热效率；辅助加热的使用使得系统更完善，适用性更强；储能系统的采用能够更有效利用可再生能源。

附图说明

本实用新型太阳能及空气集热器、空气源热泵联合辅助热源供能系统有如下附图：

图1是本实用新型太阳能及空气集热器、空气源热泵联合辅助热源供能系统的系统框图；

图2是本实用新型太阳能及空气集热器、空气源热泵联合辅助热源供能系统的一种实施例管道连接及控制线路图；

其中：10、热能交换控制系统；20、太阳能及空气集热器；21、空气源热泵；22、辅助热源；30、储能系统；40、用能系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施案例对本实用新型太阳能及空气集热器、空气源热泵联合辅助热源供能系统技术方案进一步的说明：

如图1、图2所示，本实用新型太阳能及空气集热器、空气源热泵联合辅助热源供能系统主要包括热能交换控制系统10、太阳能及空气集热器20、空气源热泵21、辅助热源22、储能系统30、用能系统40；

所述太阳能及空气集热器20与空气源热泵21通过空气管道连接；

所述空气源热泵21、辅助热源22、储能系统30、用能系统40分别与热能交换控制系统10通过管道连接。

实施例1。

本实用新型太阳能及空气集热器、空气源热泵联合辅助热源供能系统主要包括热能交换控制系统10如天创的TC-GRCZ2017A型、太阳能及空气集热器20如英豪的CL-15DR/B型、空气源热泵21如英豪的QB-3.0/60(471660)型、辅助热源22如象能的GSY-B10型加热器、储能系统30如储热水箱、用能系统40如风机盘管；

所述太阳能及空气集热器20与空气源热泵21通过空气管道连接；

所述空气源热泵21、辅助热源22、储能系统30、用能系统40分别与热能交换控制系统10通过管道连接；如图2所示。

通过采用太阳能及空气集热器20吸收太阳能加热其内部的空气，热能交换控制系统10控制空气源热泵21把太阳能及空气集热器20内的空气热能转换并存储到储能系统30中，热能交换控制系统10控制用能系统40提供热能，并在高海拔、高寒冷的高原地区冬季，长时间下雪时，太阳能、空气能不足时，采用辅助热源22补充系统能量来源。

利用太阳能及空气集热器20和空气源热泵21在太阳能资源充足时集热，并通过热能交换控制系统10控制储能系统30把热能存储起来，待用户用热能时，通过热能交换控制系统10控制用能系统40交换出热能，这种利用高原地区海拔高，白天光照资源强，白天空气热资源丰富的特点，实现有效集热，再存储，到达稳定供能，随用随取的效果；在高海拔、高寒冷的高原地区冬季，长时间下雪时，太阳能、空气能不足，空气源热泵21提供能量不足时，采用辅助热源22补充系统能量来源；与现有的技术相比，该系统克服了高原地区单独应用太阳能集热技术、太阳能及空气集热器20技术、空气源热泵21技术不利因素，有效利用了太阳能，减少了常规能源的消耗，更增加了对环境的保护，是一种新型的可再生能源供能系统。

太阳能及空气集热器20和空气源热泵21联合使用，有效利用了高原地区丰富的太阳能资源，而避免了高海拔地区自然气温低的不利因素，很好的解决了高原高海拔地区利用太阳能供能的问题。

利用热能交换控制系统10、储能系统30、用能系统40分别独立控制储能和用能，用户使用时不存在相互影响；而热能交换控制系统10使用微机集中控制，管理维护方便，可以通过网络或者无线远程管理。

利用热能交换控制系统10控制太阳能及空气集热器20和空气源热泵21，在夏季光照条件好时，通过储能系统30存储热量，在冬季供暖时，通过热能交换控制系统10控制用能系统40提取热量，实现了跨季节储热供热。

在高海拔、高寒冷的高原地区冬季，长时间下雪的极端天气情况时，太阳能、空气能不足，空气源热泵21提供能量不足时，采用辅助热源22补充系统能量来源，使得系统使用更广泛，也更能合理的满足各种地区各种天气环境的使用。

储能系统30可以选用地源热泵把热能储存到地下土壤中，也可选用相变材料来储热，也可选择水箱用水来储热，还可选择其他的储热材料来储热。

用能系统40包括供热水、供暖气。

空气源热泵21还可以提取自然空气中的热能。

以上所述仅为本实用新型最佳的具体实施例，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。