一种太阳能供暖及供热水装置的制作方法

本实用新型涉及供暖技术领域，特别是涉及一种太阳能供暖及供热水装置。

背景技术：

目前我国大气主要污染物中，约80％的二氧化硫、60％的氮氧化物、50％的细颗粒物来源于煤炭燃烧。我国北方农村具有占地面积大、分布较分散、人员密度低的特点。目前，北方农村的供暖以户用燃煤小锅炉为主，小锅炉的供热效率比较低，燃烧的煤为灰分、硫分含量较高，燃烧后会产生很多有害烟气烟气，燃烧后的烟气直接排放到大气中，造成严重的空气污染。据统计，我国民用生活燃煤约为2.34亿吨，是造成冬春季雾霾形成的一个重要原因，抓好北方农村地区采暖能源的清洁高效利用和散煤的清洁减量替代，是改善空气质量的重要途径。

太阳能具有资源丰富、取之不尽、用之不竭、处处均可开发利用、无需开采和运输、不会污染环境和破坏生态平衡的优点，我国太阳能资源十分丰富，三分之二的地区年辐射总量大于5020MJ/m²、年日照时数在2200小时以上。我国目前的光热和光电技术也非常的成熟，相应的配套设备也比较齐全，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这也为太阳能作为独立的热源为用户供热带来了困难。

因此，如何改变现有技术中，燃煤供热供热效率低、污染严重的现状，并利用太阳能为用户提供稳定供热，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种太阳能供暖及供热水装置，以解决上述现有技术存在的问题，使太阳能能够得到合理利用，为用户提供稳定热源，减少供热污染。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种太阳能供暖及供热水装置，包括：

太阳能集热系统，所述太阳能集热系统包括太阳能集热器、集热循环管路和储热水箱，所述储热水箱中设置换热盘管，所述储热水箱通过所述集热循环管路与所述太阳能集热器相连，所述储热水箱和所述换热盘管均与外部水源相连通；

供热水系统，所述供热水系统包括用户用水末端，所述用户用水末端与所述换热盘管相连通并形成循环回路，所述用户用水末端还与外界水源相连通；

供暖系统，所述供暖系统包括散热终端，所述散热终端与所述换热盘管相连通并形成循环回路；

公共管网地源热泵系统，所述公共管网地源热泵系统包括地源热泵和换热管群，所述换热管群通过板式换热器与所述储热水箱相连，所述换热管群与所述储热水箱之间还设置所述地源热泵，所述换热管群埋在土壤中。

优选地，所述集热循环管路与所述储热水箱之间设置第一循环泵，所述储热水箱与所述用户用水末端之间设置第二循环泵，所述储热水箱与所述散热终端之间设置第三循环泵，所述储热水箱与所述板式换热器之间设置第四循环泵，所述地源热泵与所述储热水箱之间设置第五循环泵，所述换热管群与所述板式换热器之间设置第六循环泵。

优选地，所述换热管群与所述板式换热器之间设置第一阀门，所述换热管群与所述地源热泵之间设置第二阀门，所述换热盘管与所述散热终端之间设置第三阀门。

优选地，外界水源连接有水处理器，外界水源与所述用户用水末端连通的管路上还设置伴热带。

优选地，所述用户用水末端和所述散热终端均设置排污阀。

优选地，所述散热终端与所述换热盘管之间设置定压补水管路，所述定压补水管路与外界水源相连通，所述定压补水管路与外界水源之间设置补水阀门。

优选地，所述储热水箱、所述用户用水末端、所述散热终端、所述换热管群处均设置温度测量计。

优选地，所述集热循环管路设置有自动排气阀。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：本实用新型的太阳能供暖及供热水装置，包括太阳能集热系统、供热水系统、供暖系统和公共管网地源热泵系统，太阳能集热系统能够利用太阳能作为热源为用户提供热水，在供暖期为用户供暖，在非供暖期，公共管网地源热泵系统能够将非供暖期太阳能集热系统产生的多余热量储存到供暖期再使用，有效的节约了能源，提高了太阳能的使用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的太阳能供暖及供热水装置的结构示意图；

其中，1为第一阀门，2为第二阀门，3为第三阀门，4为第一循环泵，5为第二循环泵，6为第三循环泵，7为第四循环泵，8为第五循环泵，9为第六循环泵，10为太阳能集热系统，11为供热水系统，12为供暖系统，13为公共管网地源热泵系统，14为储热水箱，15为板式换热器，16为地源热泵，17为换热管群，18为用户用水末端，19为散热终端，RH为热水回水管，RJ为热给水管，RMH为热媒回水管，RMJ为热媒给水管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种太阳能供暖及供热水装置，以解决上述现有技术存在的问题，使太阳能能够得到合理利用，为用户提供稳定热源，减少供热污染。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

请参考图1，其中，图1为本实用新型的太阳能供暖及供热水装置的结构示意图。

本实用新型提供一种太阳能供暖及供热水装置，包括：

太阳能集热系统10，太阳能集热系统10包括太阳能集热器、集热循环管路和储热水箱14，储热水箱14中设置换热盘管，储热水箱14通过集热循环管路与太阳能集热器相连，储热水箱14和换热盘管均与外部水源相连通；太阳能集热器将太阳能转化为热能，并通过集热循环管路将热能传递给储热水箱14中的水。

供热水系统11，供热水系统11包括用户用水末端18，用户用水末端18与换热盘管相连通并形成循环回路，用户用水末端还与外界水源相连通；供暖系统12，供暖系统12包括散热终端19，散热终端19与换热盘管相连通并形成循环回路；储热水箱14中的水与换热盘管传递热量，换热盘管为供热水系统11提供热水，换热盘管同时为散热终端19供热，为用户供暖。

公共管网地源热泵系统13，公共管网地源热泵系统13包括地源热泵16和换热管群17，换热管群17通过板式换热器15与储热水箱14相连，换热管群17与储热水箱14之间还设置地源热泵16，换热管群17埋在土壤中。在非供暖季，太阳能集热系统10收集太阳能，并将热量存储在储热水箱14，通过板式换热器15将储热水箱14中储存的热量传输至换热管群17，换热管群17埋在土壤中，通过埋地换热管群17与土壤换热，将热量储存到地下土壤，与地源热泵16相结合，在供暖季为用户供暖，与此同时，储热水箱14中储存的热量也用于满足用户生活热水的需求。

其中，集热循环管路与储热水箱14之间设置第一循环泵4，储热水箱14与用户用水末端18之间设置第二循环泵5，储热水箱14与散热终端19之间设置第三循环泵6，储热水箱14与板式换热器15之间设置第四循环泵7，地源热泵16与储热水箱14之间设置第五循环泵8，换热管群17与板式换热器15之间设置第六循环泵9。管路上设置循环泵，令介质顺利流动，热量能够得到传递。

具体地，换热管群17与板式换热器15之间设置第一阀门1，换热管群17与地源热泵16之间设置第二阀门2，换热盘管与散热终端19之间设置第三阀门3，便于控制装置工作状态。

另外，外界水源连接有水处理器，滤除水中杂质，外界水源与用户用水末端18连通的管路上还设置伴热带，在太阳能无法为用户供热或供热不足时，伴热带可作辅助加热用。

更具体地，用户用水末端18和散热终端19均设置排污阀。

进一步地，散热终端19与换热盘管之间设置定压补水管路，定压补水管路与外界水源相连通，定压补水管路与外界水源之间设置补水阀门。

储热水箱14、用户用水末端18、散热终端19、换热管群17处均设置温度测量计，用于监测装置各处温度。

更进一步地，集热循环管路设置有自动排气阀。

本实用新型的太阳能供暖及供热水装置，在春、夏、秋非供暖季，开启第一阀门1，关闭第二阀门2和第三阀门3，太阳能集热系统10收集太阳能，当太阳能集热器中水温达到设定温度A时，第一循环泵4正常运行，将热量储存至储热水箱14；当水箱温度达到设定温度B时，第四循环泵7、第五循环泵8、第六循环泵9按设定正常工作，通过板式换热器15将储热水箱14中储存的热量传输至公共管网地源热泵系统13，最终传输至埋地换热管群17，通过埋地换热管群17与土壤换热，将热量储存到地下土壤。同时，储热水箱14中储存的热量也用于满足用户生活热水的需求，当生活热水管网水温低于设定温度C时，开启供热水系统11中电磁阀，第二循环泵5正常运行2分钟；当用户使用生活热水时供热水系统11中电磁阀关闭，第二循环泵5按设定开启，用水完成后第二循环泵5自动关闭。

供暖期间，开启第二阀门2和第三阀门3，关闭第一阀门1，太阳能集热系统10收集太阳能，当太阳能集热器中水温达到设定温度A时，第一循环泵4正常运行，将热量储存至储热水箱14；供暖期间地源热泵16按设定正常工作，将其他季节储存于地下土壤中的热量加以利用，第五循环泵8、第六循环泵9按设定正常工作，保证公共管网地源热泵系统13管网内水温度不低于设定温度D；当储热水箱14中的热水温度低于设定温度E时，启动第四循环泵7，将储热水箱14中的水加热至设定温度F。供暖系统12正常运行，第三循环泵6按设定正常运行，保证用户正常供暖。当供热水系统11管网水温低于设定温度C时，开启供热水系统11中电磁阀，第二循环泵5正常运行2分钟；当用户使用生活热水时供热水系统11中电磁阀关闭，第二循环泵5按设定开启，用水完成后第二循环泵5自动关闭。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。