利用太阳能空气集热进行供暖和提供热水的系统及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能利用领域，具体涉及一种利用太阳能空气集热进行供暖和提供热水的系统及控制方法。
【背景技术】
[0002]太阳能，是一种取之不尽的能源，如果供暖需要的热量全部依靠太阳能来提供，不仅节省一笔开支，还可以为节能减排做出贡献。目前对于常规能源消耗的问题一直不能很好解决，基于现在情况，设计了一种能尽量减少常规能源消耗，既可以进行供暖，又可以提供生活热水的系统。
【发明内容】
[0003]本发明为了解决太阳能供暖全面利用的问题，提供了一种能够减少常规能源消耗的利用太阳能空气集热进行供暖和提供热水的系统。
[0004]为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]—种利用太阳能空气集热进行供暖和提供热水的系统，包括太阳能空气集热器，所述太阳能空气集热器通过第一管道连接第一通风机，所述第一通风机通过管道连接各类供暖房间，所述通风机通过第二管道连接蓄热体，所述蓄热体连接集气箱，所述集气箱通过第四管道分别连接空气-水换热承压水箱和第二通风机，所述集气箱通过管道连接房间，所述第二通风机连接太阳能空气集热器，所述空气-水换热承压水箱通过第三管道连接第二管道，所述第一管道通过第五管道连接第三通风机，所述第三通风机连接第二管道。
[0006]所述的第一通风机为一进多出式，或通过多风机实现相同功能；和/或，所述的第一通风机具有档位调节功能，用于根据使用情况通过控制实现开关和风量大小的调节。
[0007]所述空气-水换热承压水箱内设有加热装置。
[0008]所述空气-水换热承压水箱一端分别连接自来水管和生活热水管，所述空气-水换热承压水箱内设有气-水换热装置，使空气在气-水换热装置内通过，加热气-水换热装置外的水。
[0009]所述第一管道上设有第一阀门，所述第二管道上设有第二阀门，所述第三管道上设有第三阀门，所述第四管道上设有第四阀门，所述第五管道上设有第五阀门，所述第一阀门的出口分别连接第一通风机和第五阀门，所述第三阀门的出口连接第二阀门的进口，所述第二阀门的出口分别连接第三通风机和蓄热体。
[0010]所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门均为电动阀。
[0011]进一步地，还包括控制系统和温度探头，所述温度探头分别安装在各供暖房间、太阳能空气集热器的出口、空气-水换热承压水箱及蓄热体上，所述各供暖房间的温度探头用于测试各供暖房间内的环境温度，所述空气-水换热承压水箱上的温度探头用于测量空气-水换热承压水箱中的水温，所述蓄热体的温度探头用于测试蓄热体的温度，各所述温度探头通过信号传输给控制系统，所述控制系统将接收到的温度信号分析后根据室内温度和蓄热体内的温度控制相应通风机和相应阀门的启停；所述的控制系统的控制方法还能够通过手机应用程序实现控制和设置。
[0012]所述的蓄热体设置在地板下、墙体中或独立蓄热装置中。
[0013]所述蓄热体中间设有蓄热通风孔。
[0014]所述的蓄热体外部设保温层。
[0015]本发明还提供一种上述系统的控制方法，包括以下步骤:
[0016]当为冬季白天进行供暖蓄热模式时，方法为:当控制系统检测到太阳能空气集热器出口温度高于空气集热器出口的预设温度，且室内温度达到或低于房间预设启动温度时，控制系统实现启动一拖多通风机和第二通风机并打开第一阀门、第四阀门和对应房间通风风阀，其他风机和风阀关闭；一拖多通风机为第一通风机，当控制系统检测到太阳能空气集热器出口温度高于设定值，且室内温度达到或高于房间预设停止温度时，控制系统实现启动一拖多通风机和第二通风机并打开第一阀门、第四阀门和第二阀门，其他风机和风阀关闭；当控制系统检测到太阳能空气集热器出口温度高于空气集热器出口的预设温度，且室内温度达到或高于设定值且蓄热体的温度达到蓄热体的预设温度，即达到蓄热量，蓄热体的蓄热量通过温度控制，控制系统实现启动一拖多通风机和第二通风机并打开第一阀门、第三阀门，其他风机和风阀关闭，实现给空气-水换热承压水箱加热；所述的预设温度均能够调节；
[0017]当为冬季晚上进行供暖模式时，在此状态下，当检测到房间温度低于房间预设启动温度时，控制系统实现打开相应房间风阀和第五阀门并启动一拖多风机和第三通风机，其他风机和风阀关闭，房间温度达到或高于房间预设停止温度停止；此模式下的生活热水由承压水箱提供，根据情况设定电加热的启动，通过手动或自动控制；
[0018]当为夏季生活热水模式时，白天蓄热，当第一温度探头检测的温度达到空气集热器出口的预设温度，一拖多风机和第二通风机启动，第一阀门、第三阀门打开，其余风阀和风机关闭，生活热水，生活热水管直接提供生活热水，当第三温度探头检测到水箱温度低于水箱的预设温度时，电加热装置启动升温；
[0019]控制系统控制以上三种模式下的生活热水的温度，也能够通过手动和自动调温，当在用水时间段能够根据温度情况启停电加热装置。
[0020]所述空气集热器出口的预设温度为25-35°C ;所述蓄热体的预设温度为45-55°C ;所述水箱的预设温度为45-55°C，各类房间预设启动温度为18-28°C，根据各类房间需求分别设定温度，各类房间预设停止温度为22-28°C。
[0021]本发明利用太阳能空气集热进行供暖和提供生活热水，适宜应用被动式房屋、节能建筑、厂房、学校、办公区域、住宅等。本发明只需通过管道与室内空气联通换热，无需末端连接风盘、暖气片或地暖等；通过本发明的实施可以实现太阳能空气集热进行供暖和生活热水，解决目前利用空调、电供暖等取暖系统高耗能问题，减少污染性气体和颗粒物的排放，节约常规能源。
【附图说明】
[0022]图1为本发明实施例提供的利用太阳能空气集热冬季白天进行供暖和生活热水的系统的结构示意图；
[0023]图2为本发明实施例提供的利用太阳能空气集热冬季晚上进行供暖的系统的结构示意图；
[0024]图3为本发明实施例提供的利用太阳能空气集热进行提供夏季生活热水的系统结构示意图。
[0025]图中:
[0026]1太阳能空气集热器，2第一管道，3第一通风机，4房间，5第二管道，6蓄热体，7集气箱，8第四管道，9空气-水换热承压水箱，10第二通风机，11加热装置，12第三管道，13第五管道，14第三通风机，15自来水管，16生活热水管。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
[0028]参见图1，一种利用太阳能空气集热进行供暖和提供热水的系统，包括太阳能空气集热器1，太阳能空气集热器1通过第一管道2连接第一通风机3，第一通风机3通过管道连接各供暖房间4，第一通风机3通过第二管道5连接蓄热体6，蓄热体6连接集气箱7，集气箱7通过第四管道8分别连接空气-水换热承压水箱9和第二通风机10，集气箱7通过管道连接的各供暖房间4，第二通风机10连接太阳能空气集热器1，所述空气-水换热承压水箱9通过第三管道12连接第二管道5，第一管道2通过第五管道13连接第三通风机14，第三通风机14连接第二管道5。
[0029]优选地，第一通风机3为一进多出式，也可以通过设置多个通风机实现相同功能。
[0030]优选地，第一通风机3具有档位调节功能，根据使用情况通过控制实现开关和风量大小的调节。
[0031]优选地，空气-水换热承压水箱9内设有加热装置11，当空气-水换热承压水箱中温度不足时可开启电加热装置补充热量。
[0032]优选地，空气-水换热承压水箱9 一端分别连接自来水管15和生活热水管16，生活热水由空气-水换热承压水箱9提供，空气-水换热承压水箱9内设有气-水换热装置，使空气在气-水换热装置内通过，加热气-水换热装置外的水。优选地，第一管道2上设有第一阀门Ml，第二管道5上设有第二阀门M2，第三管道12上设有第三阀门M3，第四管道8上设有第四阀门M4，第五管道13上设有第五阀门M5，第一阀门Ml的出口分别连接第一通风机3和第五阀门M5，第三阀门M3的出口连接第二阀门M2的进口，第二阀门M2的出口分别连接第三通风机14和蓄热体6。
[0033]为实现自动控制，第一阀门Ml、第二阀门M2、第三阀门M3、第四阀门M4和第五阀门M5均为电动阀。
[0034]进一步地，还包括控制系统和温度探头，所述温度探头分别安装在各供暖房间、太阳能空气集热器1的出口、空气-水换热承压水箱9及蓄热体6上，各供暖房间4的温度探头用于测试各供暖房间4内的环境温度，空气-水换热承压水箱上的温度探头用于测量空气-水换热承压水箱中的水温，蓄热体的温度探头用于测试蓄热体的温度，各所述温度探头通过信号传输给控制系统，所述控制系统将接收到的温度信号分析后根据室内温度和蓄热体内的温度控制相应通风机和相应阀门的启停；所述的控制系统的控制方法还能够通过手机应用程序实现控制和设置。
[0035]进一步地，太阳能空气集热器出口设有第一温度探头T1、蓄热体设有第二温度探头T2、空气-水换热承压水箱9设有第三温度探头T3 ;第一温度探头T1设置在太阳能空气集热器1出口内，第二温度探头T2设置蓄热体中，第三温度探头T3设置在空气-水换热承压水箱9中；所述温度探头也在各供暖房间设置，例如:A类房间设置温度探头Ta，从第一通风机3通向A类房间的管道设有第八阀门M8，B类房间设置温度探头Tb，从第一通风机3通向B类房间的管道设有第六阀门M6，C类房间设置温度探头Tc，从第一通风机3通向C类房间的管道设有第七阀门M7，所述的一类采暖房间是指对工作温度和时间要求一致的房间。
[0036]优选地，蓄热体6设置在地板下、墙体中或独立蓄热装置中。
[0037]优选地，蓄热体6中间设有蓄热通风孔。
[0038]优选地，蓄热体6外部可设有保温层。
[0039]优选地，控制系