CN209978417U - 一种互锁式太空能热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种互锁式太空能热水器，包括电路控制系统、设置于所述太阳能集热器(1)的出水管内的第一温度传感器(8)、设置于所述水箱(2)内的第二温度传感器(9)，以及相联动的第一开关(13)与第三开关(18)。本实用新型利用温差控制太阳能的运行，利用温度控制空气能的运行，并且利用相联动的第一开关(13)与第三开关(18)，达到互锁的目的，使得本实用新型能优先启动太阳能，提高了节能效果，并且由于互锁的性质，使得温度的设定不会影响到本实用新型的运行，可以满足用户对温度的需求。

Description

一种互锁式太空能热水器

技术领域

本实用新型涉及太空能热水器技术领域，特别涉及一种互锁式太空能热水器。

背景技术

太阳能是一种无污染，无能耗的可再生能源，目前普遍应用在热水行业中，但是，在某些情况下如没有阳光照射或者是照射程度不够时，单单使用太阳能进行加热，无法达到用户的需求，因此，便出现了利用空气能辅助太阳能进行加热，即利用太空能来满足任意时刻的用户需求。

目前，太空能热水器中的太阳能与空气能均是单独运行的。具体的，在太阳能集热板与水箱内均设置温度传感器，并利用一个控制器与两个温度传感器进行电连接，通过太阳能集热板与水箱之间的温差来控制太阳能加热装置的加热，利用水箱的温度来控制空气能的加热，两者互不干扰，只要达到控制器设定的温度值与温差值，太阳能与空气能便会运行，因此便可能出现太阳能与空气能同时工作的情况，造成资源浪费。

现有技术中，例如，定义太阳能集热板的温度为T1，水箱温度定义为T2，其温度差定义为T3＝T1-T2，将启动太阳能的温差的设定值定为10℃，即当T3大于10℃时，太阳能启动；将启动空气能的水箱温度及太阳能集热板的温度设定值定为10℃，即，T1小于10℃时，空气能启动，因此，便有如下几种情况：

1.T3大于10℃，T2大于10℃，这种情况下达到太阳能启动的条件，但是未达到空气能启动的条件。因此太阳能工作而空气能不工作。此情况出现于晴朗天气，太阳能充足的条件下。

2.T3不大于10℃，T2大于10℃，这种情况下，太阳能与空气能均不启动。这种情况可能出现于太阳能充足的条件下，或是太阳能较少的条件下。例如，太阳能充足时，T2的温度可能为30℃、40℃等，太阳能较少时，T2可能恰恰为11℃或是20℃等数值较低但依然可以达到设定值的温度。这种情况下的太阳能与空气能均不工作，但是可能会出现热水的温度较低达不到用户的要求。

3.T3不大于10℃，T2不大于10℃，这种情况下，太阳能不启动，空气能启动。这种情况出现于阴雨天气，太阳能的加热无法达到要求，因此采用空气能进行加热。

4.当T3大于10℃，T2不大于10℃，这种情况下，太阳能与空气能均启动。

上述为一种现有技术的太空能控制方式，由于环境的多变，可能出现第2种情况出现的热水温度较低，达不到用户的需求，以及第4种情况出现的太阳能与空气能同时工作的情况，造成资源浪费。

上述的温差与温度的设定值均设置为10℃，仅为较为特殊的一种设定，当采用本领域常规的设置时，即启动空气能的水箱温度及太阳能集热板的温度设定值定为50℃，其余条件与上述相同。那么上述四种情况中除了第二种情况不会出现以外，其他情况均与上述情况相同，并且较大概率的出现第四种情况，即T3大于10℃，T2不大于50℃，此时空气能与太阳能同时进行加热。

根据上述两种代表性较强的两种现有技术的设定，即使再更改T2与T3的设定值，其可能出现的情况均包括在上述所列举的情况之中。

由上可知，在现有技术中，由于太阳能与空气能互不干扰，均由温差或者是温度直接进行控制，因此便会出现太阳能与空气能同时启动的情况，甚至部分情况下出现热水供应温度较低的问题。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种能有效提高节能效果的互锁式太空能热水器及互锁方法。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是，一种互锁式太空能热水器，包括太阳能集热器、水箱以及空气源热泵，所述太阳能集热器与空气源热泵均分别通过循环管道与所述水箱连通，所述互锁式太空能热水器还包括电路控制系统、设置于所述太阳能集热器的出水管内的第一温度传感器以及设置于所述水箱内的第二温度传感器；

所述电路控制系统包括第一开关、与所述第一开关电连接的太阳能循环泵、控制所述第一开关开合的太阳能温差控制器、第二开关、与所述第二开关串联的第三开关、与所述第三开关电连接的空气源热泵和空气源水泵循环泵以及控制所述第二开关开合的空气能温度控制器，所述太阳能循环泵设置于所述太阳能集热器与水箱之间的循环管道内，所述空气源水泵循环泵设置于所述空气源热泵与水箱之间的循环管道内，所述第一传感器与所述第二传感器均与所述太阳能温差控制器电连接，所述第二传感器还与所述空气能温度控制器电连接，所述第一开关与第三开关为联动开关，所述第一开关闭合时，所述第三开关断开，所述第一开关断开时，所述第三开关闭合。

在一些实施例中，所述第一开关与太阳能循环泵之间还串联有第四开关，所述第四开关并联有第五开关，所述第四开关与所述第二开关为联动开关，所述第四开关闭合时，所述第二开关断开，所述第四开关断开时，所述第二开关闭合。

在一些实施例中，所述第三开关并联有第六开关。

在一些实施例中，所述太阳能循环泵并联有第一指示灯。

在一些实施例中，所述空气源热泵并联有第二指示灯。

本实用新型的有益效果在于：利用第一开关与第三开关的联动作用，即第一开关闭合时，第三开关断开，使得太阳能集热器在工作时，空气能必定处于非工作状态，因此，便是优先太阳能集热器的工作，能充分利用太阳能，达到节能的效果，并且空气能的加热温度可根据设定值来确定，使得热水的温度始终可以根据实际需要来获取，既达到了节能的效果，又能满足用户的需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种互锁式太空能热水器及互锁方法的整体运行原理图；

图2为本实用新型实施例一种互锁式太空能热水器及互锁方法的互锁电路原理图；

图中，1、太阳能集热器；2、水箱；3、空气源热泵；4、太阳能循环泵；5、空气能温度控制器；6、空气源水泵循环泵；7、太阳能温差控制器；8、第一温度传感器；9、第二温度传感器；10、循环管道；11、进冷水管；12、出热水管；13、第一开关；14、第二开关；15、第五开关；16、第六开关；17、第四开关；18、第三开关；19、第一指示灯；20、第二指示灯。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步描述。

参照图1图2，一种互锁式太空能热水器，包括太阳能集热器1、水箱2以及空气源热泵3，所述太阳能集热器1与空气源热泵3均通过循环管道10与所述水箱2连通，其连通方式参照图1所示，太阳能集热器1与水箱2由两根管道组成的循环，一根管道允许太阳能集热器1内的热水进入水箱2内，另一根管道允许水箱2内的水进入太阳能集热器内1内；空气源热泵3与水箱2也是有两根管道组成循环，其方式与上述太阳能集热器1与水箱2的连接方式相同。

所述互锁式太空能热水器还包括电路控制系统、设置于所述太阳能集热器1的出水管内的第一温度传感器8以及设置于所述水箱2内的第二温度传感器9；作为较好的位置，第一温度传感器8设置在太阳能集热器1的出水口处，使得测得的温度更加精确。

所述电路控制系统包括第一开关13、与所述第一开关13电连接的太阳能循环泵4、控制所述第一开关13开合的太阳能温差控制器7、第二开关14、与所述第二开关14连接的第三开关18、与所述第三开关18电连接的空气源热泵3和空气源水泵循环泵6以及控制所述第二开关14开合的空气能温度控制器5，本实施例中开关之间的连接均为电路连接。

所述太阳能循环泵4设置于所述太阳能集热器1与水箱2之间的循环管道10内，具体的，设置在水箱2内的水进入太阳能集热器1所通过的管道内，所述空气源水泵循环泵6设置于所述空气源热泵3与水箱2之间的循环管道10内，其设置方式与太阳能循环泵4的设置方式类似，用于将水箱2里的水抽至空气源热泵3内。

所述第一传感器8与所述第二传感器9均与所述太阳能温差控制器7电连接，太阳能温差控制器7用于通过第一传感器8与第二传感器9的温度得到太阳能集热器1与水箱2之间的温差，并通过温差控制第一开关13的开合；所述第二传感器9还与所述空气能温度控制器5电连接，空气能温度控制器5仅通过温度来控制所述第二开关14的开合；第一开关13与第三开关18为联动开关，这里的联动开关指的是，当第一开关13断开时，第三开关18处于闭合状态。当第一开关13闭合时，第三开关18处于断开状态。

作为较好达到实施例，所述第一开关13与太阳能循环泵4之间还串联有第四开关17，所述第四开关17并联有第五开关15，这里的并联指的是第五开关15的两端与第四开关17的两端连接。所述第四开关17与所述第二开关14为联动开关。这里的联动开关指的是，当第二开关17断开时，第四开关14处于闭合状态，当第二开关17闭合时，第四开关14处于断开状态。在本实施例中，第五开关15闭合时，太阳能循环泵4的工作仅受温差的控制而不受第二开关14的控制，当第五开关15断开时，按照实际的情况，空气能加热后的水箱2内的温度不可能小于太阳能集热器1内的温度，因此，太阳能循环泵4始终不工作，仅有空气源热泵3以及空气源水泵循环泵6工作，因此在实际的生产过程中，第五开关为人为控制开关，并且始终处于闭合状态，仅在不需要使用太阳能时将其断开。

同理，所述第三开关18并联有第六开关16。此设计的方式与上述第四开关14与第五开关15的方式类似，区别在于，第六开关16断开时，对本实施例不起任何作用，但是当第六开关16闭合时，太阳能循环泵4与空气源热泵3以及空气源水泵循环泵6同时启动，即可以加快水箱2里面的水的加热速度，因此在实际的生产过程中，第六开关16为人为控制开关，并且始终处于断开状态，仅在需要同时进行太阳能与空气能的加热时将其闭合。

较好的，所述太阳能循环泵4并联有第一指示灯19。所述空气源热泵3并联有第二指示灯20。第一指示灯19与第二指示灯20的作用在于，可以轻易的获得是空气能在进行加热还是太阳能在进行加热，或者是同时进行加热。

下面还提供一种互锁式太空能热水器的互锁控制方法，并作为一种实施例确定太阳能温差控制器7的温差设定值为3℃，空气能温度控制器5的温度设定值为50℃与55℃，即第一温度传感器8与第二温度传感器9的温差大于或等于3℃时，太阳能循环泵4工作；当第二温度传感器9的温度小于50℃时，空气源热泵3与空气源水泵循环泵6工作，当空气能加热到第二温度传感器9的温度到达55℃时，空气源热泵3与空气源水泵循环泵6停止工作。具体如下：

当所述第一温度传感器8检测到的温度与所述第二温度传感器9检测到的温度之间的温度差不小于3℃，且所述第二温度传感器9检测到的温度不小于50℃时，所述太阳能温差控制器7控制所述第一开关13闭合，所述空气能温度控制器5控制所述第二开关14断开，所述太阳能循环泵4工作，而空气源热泵3与空气源水泵循环泵6不工作；

当所述所述第一温度传感器8检测到的温度与所述第二温度传感器9检测到的温度之间的温度差小于3℃，且所述第二温度传感器9检测到的温度不小于50℃时，所述太阳能温差控制器7控制所述第一开关13断开，所述空气能温度控制器5控制所述第二开关14断开，所述太阳能循环泵4不工作、空气源热泵3与空气源水泵循环泵6均不工作；

当所述第一温度传感器8检测到的温度与所述第二温度传感器9检测到的温度之间的温度差小于3℃，且所述第二温度传感器9检测到的温度小于50℃，所述太阳能温差控制器7控制所述第一开关13断开，与所述第一开关13联动的第三开关18闭合，所述空气能温度控制器5控制所述第二开关14闭合，所述太阳能循环泵4不工作，而空气源热泵3与空气源水泵循环泵6工作；当第二温度传感器9检测到的温度等于55℃时，空气能温度控制器5控制所述第二开关14断开，空气源热泵3与空气源水泵循环泵6也不再工作。

当所述第一温度传感器8检测到的温度与所述第二温度传感器9检测到的温度之间的温度差不小于3℃，且所述第二温度传感器9检测到的温度小于50℃时，所述太阳能温差控制器7控制所述第一开关13闭合，与所述第一开关13联动的第三开关18断开，所述空气能温度控制器5控制所述第二开关14闭合，所述太阳能循环泵4工作，而空气源热泵3与空气源水泵循环泵6不工作。

值得说明的是，上述温差或温度的设定值均可根据实际中的需要进行设定。

本实用新型的优点在于，利用第一开关13与第三开关18的联动作用，即第一开关13闭合时，第三开关18断开，使得太阳能集热器1在工作时，空气能必定处于非工作状态，因此，便是优先太阳能集热器1的工作，能充分利用太阳能，达到节能的效果，并且空气能的加热温度可根据设定值来确定，使得热水的温度始终可以根据实际需要来获取，既达到了节能的效果，又能满足用户的需求。

Claims (5)

1.一种互锁式太空能热水器，包括太阳能集热器(1)、水箱(2)以及空气源热泵(3)，所述太阳能集热器(1)与空气源热泵(3)均分别通过循环管道(10)与所述水箱(2)连通，其特征在于，所述互锁式太空能热水器还包括电路控制系统、设置于所述太阳能集热器(1)的出水管内的第一温度传感器(8)以及设置于所述水箱(2)内的第二温度传感器(9)；

所述电路控制系统包括第一开关(13)、与所述第一开关(13)电连接的太阳能循环泵(4)、控制所述第一开关(13)开合的太阳能温差控制器(7)、第二开关(14)、与所述第二开关(14)串联的第三开关(18)、与所述第三开关(18)电连接的空气源热泵(3)和空气源水泵循环泵(6)以及控制所述第二开关(14)开合的空气能温度控制器(5)，所述太阳能循环泵(4)设置于所述太阳能集热器(1)与水箱(2)之间的循环管道(10)内，所述空气源水泵循环泵(6)设置于所述空气源热泵(3)与水箱(2)之间的循环管道(10)内，所述第一温度传感器(8)与所述第二温度传感器(9)均与所述太阳能温差控制器(7)电连接，所述第二温度传感器(9)还与所述空气能温度控制器(5)电连接，所述第一开关(13)与所述第三开关(18)为联动开关，所述第一开关(13)闭合时，所述第三开关(18)断开，所述第一开关(13)断开时，所述第三开关(18)闭合。

2.根据权利要求1所述互锁式太空能热水器，其特征在于，所述第一开关(13)与太阳能循环泵(4)之间还串联有第四开关(17)，所述第四开关(17)并联有第五开关(15)，所述第四开关(17)与所述第二开关(14)为联动开关，所述第四开关(17)闭合时，所述第二开关(14)断开，所述第四开关(17)断开时，所述第二开关(14)闭合。

3.根据权利要求1或2所述互锁式太空能热水器，其特征在于，所述第三开关(18)并联有第六开关(16)。

4.根据权利要求1或2所述互锁式太空能热水器，其特征在于，所述太阳能循环泵(4)并联有第一指示灯(19)。

5.根据权利要求1或2所述互锁式太空能热水器，其特征在于，所述空气源热泵(3)并联有第二指示灯(20)。

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