[发明专利]适用于轨道交通基地的空气源热泵辅助太阳能热水系统

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通节能技术领域以及太阳能热利用技术领域，尤其 涉及轨道交通车辆基地动态热水需求下的热泵辅助太阳能热水系统。

背景技术

全球性石化能源的紧缺以及温室效应的加剧给环境和社会发展带来了 很多负担，作为应对，近年来太阳能等可再生能源的开发及利用发展迅速。 在建筑能源消耗构成中，热水使用造成的能耗约占30％左右，而采用太阳能 热水系统能使热水能耗降低到先前的30％～70％左右。虽然太阳能热水系统 具有如此的节能潜力，但它同时也存在一些问题。太阳能热水器以太阳能 为热源，而太阳能具有很强的变动性，夜间或者阴雨天气下能不能有效的 工作。因此，尽管太阳能热水器在住宅中的普及率已经较高，但是在其他 场合，由于对供热稳定性要求较高，独立的太阳能热水系统并不常见，而 是与其他辅助热源协同运作，包括电加热、燃气锅炉及空气源热泵等。研 究表明目前情况下，与其他几种类型的辅助加热相比，空气源热泵系统产 出生活热水时在经济性和加热效率方面具有优势，同时其应用场合及时间 也不受限制。因此热泵辅助的太阳能热水系统已经有了不少设计及应用， 比如申请号CN200720081186.3的专利给出了一种空气源热泵辅助加热太阳 能热水设备。该设备采用空气源热泵进一步加热空气太阳能集热器热水箱 中的热水，达到需求的热水温度。这种空气源热泵辅助太阳能热水系统以 及其它类似的装置或系统，面向的对象都以家庭为主，适用于单一的小量 的热水需求，而在其他应用场合的效果并不理想。

对于轨道交通地铁车辆基地来说，其对热水的要求有很多自身特点： 一是热水需求时间长，车辆维护工作要求一天24小时都有充足的工作热水 及洗浴热水；二是热水消耗量的动态性强，这与车辆维护工作自身较大的 随机性有关，热水消耗量时大时小；三是热水消耗量大，这由车辆维护工 作特点决定。针对以上这些特点，车辆的基地的热水系统与一般性的太阳 能热水系统在结构上有所差异，热水量需求大的特点决定系统应该能够充 分利用太阳能以获得较高的节能及经济效益，热水需求的持续性及动态性 又要求系统的辅助热源具有较快的反应速度以及灵活性。

如何设计一种能够有效的满足上述需求的适用于轨道交通基地的空气 源热泵辅助太阳能热水系统是技术人员要解决的问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种适用于轨道交通基地的空气 源热泵辅助太阳能热水系统，旨在解决上述的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：一个蓄热水箱，一个连接蓄热水箱的太阳能集热器阵列； 还包括：一个空气源热泵，一个串接在蓄热水箱和用户之间的缓冲热水箱； 所述的空气源热泵与缓冲热水箱相接；在太阳能集热器阵列、蓄热水箱以 及缓冲热水箱中分别安置一个连接监控中心的温度传感器；所述的安置在 太阳能集热器阵列中的温度传感器是在位于与太阳能集热器阵列出口最接 近的集热器蓄水箱中；所述的安置在蓄热水箱中的温度传感器是在位于蓄 热水箱上部，液面之下接近液面处；所述的安置在缓冲热水箱中的温度传 感器是在缓冲热水箱中部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够提高太阳能利用率，节 约能源消耗，并随时保证热水供应能满足需求。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中太阳能集热器阵列示意图；

图3为图2中单个太阳能集热器结构示意图；

图4为图1中中缓冲热水箱结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

由图1可见：本发明包括：一个蓄热水箱2，一个连接蓄热水箱2的太 阳能集热器阵列1；还包括：一个空气源热泵4，一个串接在蓄热水箱2和 用户之间的缓冲热水箱3；所述的空气源热泵4与缓冲热水箱3相接；

在太阳能集热器阵列1、蓄热水箱2以及缓冲热水箱3中分别安置一个 连接监控中心的温度传感器(图中未示)；

所述的安置在太阳能集热器阵列1中的温度传感器是在位于与太阳能 集热器阵列1出口最接近的集热器蓄水箱中；所述的安置在蓄热水箱2中 的温度传感器是在位于蓄热水箱上部，液面之下接近液面处；所述的安置 在缓冲热水箱3中的温度传感器是在缓冲热水箱中部；

所述的太阳能集热器阵列1是平板集热器或真空管集热器；