一种利用光照度控制太阳能及空气能耦合系统技术方案

本发明专利技术属于热水系统技术领域，具体的说是一种利用光照度控制太阳能及空气能耦合系统，包括空气能热泵、太阳能端、储水罐和控制箱，且是四者之间相互联系，组成一个整体；所述太阳能端包括安装座、安装支架、太阳能发电板和太阳能热水管；所述安装支架上安装有光敏电阻一；所述太阳能热水管安装在安装支架上；所述安装座固连在地面上；所述安装支架安装在安装座上；所述安装座中安装有电机；所述安装支架与电机的输出轴相连接；所述控制箱上方安装有光照度控制器；所述光照度控制器上方安装有透明面板，阳光可进入到光照度控制器内；所述光照度控制器的阻值与光照强度成正比；本发明专利技术提高了太阳能与空气能的耦合效果，提高了太阳能的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种利用光照度控制太阳能及空气能耦合系统
本专利技术属于热水系统
，具体的说是一种利用光照度控制太阳能及空气能耦合系统。
技术介绍
能量供应一般被视为国家发展过程中必不可少的血液，要实现能源的可持续发展，就要求大力发展以风能、太阳能、水能、生物质能以及核能为代表的清洁能源，开辟一条清洁、安全、高效的可持续性能源发展路径，空气源热泵是一种高效、节能、绿色的热力装置，其是替代传统燃煤小锅炉的一种新型供热装备。目前，空气源热泵热水器与太阳能热水器组合的节能控制方法是优先使用太阳能加热，当用户使用热水时如水温达不到要求，则开启热泵热水器进行加热。在开启空气能热泵的时候，通常采用手动开启的方式，由于手动控制空气能热泵的开启，就存在开的时间过长，会造成不能充分利用太阳能进行加热的问题，进而造成了能源的浪费。现有技术中也存在部分技术方案，如申请号为CN201810119993.2的中国专利包括以下步骤：S1在使用热水的前一天，根据太阳照度的历史数据和热水使用量，预测太阳能得热量、太阳能加热时长和第一极限温度值，并根据系统总的耗热量和太阳能得热量，预测热泵开启时间；所述第一极限温度为预测的太阳能加热的极限温度；S2使用热水的当天，在太阳能加热的时间到达预设的时长时，根据当前水箱的水温与第一极限水温的关系，调整热泵开启时间；S3按照调整后的热泵开启时间，开启空气源热泵对水箱进行加热，并在水箱内的水温达到用户需求的温度时，控制热泵停止加热；该方案中主要通过对各种数据的分析以及预测来达到目标水温需要开启空气能热泵的时间点与时长，同时，通过数据预测得到的开启时长与时间点会存在误差，导致使用者使用时水箱中的水温未达到需求值，降低使用者的体验，同时，空气能热泵的使用的能源全部来自外部供应，未能充分利用太阳能，造成浪费，同时，在达到需求温度之后，不在通过太阳能进行加热，降低了太阳能的利用率，
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，解决空气能热泵开启时间点与时长难以确定，易造成浪费，同时会导致使用时水温达不到需求的问题，本专利技术提出一种利用光照度控制太阳能及空气能耦合系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述一种利用光照度控制太阳能及空气能耦合系统,包括空气能热泵、太阳能端、储水罐和控制箱，所述空气能热泵、太阳能端、储水罐和控制箱相互联系，组成一个整体；所述整体在某一区域内布置多个，组成完整系统；所述整体均存在唯一且相互对应的编码；所述空气能热泵、太阳能端、出水罐和控制箱均安装在地面上；所述控制箱与储水罐位于空气能热泵与太阳能端之间；所述太阳能端包括安装座、安装支架、太阳能发电板和太阳能热水管；所述安装支架呈三角形；所述太阳能发电板与太阳能热水管分别安装在安装支架的三个面上；所述安装支架上安装有光敏电阻一，电阻阻值与光照强度成反比，且光敏电阻一与太阳能发电板位于同一侧面；所述光敏电阻一与控制箱中控制单元电连接；所述太阳能热水管共有两组，均安装在安装支架上；所述安装座固连在地面上；所述安装支架转动安装在安装座上；所述安装座中安装有电机；所述安装支架与电机的输出轴相连接；所述电机接收控制箱中控制单元的控制信号并作出反应；所述空气能热泵与太阳能热水管之间通过管道一连通；所述空气能热泵与太阳能热水管之间可通过管道一对两者内部存在的热水进行循环；所述空气能热泵与储水罐之间通过管道二连通；所述太阳能热水管与储水罐之间通过管道三连通；所述控制箱上方安装有光照度控制器；所述光照度控制器上方安装有透明面板，阳光可进入到光照度控制器内；所述光照度控制器中安装有安装板与安装杆；所述安装板与安装杆位于光照度控制器的两端；所述安装板上安装有线圈一；所述光照度控制器中安装有光敏电阻二，电阻阻值与光照强度成反比；所述光敏电阻二和线圈一之间电连接，且两者串联接入到控制箱中控制单元内；所述安装杆上安装有电阻线圈；所述电阻线圈的中心线位于线圈一的中心线的正上方；所述电阻线圈与控制箱中的控制单元电连接；所述线圈一中安装有移动杆；所述移动杆在线圈一中可自由移动；所述移动杆位于线圈一中的部分由磁性材料制成；所述移动杆的末端安装有动触头；所述动触头与电阻线圈相接触，并形成电连接；所述动触头与电阻线圈接触位置不同，电阻线圈接入到电路中的阻值大小不同；所述动触头向着安装杆方向移动距离与电阻线圈接入到电路中的阻值大小成正比；所述电阻线圈接入到电路中的阻值最大时，空气能热泵工作时功率为零；工作时，在阳光照射时，太阳能端的太阳能热水管正对光线，通过太阳能加热太阳能热水管中的水，同时，安装在控制箱上方的光照度控制器中的光敏电阻二，受到光照后，光敏电阻二的阻值降低，由于线圈一与光敏电阻串联，线圈一中通过的电流增大，线圈一中的磁场强度增加，移动杆位于线圈一中的部分受到的磁场力变大，推动移动杆移动，时移动杆向着安装杆方向移动，使动触头向着安装杆方向的移动距离变大，使电阻线圈接入到电路中的阻值变大，从而使空气能热泵的工作功率减小或停止工作，避免在太阳能热水管工作时同时启动空气能热泵，造成浪费，降低使用成本，同时，通过光照度控制器，能够使空气能热泵随光照度变化自行启停，保证热水供应，同时，太阳能热水管安装在安装支架上，通过控制箱内的控制单元控制电机启动，改变太阳能热水管与照射到太阳能热水管上的光线之间的角度，使太阳能热水管的热效率更高，加快热水升温的速度，提高工作效率，同时，当太阳能热水管与光线之间的角度最大时，安装在安装支架上的光敏电阻一的阻值最大，控制箱中的控制单元检测到光敏电阻一的阻值达到最大后，控制电机停止运转，同时，当太阳能热水管中的水温达到预定值之后，控制单元控制电机转动，使安装支架上的太阳能发电板与光线之间的角度最大，提高太阳能发电板的发电效率，同时，将太阳能发电板产生的电能输送到外置蓄电系统中储存，同时，当太阳能发电板与光线之间的角度最大时，安装在安装支架上的光敏电阻一的阻值最小，控制单元检测到光敏电阻一的阻值达到最大后，控制电机停止转动。优选的，所述太阳能热水管中安装有温控开关；所述温控开关低温闭合，高温断开；所述温控开关闭合状态下，向控制箱中控制单元发送信号，通过控制单元启动空气能热泵；所述温控开关闭合状态下，向控制箱中控制单元发送信号，控制单元启动电机，通过电机驱动安装支架转动，改变太阳能发电板与光线之间的接触角；所述光敏电阻一阻值最小时，控制单元控制电机停止转动；工作时，位于太阳能热水管中的温控开关由于热水管中的温度较低，处于闭合状态，控制单元收到信号，启动空气能热泵，通过空气能热泵对太阳能热水管中的水快速加热，加快产生热水的速度，避免由于太阳能热水管工作速度较慢，影响到热水供应，同时，当控制单元接收到温控开关的信号后，控制单元控制空气能热泵启动，空气能热泵的供电线路中串联接入有光照度控制器，使空气能热泵在光照强度较大时不开启或者开启功率较小，提高太阳能热水管在热水加热过程中的工作量的占比，减少空气能热泵的消耗，节约能源，降低使用成本，同时，当太阳能热水管中的温度达到预定值后，温控开关断开，使控制单元接收到水温达到预定值的信号，从而使控制单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用光照度控制太阳能及空气能耦合系统,包括空气能热泵(2)、太阳能端(3)、储水罐(4)和控制箱(5)，其特征在于；所述空气能热泵(2)、太阳能端(3)、储水罐(4)和控制箱(5)相互联系，组成一个整体；所述整体在某一区域内布置多个，组成完整系统；所述整体均存在唯一且相互对应的编码；所述空气能热泵(2)、太阳能端(3)、出水罐和控制箱(5)均安装在地面(1)上；所述控制箱(5)与储水罐(4)位于空气能热泵(2)与太阳能端(3)之间；所述太阳能端(3)包括安装座(31)、安装支架(35)、太阳能发电板(32)和太阳能热水管(33)；所述安装支架(35)呈三角形；所述太阳能发电板(32)与太阳能热水管(33)分别安装在安装支架(35)的三个面上；所述安装支架(35)上安装有光敏电阻一，电阻阻值与光照强度成反比，且光敏电阻一与太阳能发电板(32)位于同一侧面；所述光敏电阻一与控制箱(5)中控制单元电连接；所述太阳能热水管(33)共有两组，均安装在安装支架(35)上；所述安装座(31)固连在地面(1)上；所述安装支架(35)转动安装在安装座(31)上；所述安装座(31)中安装有电机(34)；所述安装支架(35)与电机(34)的输出轴相连接；所述电机(34)接收控制箱(5)中控制单元的控制信号并作出反应；所述空气能热泵(2)与太阳能热水管(33)之间通过管道一连通；所述空气能热泵(2)与太阳能热水管(33)之间可通过管道一对两者内部存在的热水进行循环；所述空气能热泵(2)与储水罐(4)之间通过管道二连通；所述太阳能热水管(33)与储水罐(4)之间通过管道三连通；所述控制箱(5)上方安装有光照度控制器(51)；所述光照度控制器(51)上方安装有透明面板，阳光可进入到光照度控制器(51)内；所述光照度控制器(51)中安装有安装板(52)与安装杆(55)；所述安装板(52)与安装杆(55)位于光照度控制器(51)的两端；所述安装板(52)上安装有线圈一(53)；所述光照度控制器(51)中安装有光敏电阻二，电阻阻值与光照强度成反比；所述光敏电阻二和线圈一(53)之间电连接，且两者串联接入到控制箱(5)中控制单元内；所述安装杆(55)上安装有电阻线圈(56)；所述电阻线圈(56)的中心线位于线圈一(53)的中心线的正上方；所述电阻线圈(56)与控制箱(5)中的控制单元电连接；所述线圈一(53)中安装有移动杆(54)；所述移动杆(54)在线圈一(53)中可自由移动；所述移动杆(54)位于线圈一(53)中的部分由磁性材料制成；所述移动杆(54)的末端安装有动触头；所述动触头与电阻线圈(56)相接触，并形成电连接；所述动触头与电阻线圈(56)接触位置不同，电阻线圈(56)接入到电路中的阻值大小不同；所述动触头向着安装杆(55)方向移动距离与电阻线圈(56)接入到电路中的阻值大小成正比；所述电阻线圈(56)接入到电路中的阻值最大时，空气能热泵(2)工作时功率为零。/n...

【技术特征摘要】
1.一种利用光照度控制太阳能及空气能耦合系统,包括空气能热泵(2)、太阳能端(3)、储水罐(4)和控制箱(5)，其特征在于；所述空气能热泵(2)、太阳能端(3)、储水罐(4)和控制箱(5)相互联系，组成一个整体；所述整体在某一区域内布置多个，组成完整系统；所述整体均存在唯一且相互对应的编码；所述空气能热泵(2)、太阳能端(3)、出水罐和控制箱(5)均安装在地面(1)上；所述控制箱(5)与储水罐(4)位于空气能热泵(2)与太阳能端(3)之间；所述太阳能端(3)包括安装座(31)、安装支架(35)、太阳能发电板(32)和太阳能热水管(33)；所述安装支架(35)呈三角形；所述太阳能发电板(32)与太阳能热水管(33)分别安装在安装支架(35)的三个面上；所述安装支架(35)上安装有光敏电阻一，电阻阻值与光照强度成反比，且光敏电阻一与太阳能发电板(32)位于同一侧面；所述光敏电阻一与控制箱(5)中控制单元电连接；所述太阳能热水管(33)共有两组，均安装在安装支架(35)上；所述安装座(31)固连在地面(1)上；所述安装支架(35)转动安装在安装座(31)上；所述安装座(31)中安装有电机(34)；所述安装支架(35)与电机(34)的输出轴相连接；所述电机(34)接收控制箱(5)中控制单元的控制信号并作出反应；所述空气能热泵(2)与太阳能热水管(33)之间通过管道一连通；所述空气能热泵(2)与太阳能热水管(33)之间可通过管道一对两者内部存在的热水进行循环；所述空气能热泵(2)与储水罐(4)之间通过管道二连通；所述太阳能热水管(33)与储水罐(4)之间通过管道三连通；所述控制箱(5)上方安装有光照度控制器(51)；所述光照度控制器(51)上方安装有透明面板，阳光可进入到光照度控制器(51)内；所述光照度控制器(51)中安装有安装板(52)与安装杆(55)；所述安装板(52)与安装杆(55)位于光照度控制器(51)的两端；所述安装板(52)上安装有线圈一(53)；所述光照度控制器(51)中安装有光敏电阻二，电阻阻值与光照强度成反比；所述光敏电阻二和线圈一(53)之间电连接，且两者串联接入到控制箱(5)中控制单元内；所述安装杆(55)上安装有电阻线圈(56)；所述电阻线圈(56)的中心线位于线圈一(53)的中心线的正上方；所述电阻线圈(56)与控制箱(5)中的控制单元电连接；所述线圈一(53)中安装有移动杆(54)；所述移动杆(54)在线圈一(53)中可自由移动；所述移动杆(54)位于线圈一(53)中的部分由磁性材料制成；所述移动杆(54)的末端安装有动触头；所述动触头与电阻线圈(56)相接触，并形成电连接；所述动触头与电阻线圈(56)接触位置不同，电阻线圈(56)接入到电路中的阻值大小不同；所述动触头向着安装杆(55)方向移动距离与电阻线圈(56)接入到电路中的阻值大小成正比；所述电阻线圈(56)接入到电路中的阻值最大时，空气能热泵(2)工作时功率为零。


2.根据权利要求1所述一种利用光照度控制太阳能及空气能耦合系统，其特征在于：所述太阳能热水管(33)中安装有温控开关；所述温控开关低温闭合，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，黄永年，芮军辉，廖大田，
申请(专利权)人：南京启景环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32