專利名稱：太陽(yáng)能與熱泵和燃?xì)鉄崴鹘M合供熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種太陽(yáng)能、熱泵、燃?xì)鉄崴鞫嗄茉椿パa(bǔ)使用的供熱裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有供熱裝置有太陽(yáng)能熱水器、熱泵熱水器、燃?xì)鉄崴?、燃?xì)獗趻鞝t和電熱水器等，但隨著人們節(jié)能、環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，這些單一能源的熱水裝置存在一定的缺陷，近年來(lái)相繼出現(xiàn)了燃?xì)?、熱泵輔助太陽(yáng)能供熱裝置，現(xiàn)有的燃?xì)狻岜幂o助太陽(yáng)能供熱裝置的工作原理以太陽(yáng)能為主要熱源，如果檢測(cè)到太陽(yáng)能集熱器中水溫達(dá)到某一溫度值啟動(dòng)太陽(yáng)能，否則啟動(dòng)熱泵進(jìn)行輔助加熱。這種控制會(huì)造成熱泵的頻繁啟動(dòng)，從而會(huì)產(chǎn)生熱泵耗能現(xiàn)象。而只有當(dāng)太陽(yáng)能和熱泵同時(shí)不滿足加熱條件時(shí)才啟動(dòng)燃?xì)膺M(jìn)行輔助加熱，這樣當(dāng)用戶正在大量使用水，而太陽(yáng)能與熱泵能滿足加熱條件，這時(shí)具有快速加熱功能的燃?xì)饧訜嵫b置如不啟動(dòng)，就會(huì)出現(xiàn)供熱不足的現(xiàn)象，造成用戶不能舒適地使用熱水；同時(shí)這種供熱裝置的輔助加熱裝置是直接將水箱中衛(wèi)生水進(jìn)行加熱后回到水箱后輸出，使得水箱中的衛(wèi)生水在與輔助加熱裝置中零部件接觸后會(huì)產(chǎn)生水垢現(xiàn)象，從而降低了各加熱裝置和水箱的使用壽命，為克服這些缺陷，對(duì)太陽(yáng)能與熱泵和燃?xì)鉄崴鹘M合供熱裝置進(jìn)行了研究。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是要提供一種太陽(yáng)能與熱泵和燃?xì)鉄崴鹘M合供熱裝置，能有效地克服只有在太陽(yáng)能和熱泵都不能滿足加熱條件下才能啟動(dòng)燃?xì)鉄崴鬟M(jìn)行快速加熱給用戶用水帶來(lái)的不便，以及水箱中的水直接與加熱裝置中零部件后會(huì)產(chǎn)生水垢現(xiàn)象降低各加熱裝置和水箱的使用壽命的缺陷，方便用戶舒適地使用熱水。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是它包括太陽(yáng)能加熱單元、儲(chǔ)水箱、熱泵加熱單元和燃?xì)鉄崴?，所述的太?yáng)能加熱單元包括太陽(yáng)能集熱器、太陽(yáng)能集熱器進(jìn)水管、太陽(yáng)能集熱器出水管和太陽(yáng)能加熱單元主控板，所述的太陽(yáng)能集熱器進(jìn)水管上設(shè)有太陽(yáng)能循環(huán)泵、補(bǔ)/排液口，所述的太陽(yáng)能集熱器出水管上設(shè)有太陽(yáng)能排氣閥，所述的熱泵加熱單元包括熱泵加熱單元主控板、壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、節(jié)流閥、冷凝器和熱泵循環(huán)水泵，所述的壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、節(jié)流閥、冷凝器的進(jìn)氣口、冷凝器的排氣口通過(guò)管路相連，所述冷凝器的進(jìn)水口和出水口分別通過(guò)熱泵加熱單元的進(jìn)水管和出水管與儲(chǔ)水箱相連，所述的熱泵循環(huán)水泵位于熱泵加熱單元的進(jìn)水管上，其特征在于它還包括主控制器、操作面板、燃?xì)鉄崴餮h(huán)水泵和用戶供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵，所述的燃?xì)鉄崴餮h(huán)水泵和用戶供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵分別設(shè)于燃?xì)鉄崴骱陀脩艄┡到y(tǒng)的進(jìn)水管上，所述的儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)有太陽(yáng)能換熱盤管、燃?xì)鉄崴鲹Q熱盤管和供暖換熱盤管，所述的供暖換熱盤管與用戶供暖系統(tǒng)管路相連，所述的燃?xì)鉄崴鲹Q熱盤管的一端與燃?xì)鉄崴鞯臒崴鏊谙噙B，另一端與燃?xì)鉄崴餮h(huán)水泵的入口相連，所述的太陽(yáng)能換熱盤管的一端與太陽(yáng)能集熱器出水管相連，另一端與太陽(yáng)能集熱器進(jìn)水管相連，所述的主控制器與太陽(yáng)能加熱單元主控板、熱泵加熱單元主控板、燃?xì)鉄崴髦骺匕濉⑷細(xì)鉄崴餮h(huán)水泵、用戶供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵和操作面板電聯(lián)接，所述的主控制器根據(jù)操作面板發(fā)送過(guò)來(lái)的控制信號(hào)、水溫對(duì)比信號(hào)、室內(nèi)溫度信號(hào)和用水狀態(tài)信號(hào)控制太陽(yáng)能加熱單元、熱泵加熱單元、燃?xì)鉄崴骱陀脩艄┡到y(tǒng)循環(huán)水泵的開(kāi)啟和關(guān)閉，所述的水溫對(duì)比信號(hào)是將儲(chǔ)水箱內(nèi)水溫與太陽(yáng)能加熱單元輸出端的溫度或設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比后產(chǎn)生的控制信號(hào)。所述的主控制器包括主控制器單片機(jī)電路、與主控制器單片機(jī)電路電聯(lián)接的太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)溫度檢測(cè)電路、環(huán)境溫度檢測(cè)電路、室內(nèi)溫度檢測(cè)電路、主控制器通信電路、主控制器電源及濾波電路、主控制器單片機(jī)復(fù)位電路、主控制器單片機(jī)時(shí)鐘電路、儲(chǔ)水箱水溫度檢測(cè)電路、衛(wèi)生水流量檢測(cè)電路、加熱單元組合選擇電路、加熱單元工作控制電路，所述的環(huán)境溫度檢測(cè)電路用于檢測(cè)室外環(huán)境溫度，并根據(jù)環(huán)境溫度控制熱泵工作，所述的室內(nèi)溫度檢測(cè)電路用于檢測(cè)室內(nèi)環(huán)境溫度，并根據(jù)室內(nèi)溫度控制用戶供暖系統(tǒng)水泵工作，所述的衛(wèi)生水流量檢測(cè)電路用于檢測(cè)用戶的用水狀態(tài)，并將用水狀態(tài)信號(hào)發(fā)送給加熱單元工作控制電路，所述的主控制器通信電路用于與操作面板交換信息和數(shù)據(jù)，所述的加熱單元工作控制電路用于按照主控制器單片機(jī)電路的控制信號(hào)控制熱泵加熱單元、燃?xì)鉄崴鳌⑻?yáng)能循環(huán)泵、燃?xì)鉄崴餮h(huán)水泵和用戶供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵的工作狀態(tài)，所述的加熱單元組合選擇電路用于通過(guò)設(shè)置不同開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟和關(guān)閉狀態(tài)對(duì)應(yīng)不同的加熱單元組合工作模式并將信號(hào)發(fā)送給主控制器單片機(jī)電路。所述的主控制器還包括與主控制器單片機(jī)電路電聯(lián)接的熱泵循環(huán)介質(zhì)溫度檢測(cè)電路、燃?xì)鉄崴鳒囟葯z測(cè)電路、太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)流量檢測(cè)電路、熱泵循環(huán)介質(zhì)流量檢測(cè)電路、燃?xì)鉄崴髁髁繖z測(cè)電路，所述的熱泵循環(huán)介質(zhì)溫度檢測(cè)電路、燃?xì)鉄崴鳒囟葯z測(cè)電路用于檢測(cè)熱泵和燃?xì)鉄崴髦醒h(huán)介質(zhì)的溫度，并在檢測(cè)到溫度值低于設(shè)定值時(shí)啟動(dòng)熱泵加熱單元和燃?xì)鉄崴鬟M(jìn)行防凍處理，所述的太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)流量檢測(cè)電路、熱泵循環(huán)介質(zhì)流量檢測(cè)電路、燃?xì)鉄崴髁髁繖z測(cè)電路用于檢測(cè)太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)、熱泵循環(huán)介質(zhì)和燃?xì)鉄崴餮h(huán)介質(zhì)的流量，并在沒(méi)有流量的情況下向主控制器單片機(jī)發(fā)送故障信號(hào)。本實(shí)用新型還包括儲(chǔ)水箱頂層溫度傳感器、儲(chǔ)水箱底層溫度傳感器和儲(chǔ)水箱水循環(huán)泵，所述的儲(chǔ)水箱頂層溫度傳感器和儲(chǔ)水箱底層溫度傳感器分別設(shè)于儲(chǔ)水箱內(nèi)且與主控制器中的儲(chǔ)水箱水溫度檢測(cè)電路電聯(lián)接，所述的儲(chǔ)水箱水循環(huán)泵設(shè)于儲(chǔ)水箱頂層與底層的回水管上且與主控制器中的加熱單元工作控制電路電聯(lián)接。本實(shí)用新型還包括室內(nèi)溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器和衛(wèi)生水流量檢測(cè)裝置，所述的環(huán)境溫度傳感器安裝于室外，并與環(huán)境溫度檢測(cè)電路電聯(lián)接，所述的室內(nèi)溫度傳感器安裝于室內(nèi)，并與室內(nèi)溫度檢測(cè)電路電聯(lián)接，所述的衛(wèi)生水流量檢測(cè)裝置設(shè)于儲(chǔ)水箱的冷水進(jìn)水管上，并與衛(wèi)生水流量檢測(cè)電路電聯(lián)接，所述的水流量檢測(cè)裝置為水流量開(kāi)關(guān)或水流量傳感器。本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比所產(chǎn)生的有益效果由于本實(shí)用新型采用了設(shè)有與太陽(yáng)能加熱單元、用戶供暖系統(tǒng)、燃?xì)鉄崴飨噙B的三盤管儲(chǔ)水箱，且主控制器和操作面板、太陽(yáng)能加熱單元主控板、熱泵加熱單元主控板、燃?xì)鉄崴髦骺匕?、燃?xì)鉄崴餮h(huán)水泵、用戶供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵電聯(lián)接，能在用戶大量使用水而太陽(yáng)能和熱泵都能滿足加熱條件時(shí)啟動(dòng)燃?xì)鉄崴鲗?duì)儲(chǔ)水箱中的水進(jìn)行快速加熱，從而便于用戶舒適地使用熱水，同時(shí)通過(guò)三個(gè)盤管與水箱內(nèi)衛(wèi)生水進(jìn)行換熱，各個(gè)加熱裝置都是一個(gè)閉式的循環(huán)加熱系統(tǒng)，使各加熱裝置的循環(huán)水與水箱內(nèi)的衛(wèi)生水完成隔離，有效地提高了各加熱裝置和水箱的使用壽命。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0008]圖2為圖1中主控制器10的電路原理圖。圖3為圖1中操作面板12的電路原理圖。圖4為圖2中加熱單元組合選擇電路36電路圖。圖5為圖2中加熱單元工作控制電路37和主控制器電源及濾波電路四電路圖。圖6為圖2中主控制器單片機(jī)電路38電路圖。
具體實(shí)施方式
參看附圖1，本實(shí)施例包括太陽(yáng)能加熱單元1、熱泵加熱單元2、燃?xì)鉄崴?、儲(chǔ)水箱11、主控制器10和操作面板12，太陽(yáng)能加熱單元1包括太陽(yáng)能集熱器4、太陽(yáng)能集熱器進(jìn)水管5、太陽(yáng)能集熱器出水管9和太陽(yáng)能加熱單元主控板，太陽(yáng)能集熱器進(jìn)水管5上設(shè)有太陽(yáng)能循環(huán)水泵8、安全泄壓閥、補(bǔ)/排液口，太陽(yáng)能集熱器出水管9上設(shè)有排氣閥7，太陽(yáng)能集熱器進(jìn)水管5上還設(shè)有壓力表、安全泄壓閥和膨脹罐6，太陽(yáng)能集熱器出水管9上還設(shè)有太陽(yáng)能循環(huán)泵8和安全泄壓閥，太陽(yáng)能集熱器4的出口端通過(guò)太陽(yáng)能集熱器出水管9與儲(chǔ)水箱11內(nèi)太陽(yáng)能換熱盤管進(jìn)水端相連，太陽(yáng)能集熱器4的入口端通過(guò)太陽(yáng)能集熱器進(jìn)水管5與儲(chǔ)水箱11內(nèi)太陽(yáng)能換熱盤管出水端相連；熱泵加熱單元2包括壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、節(jié)流閥、冷凝器和熱泵加熱單元主控板，冷凝器上設(shè)有冷凝器進(jìn)氣口、排氣口、進(jìn)水口和出水口，壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器進(jìn)氣口、冷凝器排氣口、節(jié)流閥管路相連，冷凝器進(jìn)水口和出水口分別通過(guò)熱泵加熱單元2的進(jìn)水管和出水管與儲(chǔ)水箱11連通；燃?xì)鉄崴?的出水口和進(jìn)水口通過(guò)管道與儲(chǔ)水箱11內(nèi)燃?xì)鉄崴鲹Q熱盤管相連，用戶端供暖散熱系統(tǒng)(如散熱片)、用戶供暖系統(tǒng)水泵與供暖換熱盤管管路相連，太陽(yáng)能加熱單元1的出水管上設(shè)有太陽(yáng)能溫度傳感器13和太陽(yáng)能水流量檢測(cè)裝置14，熱泵加熱單元2的出水管上設(shè)有熱泵溫度傳感器17和熱泵水流量檢測(cè)裝置18，燃?xì)鉄崴?的出水管上設(shè)有燃?xì)鉄崴鳒囟葌鞲衅?5和燃?xì)鉄崴魉髁繖z測(cè)裝置16，燃?xì)鉄崴?的進(jìn)水管上設(shè)有燃?xì)鉄崴餮h(huán)水泵51，同時(shí)儲(chǔ)水箱11的冷水進(jìn)水口處設(shè)有水流量檢測(cè)裝置19，儲(chǔ)水箱11內(nèi)分別設(shè)有儲(chǔ)水箱頂層水溫度傳感器20和儲(chǔ)水箱底層水溫度傳感器50，儲(chǔ)水箱頂層水溫度傳感器20與儲(chǔ)水箱11頂部之間的距離與整個(gè)儲(chǔ)水箱11高度的比值為1/8 1/4 ；儲(chǔ)水箱底層水溫度傳感器50與儲(chǔ)水箱11底部之間的距離與整個(gè)儲(chǔ)水箱11高度的比值為1/3 1/2。水流量檢測(cè)裝置可為水流量開(kāi)關(guān)或水流量傳感器，太陽(yáng)能加熱單元主控板、熱泵加熱單元主控板、燃?xì)鉄崴髦骺匕濉⑻?yáng)能溫度傳感器13、太陽(yáng)能水流量檢測(cè)裝置14、熱泵溫度傳感器17、熱泵水流量檢測(cè)裝置18、燃?xì)鉄崴鳒囟葌鞲衅?5、燃?xì)鉄崴魉髁繖z測(cè)裝置16和操作面板12與主控制器10電聯(lián)接，操作面板12安裝在室內(nèi)便于操作的地方。參看附圖2，本實(shí)施例中主控制器10包括主控制器單片機(jī)電路38、與主控制器單片機(jī)電路38電聯(lián)接的太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)溫度檢測(cè)電路23、太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)流量檢測(cè)電路M、熱泵循環(huán)介質(zhì)溫度檢測(cè)電路25、熱泵循環(huán)介質(zhì)流量檢測(cè)電路沈、環(huán)境溫度檢測(cè)電路27、室內(nèi)溫度檢測(cè)電路53、主控制器通信電路觀、主控制器電源及濾波電路四、主控制器單片機(jī)復(fù)位電路30、主控制器單片機(jī)時(shí)鐘電路31、儲(chǔ)水箱水溫度檢測(cè)電路32、燃?xì)鉄崴鳒囟葯z測(cè)電路33、燃?xì)鉄崴髁髁繖z測(cè)電路34、衛(wèi)生水流量檢測(cè)電路35、加熱單元組合選擇電路36、加熱單元工作控制電路37。參看附圖4，加熱單元組合選擇電路36包括電阻R5、R6、R7、R8、R9、RlO、撥位開(kāi)關(guān)Sffl、電容C16，所述的電阻R5、R6、R7、R8的一端與主控制器電源及濾波電路四中電源VDD相連，另一端與撥位開(kāi)關(guān)SWl電聯(lián)接，撥位開(kāi)關(guān)SWl的另一端與電阻R9、RlO和電容C16電聯(lián)接，電阻R9和電容C16的另一接地，電阻RlO的另一端與主控制器單片機(jī)電路38的第19腳電聯(lián)接。該電路主要用于通過(guò)設(shè)置不同開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟和關(guān)閉分別對(duì)應(yīng)不同的加熱單元組合方式(如任意兩組合和三單元組合方式)，從而對(duì)應(yīng)的輸出電壓值不同，并將該電信號(hào)發(fā)送給主控制器單片機(jī)電路38。參看附圖5，加熱單元工作控制電路37包括繼電器Jl、J2、J3、J4、J5、J6、單片機(jī)IC2、電容C12，所述的繼電器Jl、J2、J3、J4、J5、J6的線圈一端與主控制器電源及濾波電路四中電源VPP相連，另一端分別與單片機(jī)IC2的第10、11、12、13、14、15腳電聯(lián)接，所述的繼電器J4的觸點(diǎn)端與燃?xì)鉄崴髦骺匕咫娐?lián)接，所述的繼電器J5的觸點(diǎn)端與熱泵主控制板電聯(lián)接，所述的繼電器Jl的觸點(diǎn)端與電源及濾波電路四的交流電輸入端串聯(lián)后與水箱水循環(huán)泵21電聯(lián)接，所述的繼電器J2的觸點(diǎn)端與電源及濾波電路四的交流電輸入端串聯(lián)后與燃?xì)鉄崴餮h(huán)水泵51電聯(lián)接，所述的繼電器J3的觸點(diǎn)端與主控制器電源及濾波電路四的交流電輸入端串聯(lián)后與太陽(yáng)能循環(huán)泵8電聯(lián)接，所述的繼電器J6的觸點(diǎn)端與電源及濾波電路四的交流電輸入端串聯(lián)后與用戶供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵52電聯(lián)接，所述的電容C12的一端與主控制器電源及濾波電路四中電源VPP相連，另一端接地，所述的單片機(jī)IC2的第3、4、5、6、7、2腳分別與主控制器單片機(jī)電路38中單片機(jī)ICl的第8、10、4、3、2、5腳電聯(lián)接，所述的單片機(jī)IC2的第9腳與主控制器電源及濾波電路四中電源VPP相連，所述的單片機(jī)IC2的第8腳接地。所述單片機(jī)IC2可由多個(gè)晶體管集合而成，所述的單片機(jī)IC2的型號(hào)可為UN2003。該電路主要用于按照主控制器單片機(jī)電路38的控制信號(hào)控制熱泵加熱單元2、燃?xì)鉄崴?、太陽(yáng)能循環(huán)泵8、燃?xì)鉄崴餮h(huán)水泵51和用戶供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵52的工作狀態(tài)，如當(dāng)需要燃?xì)鉄崴?工作時(shí)，單片機(jī)ICl的第10腳輸出高電平給單片機(jī)IC2的第4腳，單片機(jī)IC2在第4腳高電平驅(qū)動(dòng)下，IC2的第13腳變?yōu)榈碗娖?，繼電器Jl的線圈得電，繼電器Jl的觸點(diǎn)閉合，從而燃?xì)鉄崴?開(kāi)始運(yùn)行；當(dāng)要關(guān)閉燃?xì)鉄崴?時(shí)，ICl的第10腳輸出低電平使燃?xì)鉄崴?關(guān)閉。參看附圖5，主控制器電源及濾波電路四主要用于將交流電轉(zhuǎn)為直流電源VDD和VPP，該電路為太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)溫度檢測(cè)電路23、太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)流量檢測(cè)電路M、熱泵循環(huán)介質(zhì)溫度檢測(cè)電路25、熱泵循環(huán)介質(zhì)流量檢測(cè)電路沈、環(huán)境溫度檢測(cè)電路27、主控制器通信電路觀、主控制器單片機(jī)復(fù)位電路30、儲(chǔ)水箱水溫度檢測(cè)電路32、燃?xì)鉄崴鳒囟葯z測(cè)電路33、燃?xì)鉄崴髁髁繖z測(cè)電路34、衛(wèi)生水流量檢測(cè)電路35、加熱單元組合選擇電路36提供電源VDD，并為加熱單元工作控制電路37和主控制器通信電路觀提供電源VPP，電源VDD可為5V，電源VPP可為12V。參看附圖6，主控制器單片機(jī)電路38包括單片機(jī)ICl、電容C10、Cl 1，所述的電容ClOXll的一端、單片機(jī)ICl的電源端與主控制器電源及濾波電路四提供的電源VDD電聯(lián)接，電容C10、C11的另一端接地，所述單片機(jī)ICl的型號(hào)為PIC16F887。該電路主要用于對(duì)檢測(cè)到的溫度信息進(jìn)行比對(duì)并形成控制信號(hào)。太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)溫度檢測(cè)電路23、熱泵循環(huán)介質(zhì)溫度檢測(cè)電路25、環(huán)境溫度檢測(cè)電路27、儲(chǔ)水箱水溫度檢測(cè)電路32、燃?xì)鉄崴鳒囟葯z測(cè)電路33用于將檢測(cè)到的溫度值轉(zhuǎn)為電信號(hào)，太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)流量檢測(cè)電路M、熱泵循環(huán)介質(zhì)流量檢測(cè)電路26、燃?xì)鉄崴髁髁繖z測(cè)電路34、衛(wèi)生水流量檢測(cè)電路35用于將檢測(cè)到的水流狀態(tài)轉(zhuǎn)為電信號(hào)。其中儲(chǔ)水箱水溫度檢測(cè)電路32用于檢測(cè)水箱頂層水溫度和水箱底層水溫度。[0020]主控制器通信電路觀主要用于與操作面板12進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的交換。主控制器單片機(jī)復(fù)位電路30主要用于保證主控制器單片機(jī)上電時(shí)均在一種確定狀態(tài)開(kāi)始運(yùn)行。主控制器單片機(jī)時(shí)鐘電路31用于給主控制器單片機(jī)ICl提供工作時(shí)鐘。參看附圖3，操作面板12包括操作面板單片機(jī)電路39、電源提示電路49、與操作面板單片機(jī)電路39電聯(lián)接的報(bào)警電路40、顯示驅(qū)動(dòng)電路41、背光驅(qū)動(dòng)電路42、操作面板實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路43、按鍵檢測(cè)電路44、操作面板復(fù)位電路45、操作面板單片機(jī)時(shí)鐘電路46、操作面板電源及濾波電路47、操作面板通信電路48，所述的操作面板電源及濾波電路47與電源提示電路49電聯(lián)接。報(bào)警電路40用于當(dāng)主控制器10檢測(cè)到系統(tǒng)有故障時(shí)發(fā)出報(bào)警提示。顯示驅(qū)動(dòng)電路41用于顯示操作面板的數(shù)據(jù)和信息。操作面板實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路43用于為主控制器10的加熱單元提供參考時(shí)鐘。操作面板復(fù)位電路45用于保證操作面板單片機(jī)上電時(shí)均在一種確定狀態(tài)開(kāi)始運(yùn)行。操作面板單片機(jī)時(shí)鐘電路46用于給操作面板單片機(jī)提供工作時(shí)鐘。操作面板電源及濾波電路47用于為操作面板中其它電路提供電源。按鍵檢測(cè)電路44用于檢測(cè)用戶的按鍵信息并將信息發(fā)送給主控制器10進(jìn)行處理，按鍵信息包括開(kāi)/關(guān)機(jī)信息、供熱裝置工作模式信息、裝置殺菌周期信息和用戶用水溫度調(diào)節(jié)信息。操作面板通信電路48用于與主控制器10交換數(shù)據(jù)和信息。電源提示電路49用于對(duì)操作面板進(jìn)行通電提示。本實(shí)施例的工作過(guò)程裝置上電后，主控制器默認(rèn)處于自動(dòng)控制工作模式，太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)溫度檢測(cè)電路23將檢測(cè)到的太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)中的溫度值傳送給主控制器單片機(jī)電路38，如果太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)的溫度高于或等于儲(chǔ)水箱底層水溫度或儲(chǔ)水箱頂層水溫度一設(shè)定值(如5°C )，則啟動(dòng)太陽(yáng)能加熱單元1進(jìn)行加熱，否則太陽(yáng)能加熱單元1停止加熱，太陽(yáng)能加熱單元1的加熱過(guò)程首先啟動(dòng)太陽(yáng)能循環(huán)泵8工作，經(jīng)太陽(yáng)能集熱器4加熱后的熱水通過(guò)太陽(yáng)能加熱單元1的出水管進(jìn)入儲(chǔ)水箱11換熱盤管中，然后將儲(chǔ)水箱11中冷水加熱后返回到太陽(yáng)能集熱器4中。在太陽(yáng)能加熱單元1不能滿足加熱需求時(shí)，如有使用衛(wèi)生水，并且儲(chǔ)水箱底層溫度或儲(chǔ)水箱頂層溫度低于或等于設(shè)定的下限溫度，下限溫度=38+(用戶設(shè)定溫度_40)/2，則啟動(dòng)熱泵加熱單元2進(jìn)行加熱，否則在室外溫度低于0°C或沒(méi)有使用衛(wèi)生水并儲(chǔ)水箱底層溫度或儲(chǔ)水箱頂層溫度高于設(shè)定的熱泵加熱下限溫度時(shí)熱泵加熱單元2停止加熱，熱泵加熱單元2的加熱過(guò)程壓縮機(jī)出來(lái)的高溫高壓冷媒從冷凝器進(jìn)氣口進(jìn)入冷凝器進(jìn)行換熱后變?yōu)榈蜏馗邏旱睦涿剑缓髲睦淠鞒鰵饪谂懦隽鹘?jīng)節(jié)流閥后變成低溫低壓的冷媒，低溫低壓的冷媒再流經(jīng)蒸發(fā)器變?yōu)楦邷氐蛪旱睦涿竭M(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)入下次循環(huán)加熱，與此同時(shí)，冷水從儲(chǔ)水箱10經(jīng)冷凝器進(jìn)水口進(jìn)入冷凝器中，吸收冷媒冷凝過(guò)程釋放的熱量，然后從冷凝器出水口進(jìn)入儲(chǔ)水箱11中。在太陽(yáng)能加熱單元1和熱泵加熱單元2都不能滿足供熱條件時(shí)，如有使用衛(wèi)生水，且儲(chǔ)水箱底層溫度或儲(chǔ)水箱頂層溫度低于或等于下限溫度的一設(shè)定值(如2°C)，則啟動(dòng)燃?xì)鉄崴?進(jìn)行加熱，否則燃?xì)鉄崴?停止加熱。燃?xì)鉄崴?加熱過(guò)程首先燃?xì)鉄崴?啟動(dòng)點(diǎn)火加熱循環(huán)管路中的水，然后燃?xì)鉄崴餮h(huán)水泵51將加熱后的熱水通過(guò)熱水出口進(jìn)入儲(chǔ)水箱11的換熱盤管中與儲(chǔ)水箱11中的冷水進(jìn)行換熱處理，最后通過(guò)燃?xì)鉄崴?進(jìn)水口進(jìn)入燃?xì)鉄崴?再進(jìn)行加熱。供暖功能工作過(guò)程如果室內(nèi)溫度傳感器感應(yīng)到室內(nèi)溫度低于用戶供暖設(shè)置值(如5°C)時(shí)，主控制板10啟動(dòng)用戶供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵52，從而將用戶供暖系統(tǒng)中的水通過(guò)供暖換熱盤管進(jìn)行換熱后輸出熱水進(jìn)行供暖；當(dāng)室內(nèi)溫度傳感器感應(yīng)到室內(nèi)溫度高于用戶供暖設(shè)置溫度設(shè)置值(如3°C)時(shí)，主控制板將給信號(hào)停止用戶供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵52。用戶還可以通過(guò)操作面板12設(shè)置利用太陽(yáng)能加熱單元1、熱泵加熱單元2和燃?xì)鉄崴?單獨(dú)或兩兩組合進(jìn)行加熱。另外，本供熱裝置還設(shè)有防凍功能，當(dāng)檢測(cè)到太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)的溫度、熱泵循環(huán)介質(zhì)溫度和燃?xì)鉄崴餮h(huán)介質(zhì)溫度低于或等于設(shè)定值(如4°C)時(shí)，分別啟動(dòng)太陽(yáng)能加熱單元1、熱泵加熱單元2和燃?xì)鉄崴?進(jìn)行加熱從而有效地實(shí)現(xiàn)防凍功能。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能與熱泵和燃?xì)鉄崴鹘M合供熱裝置，它包括太陽(yáng)能加熱單元(1)、儲(chǔ)水箱(11)、熱泵加熱單元(2)和燃?xì)鉄崴?3)，所述的太陽(yáng)能加熱單元(1)包括太陽(yáng)能集熱器(4)、太陽(yáng)能集熱器進(jìn)水管(5)、太陽(yáng)能集熱器出水管(9)和太陽(yáng)能加熱單元主控板，所述的太陽(yáng)能集熱器進(jìn)水管(5)上設(shè)有太陽(yáng)能循環(huán)泵(8)、補(bǔ)/排液口，所述的太陽(yáng)能集熱器出水管(9)上設(shè)有太陽(yáng)能排氣閥(7)，所述的熱泵加熱單元(2)包括熱泵加熱單元主控板、 壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、節(jié)流閥、冷凝器和熱泵循環(huán)水泵，所述的壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、節(jié)流閥、冷凝器的進(jìn)氣口、冷凝器的排氣口通過(guò)管路相連，所述冷凝器的進(jìn)水口和出水口分別通過(guò)熱泵加熱單元(2)的進(jìn)水管和出水管與儲(chǔ)水箱(11)相連，所述的熱泵循環(huán)水泵位于熱泵加熱單元 (2)的進(jìn)水管上，其特征在于它還包括主控制器(10)、操作面板(12)、燃?xì)鉄崴餮h(huán)水泵 (51)和用戶供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵(52)，所述的燃?xì)鉄崴餮h(huán)水泵(51)和用戶供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵(52)分別設(shè)于燃?xì)鉄崴?3)和用戶供暖系統(tǒng)的進(jìn)水管上，所述的儲(chǔ)水箱(11)內(nèi)設(shè)有太陽(yáng)能換熱盤管、燃?xì)鉄崴鲹Q熱盤管和供暖換熱盤管，所述的供暖換熱盤管與用戶供暖系統(tǒng)管路相連，所述的燃?xì)鉄崴鲹Q熱盤管的一端與燃?xì)鉄崴?3)的熱水出水口相連， 另一端與燃?xì)鉄崴餮h(huán)水泵(51)的入口相連，所述的太陽(yáng)能換熱盤管的一端與太陽(yáng)能集熱器出水管(9)相連，另一端與太陽(yáng)能集熱器進(jìn)水管(5)相連，所述的主控制器(10)與太陽(yáng)能加熱單元主控板、熱泵加熱單元主控板、燃?xì)鉄崴髦骺匕?、燃?xì)鉄崴餮h(huán)水泵(51)、 用戶供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵(52)和操作面板(12)電聯(lián)接，所述的主控制器(10)根據(jù)操作面板 (12)發(fā)送過(guò)來(lái)的控制信號(hào)、水溫對(duì)比信號(hào)、室內(nèi)溫度信號(hào)和用水狀態(tài)信號(hào)控制太陽(yáng)能加熱單元(1)、熱泵加熱單元(2)、燃?xì)鉄崴?3)和用戶供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵(52)的開(kāi)啟和關(guān)閉， 所述的水溫對(duì)比信號(hào)是將儲(chǔ)水箱(11)內(nèi)水溫與太陽(yáng)能加熱單元(1)輸出端的溫度或設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比后產(chǎn)生的控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能與熱泵和燃?xì)鉄崴鹘M合供熱裝置，其特征在于所述的主控制器(10)包括主控制器單片機(jī)電路(38)、與主控制器單片機(jī)電路(38)電聯(lián)接的太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)溫度檢測(cè)電路(23)、環(huán)境溫度檢測(cè)電路(27)、室內(nèi)溫度檢測(cè)電路(53)、主控制器通信電路(28)、主控制器電源及濾波電路(29)、主控制器單片機(jī)復(fù)位電路(30)、主控制器單片機(jī)時(shí)鐘電路(31)、儲(chǔ)水箱水溫度檢測(cè)電路(32)、衛(wèi)生水流量檢測(cè)電路(35)、加熱單元組合選擇電路(36 )、加熱單元工作控制電路(37 )，所述的環(huán)境溫度檢測(cè)電路(27 )用于檢測(cè)室外環(huán)境溫度，并根據(jù)環(huán)境溫度控制熱泵工作，所述的室內(nèi)溫度檢測(cè)電路(53)用于檢測(cè)室內(nèi)環(huán)境溫度，并根據(jù)室內(nèi)溫度控制用戶供暖系統(tǒng)水泵(52)工作，所述的衛(wèi)生水流量檢測(cè)電路(35)用于檢測(cè)用戶的用水狀態(tài)，并將用水狀態(tài)信號(hào)發(fā)送給加熱單元工作控制電路(37)，所述的主控制器通信電路(28)用于與操作面板(12)交換信息和數(shù)據(jù)，所述的加熱單元工作控制電路(37 )用于按照主控制器單片機(jī)電路(38 )的控制信號(hào)控制熱泵加熱單元 (2)、燃?xì)鉄崴?3)、太陽(yáng)能循環(huán)泵(8)、燃?xì)鉄崴餮h(huán)水泵(51)和用戶供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵(52)的工作狀態(tài)，所述的加熱單元組合選擇電路(36)用于通過(guò)設(shè)置不同開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟和關(guān)閉狀態(tài)對(duì)應(yīng)不同的加熱單元組合工作模式并將信號(hào)發(fā)送給主控制器單片機(jī)電路(38 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能與熱泵和燃?xì)鉄崴鹘M合供熱裝置，其特征在于所述的加熱單元組合選擇電路(36)包括電阻R5、R6、R7、R8、R9、RlO、撥位開(kāi)關(guān)SWl、電容C16， 所述的電阻R5、R6、R7、R8的一端與主控制器電源及濾波電路(29)中電源VDD相連，另一端與撥位開(kāi)關(guān)SWl電聯(lián)接，撥位開(kāi)關(guān)SWl的另一端與電阻R9、RlO和電容C16電聯(lián)接，電阻R9和電容C16的另一端接地，電阻RlO的另一端與主控制器單片機(jī)電路(38)的第19腳電聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能與熱泵和燃?xì)鉄崴鹘M合供熱裝置，其特征在于所述的加熱單元工作控制電路(37)包括繼電器Jl、J2、J3、J4、J5、J6、單片機(jī)IC2、電容C12，所述的繼電器了1、2、3、4、歷、邛的線圈一端與主控制器電源及濾波電路(29)中電源VPP相連，另一端分別與單片機(jī)IC2的第10、11、12、13、14、15腳電聯(lián)接，所述的繼電器J4的觸點(diǎn)端與燃?xì)鉄崴髦骺匕咫娐?lián)接，所述的繼電器J5的觸點(diǎn)端與熱泵主控制板電聯(lián)接，所述的繼電器Jl的觸點(diǎn)端與電源及濾波電路(29)的交流電輸入端串聯(lián)后與水箱水循環(huán)泵(21)電聯(lián)接，所述的繼電器J2的觸點(diǎn)端與電源及濾波電路(29)的交流電輸入端串聯(lián)后與燃?xì)鉄崴魉?51)電聯(lián)接，所述的繼電器J3的觸點(diǎn)端與主控制器電源及濾波電路(29)的交流電輸入端串聯(lián)后與太陽(yáng)能循環(huán)泵(8)電聯(lián)接，所述的繼電器J6的觸點(diǎn)端與電源及濾波電路(29)的交流電輸入端串聯(lián)后與用戶供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵(52)電聯(lián)接，所述的電容C12的一端與主控制器電源及濾波電路(29)中電源VPP相連，另一端接地，所述的單片機(jī)IC2的第3、4、5、6、7、2腳分別與主控制器單片機(jī)電路(38)中單片機(jī)ICl的第8、10、4、3、2、5腳電聯(lián)接，所述的單片機(jī)IC2的第9腳與主控制器電源及濾波電路(29)中電源VPP相連，所述的單片機(jī)IC2的第8腳接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能與熱泵和燃?xì)鉄崴鹘M合供熱裝置，其特征在于所述的主控制器單片機(jī)電路(38)包括單片機(jī)IC1、電容CIO、C11，所述的電容CIO、Cll的一端、單片機(jī)ICl的電源端與主控制器電源及濾波電路(29)提供的電源VDD電聯(lián)接，電容C10、Cll的另一端接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求2 5任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能與熱泵和燃?xì)獗趻鞝t組合供熱裝置，其特征在于所述的主控制器(10)還包括與主控制器單片機(jī)電路(38)電聯(lián)接的熱泵循環(huán)介質(zhì)溫度檢測(cè)電路(25)、燃?xì)鉄崴鳒囟葯z測(cè)電路(33)、太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)流量檢測(cè)電路(24)、熱泵循環(huán)介質(zhì)流量檢測(cè)電路(26)、燃?xì)鉄崴髁髁繖z測(cè)電路(34)，所述的熱泵循環(huán)介質(zhì)溫度檢測(cè)電路(25)、燃?xì)鉄崴鳒囟葯z測(cè)電路(33)用于檢測(cè)熱泵和燃?xì)鉄崴髦醒h(huán)介質(zhì)的溫度，并在檢測(cè)到溫度值低于設(shè)定值時(shí)啟動(dòng)熱泵加熱單元(2)和燃?xì)鉄崴?3)進(jìn)行防凍處理，所述的太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)流量檢測(cè)電路(24)、熱泵循環(huán)介質(zhì)流量檢測(cè)電路(26)、燃?xì)鉄崴髁髁繖z測(cè)電路(34)用于檢測(cè)太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)、熱泵循環(huán)介質(zhì)和燃?xì)鉄崴餮h(huán)介質(zhì)的流量，并在沒(méi)有流量的情況下向主控制器單片機(jī)(38)發(fā)送故障信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能與熱泵和燃?xì)鉄崴鹘M合供熱裝置，其特征在于所述的操作面板(12)包括操作面板單片機(jī)電路(39)、電源提示電路(49)、與操作面板單片機(jī)電路(39)電聯(lián)接的報(bào)警電路(40)、顯示驅(qū)動(dòng)電路(41)、背光驅(qū)動(dòng)電路(42)、操作面板實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路(43)、按鍵檢測(cè)電路(44)、操作面板復(fù)位電路(45)、操作面板單片機(jī)時(shí)鐘電路(46)、操作面板電源及濾波電路(47)、操作面板通信電路(48)，所述的操作面板電源及濾波電路(47)與電源提示電路(49)電聯(lián)接，所述的報(bào)警電路(40)用于當(dāng)主控制器(10)檢測(cè)到系統(tǒng)有故障時(shí)發(fā)出報(bào)警提示，所述的顯示驅(qū)動(dòng)電路(41)用于顯示操作面板的數(shù)據(jù)和信息，所述的操作面板實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路(43)用于為主控制器(10)加熱單元提供參考時(shí)鐘，所述的按鍵檢測(cè)電路(44)用于檢測(cè)用戶的按鍵信息并將信息發(fā)送給主控制器(10)進(jìn)行處理，所述的操作面板通信電路(48)用于與主控制器(10)交換數(shù)據(jù)和信息，所述電源提示電路(49)用于對(duì)操作面板進(jìn)行通電提示。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能與熱泵和燃?xì)鉄崴鹘M合供熱裝置，其特征在于它包括儲(chǔ)水箱頂層溫度傳感器(20 )、儲(chǔ)水箱底層溫度傳感器(50 )和儲(chǔ)水箱水循環(huán)泵(21)，所述的儲(chǔ)水箱頂層溫度傳感器(20 )和儲(chǔ)水箱底層溫度傳感器(50 )分別設(shè)于儲(chǔ)水箱(11)內(nèi)且與主控制器(10)中的儲(chǔ)水箱水溫度檢測(cè)電路(32)電聯(lián)接，所述的儲(chǔ)水箱水循環(huán)泵(21)設(shè)于儲(chǔ)水箱(11)頂層與底層的回水管上且與主控制器(10)中的加熱單元工作控制電路(37)電聯(lián)接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能與熱泵和燃?xì)鉄崴鹘M合供熱裝置，其特征在于它包括室內(nèi)溫度傳感器、環(huán)境溫度傳感器和衛(wèi)生水流量檢測(cè)裝置，所述的環(huán)境溫度傳感器安裝于室外，并與環(huán)境溫度檢測(cè)電路(27)電聯(lián)接，所述的室內(nèi)溫度傳感器安裝于室內(nèi)，并與室內(nèi)溫度檢測(cè)電路(53)電聯(lián)接，所述的衛(wèi)生水流量檢測(cè)裝置設(shè)于儲(chǔ)水箱(11)的冷水進(jìn)水管上，并與衛(wèi)生水流量檢測(cè)電路(35)電聯(lián)接，所述的水流量檢測(cè)裝置為水流量開(kāi)關(guān)或水流量傳感ο
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能與熱泵和燃?xì)鉄崴鹘M合供熱裝置，其特征在于所述的太陽(yáng)能加熱單元(1)、熱泵加熱單元(2)和燃?xì)鉄崴?3)的熱水出水管上分別設(shè)有溫度傳感器和水流量檢測(cè)裝置，所述的溫度傳感器分別與太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)溫度檢測(cè)電路(23)、熱泵循環(huán)介質(zhì)溫度檢測(cè)電路(25)、燃?xì)鉄崴鳒囟葯z測(cè)電路(33)，所述的水流量檢測(cè)裝置分別與太陽(yáng)能循環(huán)介質(zhì)流量檢測(cè)電路(M)、熱泵循環(huán)介質(zhì)流量檢測(cè)電路(26)、燃?xì)鉄崴髁髁繖z測(cè)電路(34)電聯(lián)接，所述的水流量檢測(cè)裝置為水流量開(kāi)關(guān)或水流量傳感器。
專利摘要一種太陽(yáng)能與熱泵和燃?xì)鉄崴鹘M合供熱裝置，它包括太陽(yáng)能加熱單元、儲(chǔ)水箱、熱泵加熱單元和燃?xì)鉄崴?，它還包括主控制器、操作面板、燃?xì)鉄崴餮h(huán)水泵和用戶供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵，所述的儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)有與太陽(yáng)能加熱單元、用戶供暖系統(tǒng)和燃?xì)鉄崴鞣謩e相連通的換熱盤管，所述的主控制器與太陽(yáng)能加熱單元主控板、熱泵加熱單元主控板、燃?xì)獗趻鞝t主控板、燃?xì)鉄崴餮h(huán)水泵和用戶供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵和操作面板電聯(lián)接，能有效地只有在太陽(yáng)能和熱泵都不能滿足加熱條件下才能啟動(dòng)燃?xì)鉄崴鬟M(jìn)行快速加熱給用戶用水帶來(lái)的不便，以及水箱中的水直接與加熱裝置中零部件后會(huì)產(chǎn)生水垢現(xiàn)象降低各加熱裝置和水箱的使用壽命的缺陷，方便用戶舒適地使用熱水。
文檔編號(hào)F24D15/00GK202171282SQ201120170999
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者葉遠(yuǎn)璋, 左有輝, 梁友高 申請(qǐng)人:廣東萬(wàn)和新電氣股份有限公司