1.本实用新型涉及太阳能供热技术领域，尤其涉及一种太阳能及耗能辅热供热装置。
背景技术：2.目前室内采暖的热水供应设备主要有锅炉、燃气容积式热水器、电热水器、太能热水器和空气能热水器，它们既有自己的优点又有自己的缺点：锅炉，前期投入大和维护费用较高，且安装和维护都有相当严格的要求；普通燃气容积式热水器，单台的容积较小，一般只适合普通家庭使用，对于中小型商业项目的大水量需求则需要多台相结合使用，这样势必增加前期投入，同时燃气容积式热水器效率较低进而造成使用费用较高；电热水器，加热时间较长，使用费用高；太阳能热水器；使用成本低廉，但初期投入成本高，而且容易受到气候影响，热源单一，可靠性较差，不能全天候使用，另外冬天采暖面积较大时，需要的水箱的容积就比较大；空气能热水器，热效率高达300％以上，但其相对太阳能热水器又不能直接利用太阳能，使用成本相对较高。
3.为解决上述现有技术的不足，现有技术有提供了太阳能与空气能系统相结合的供暖技术方案，例如，专利号为 201920231169.6、发明创造名称为太阳能空气能+供暖供热系统的中国专利实用新型专利，该专利的技术方案为：太阳能热泵机组、空气能热泵机组、保温水箱、换热介质输出导管、换热介质输入导管、供热水管、补冷水管、地暖区域、智能控制器，利用太阳能热泵机组、空气能热泵机组加热所述保温水箱中的水，将所述保温水箱作为换热装置的一部分，通过管式换热器将所述保温水箱中的热量输送至地暖区域，所述保温水箱中的水通过供热水管输送给用户使用。
4.然而，上述太阳能空气能+供暖供热系统存在以下技术问题：保温水箱即作为换热装置的一部分又作为生活热水提供装置，致使保温水箱的结构变得复杂，且在冬天夜晚太阳能产生的热量不能满足地暖热量需求时，需要利用空气能热泵机组对保温水箱中的水长时间加热，才能使保温水箱中的水满足地暖热量的要求。
技术实现要素：5.有鉴于此，有必要提供一种及时满足地暖热量的太阳能及耗能辅热供热装置。
6.一种太阳能及耗能辅热供热装置，包括太阳能集热器、保温水箱、地暖温度保持装置、温度采集装置、流体压力输送装置、流体通过管控装置、控制装置及耗能热水供应系统，控制装置与温度采集装置、流体压力输送装置、流体通过管控装置及耗能热水供应系统电性连接，保温水箱具有用于与地暖系统连接的第一供水管道、第一回水管道，保温水箱还具有第二供水管道、第二回水管道，保温水箱通过第二供水管道、第二回水管道与太阳能集热器连接；地暖温度保持装置具有相互独立的水箱水流通腔体及耗能热水流通腔体，地暖温度保持装置具有第三供水管道、第三回水管道、第四供水管道、第四回水管道；第三供水管道、第三回水管道与耗能热水流通腔体连接，第四供水管道与第一供水管道连接，第四回水
管道对应的第一回水管道连接；流体压力输送装置与第一供水管道、第二供水管道连接，并在控制装置的控制下输送预定压力的水给第一供水管道、第二供水管道；温度采集装置与第二供水管道连接，以采集第二供水管道中的靠近地暖系统的水的温度，并产生对应的第二温度值；流体通过管控装置与第一供水管道、第一回水管道连接，且流体通过管控装置与第一供水管道、第一回水管道的连接部位靠近保温水箱；在第二温度值小于预设的地暖水温度值时，控制装置控制耗能热水供应系统工作将热水输送给地暖温度保持装置的耗能热水流通腔体以使地暖温度保持装置的水箱水流通腔体中的水温度升高后进入地暖系统，控制装置还控制流体通过管控装置进入关闭工作状态，禁止保温水箱中的水流出。
7.优选的，地暖温度保持装置采用板式换热方式进行换热。
8.优选的，耗能热水供应系统为空气源热泵热水器。
9.优选的，耗能热水供应系统为燃气热水器。
10.优选的，耗能热水供应系统为电热水器。
11.优选的，温度采集装置还与第一回水管道连接，以采集第一回水管道中的靠近太阳能集热器的水的温度，并产生对应的第一温度值；在第一温度值小于预设的太阳能流出水温度值时，控制装置控制流体压力输送装置停止输送预定压力的水给第一供水管道；温度采集装置还采集第二供水管道中靠近保温水箱的水的温度，并产生对应的第三温度值；在第三温度值不小于预设的水箱水供暖温度值时，控制装置控制流体通过管控装置进入打开工作状态，容许保温水箱中的水流出；在第三温度值小于预设的水箱水供暖温度值时，控制流体通过管控装置进入关闭工作状态，禁止保温水箱中的水流出。
12.优选的，温度采集装置包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器，第一温度传感器、第二温度传感器与控制装置电性连接，第一温度传感器设置在第二供水管道中，且靠近太阳能集热器；第二温度传感器、第三温度传感器设置在第一供水管道中，第三温度传感器靠近保温水箱，第二温度传感器靠近地暖系统；第一温度传感器产生所述第一温度值，第二温度传感器产生所述第二温度值，第二温度传感器产生所述第三温度值。
13.优选的，流体压力输送装置包括第一流体输送泵、第二流体输送泵，第一流体输送泵、第二流体输送泵与控制装置电性连接，第一流体输送泵设置在保温水箱中，且与第二供水管道连接；第二流体输送泵设置在第一供水管道上，且靠近地暖系统，第二流体输送泵位于第二温度传感器、第三温度传感器之间。
14.优选的，流体通过管控装置包括第一电动阀门、第二电动阀门，第一电动阀门、第二电动阀门与控制装置电性连接，第一电动阀门设置在第一供水管道中，且靠近保温水箱；第二电动阀门设置在第一回水管道中，且靠近保温水箱，且位于第三温度传感器与第二流体输送泵之间；地暖温度保持装置的第四供水管道与第一供水管道的连接点位于第一电动阀门与第二流体输送泵之间的第一回水管道上。
15.优选的，太阳能及耗能辅热供热装置还包括生活用水换热装置，生活用水换热装置固定设置在保温水箱中，生活用水换热装置的进水端及排水端从保温水箱内伸出，以用于对应的与自来水管、生活排水龙头连接。
16.上述太阳能及耗能辅热供热装置中，太阳能集热器与保温水箱连接，以加热保温水箱中的水，地暖温度保持装置具有相互独立的水箱水流通腔体及耗能热水流通腔体，地暖温度保持装置的第三供水管道、第三回水管道与耗能热水流通腔体连接，第四供水管道
与第一供水管道连接，第四回水管道对应的第一回水管道连接；流体压力输送装置与第一供水管道、第二供水管道连接，并在控制装置的控制下输送预定压力的水给第一供水管道、第二供水管道，流体通过管控装置与第一供水管道、第一回水管道连接，且流体通过管控装置与第一供水管道、第一回水管道的连接部位靠近保温水箱；在温度采集装置产生的第二温度值小于预设的地暖水温度值时，亦既保温水箱中的水的热量不满足地暖所需热量时，控制装置控制流体通过管控装置进入关闭工作状态，禁止保温水箱中的水流出，并控制耗能热水供应系统工作将热水输送给地暖温度保持装置的耗能热水流通腔体，以直接换热给水箱水流通腔体中的水，使地暖温度及时达到室内所需的温度要求。
附图说明
17.图1为本技术的一较佳实施方式的太阳能及耗能辅热供热装置的结构示意图。
18.图中：太阳能及耗能辅热供热装置10、太阳能集热器20、保温水箱30、地暖温度保持装置40、第一温度传感器51、第二温度传感器52、第三温度传感器53、流体压力输送装置60、第一流体输送泵61、第二流体输送泵62、第一电动阀门71、第二电动阀门72、控制装置80、耗能热水供应系统90、生活用水换热装置100、单向阀110。
具体实施方式
19.请参看图1，本技术提供的太阳能及耗能辅热供热装置10包括太阳能集热器20、保温水箱30、地暖温度保持装置40、温度采集装置、流体压力输送装置60、流体通过管控装置、控制装置80及耗能热水供应系统90，控制装置80与温度采集装置、流体压力输送装置60、流体通过管控装置及耗能热水供应系统90连接，保温水箱30具有用于与外界地暖系统连接的第一供水管道、第一回水管道，保温水箱30还具有第二供水管道、第二回水管道，保温水箱30通过第二供水管道、第二回水管道与太阳能集热器20连接；地暖温度保持装置40具有相互独立的水箱水流通腔体及耗能热水流通腔体，地暖温度保持装置40具有第三供水管道、第三回水管道、第四供水管道、第四回水管道；第三供水管道、第三回水管道与耗能热水流通腔体连接，第四供水管道与第一供水管道连接，第四回水管道对应的第一回水管道连接；流体压力输送装置60与第一供水管道、第二供水管道连接，并在控制装置80的控制下输送预定压力的水给第一供水管道、第二供水管道；温度采集装置与第二供水管道连接，以采集第二供水管道中的靠近外界地暖系统的水的温度，并产生对应的第二温度值；流体通过管控装置与第一供水管道、第一回水管道连接，且流体通过管控装置与第一供水管道、第一回水管道的连接部位靠近保温水箱30；在第二温度值小于预设的地暖水温度值时，控制装置80控制耗能热水供应系统90工作，将热水输送给地暖温度保持装置40的耗能热水流通腔体以使地暖温度保持装置40的水箱水流通腔体中的水温度升高后进入外界地暖系统；控制装置80还控制流体通过管控装置进入关闭工作状态，禁止保温水箱30中的水流出。
20.其中，地暖温度保持装置40采用板式换热方式进行换热；耗能热水供应系统为空气源热泵供热系统、燃气热水器供热系统、电热水器供热系统中的任意一种。上述第二温度值与预设的地暖水温度值之间的大小判断，可以通过使用者判断，例如控制装置80显示出第二温度值、预设的地暖水温度值，用户观察到第二温度值、预设的地暖水温度值并判断出结果后，手动操作控制装置80来对应的控制流体压力输送装置60、流体通过管控装置、耗能
热水供应系统90工作；当然，第二温度值与预设的地暖水温度值之间的大小判断也可以由控制装置80自动完成。控制装置80为能够处理数据的微型计算机或者嵌入式单片机。上述“连接”的含义包括物体与物体之间的实际配合关系，例如，供水管道之间的连接是指供水管道之间连通，流体可以在供水管道之间通过；控制装置80与各装置之间的连接是电性连接。
21.进一步的，温度采集装置还与第一回水管道连接，以采集第一回水管道中的靠近太阳能集热器20的水的温度，并产生对应的第一温度值；在第一温度值小于预设的太阳能流出水温度值时，控制装置80控制流体压力输送装置60停止输送预定压力的水给第一供水管道。温度采集装置还采集第二供水管道中靠近保温水箱30的水的温度，并产生对应的第三温度值；在第三温度值不小于预设的水箱水供暖温度值时，控制装置80控制流体通过管控装置60进入打开工作状态，容许保温水箱中的水流出；在第三温度值小于预设的水箱水供暖温度值时，控制流体通过管控装置60进入关闭工作状态，禁止保温水箱中的水流出。
22.进一步的，温度采集装置包括第一温度传感器51、第二温度传感器52、第三温度传感器53，第一温度传感器51、第二温度传感器52与控制装置80电性连接，第一温度传感器51设置在第二供水管道中，且靠近太阳能集热器20；第二温度传感器52、第三温度传感器53设置在第一供水管道中，第三温度传感器53靠近保温水箱30，第二温度传感器52靠近地暖系统；第一温度传感器51产生所述第一温度值，第二温度传感器52产生所述第二温度值，第三温度传感器53产生所述第三温度值。第二温度传感器52靠近地暖系统设置，可以采集从地暖温度保持装置40实时流出的且进入地暖系统的水的温度，控制装置80根据第二温度传感器52产生所述第二温度值来有效的控制耗能热水供应系统90工作。
23.进一步的，流体压力输送装置60包括第一流体输送泵61、第二流体输送泵62，第一流体输送泵61、第二流体输送泵62与控制装置80电性连接，第一流体输送泵61设置在保温水箱30中，且与第二供水管道连接；第二流体输送泵62设置在第一供水管道上，且靠近外界地暖系统；第二流体输送泵62位于第二温度传感器52、第三温度传感器53之间。
24.进一步的，流体通过管控装置包括第一电动阀门71、第二电动阀门72，第一电动阀门71、第二电动阀门72与控制装置80电性连接，第一电动阀门71设置在第一供水管道中，且靠近保温水箱30；第二电动阀门72设置在第一回水管道中，且靠近保温水箱30，且位于第三温度传感器53与第二流体输送泵62之间；地暖温度保持装置40的第四供水管道与第一供水管道的连接点位于第一电动阀门71与第二流体输送泵62之间的第一回水管道上。第一电动阀门71、第二电动阀门72处于关闭工作，禁止保温水箱30中的水流出。
25.进一步的，太阳能及耗能辅热供热装置10还包括生活用水换热装置100，生活用水换热装置100固定设置在保温水箱30中，生活用水换热装置100的进水端及排水端从保温水箱30内伸出，以用于对应的与自来水管、生活排水龙头连接。第二供水管道上还设置有单向阀110，以防止第一流体输送泵61停止工作后，太阳能集热器20中的水倒流。
26.使用上述太阳能及耗能辅热供热装置10时，将太阳能及耗能辅热供热装置10内的各个管道连接及和外界地暖系统连接好后，向保温水箱30中加入水，冬季白天控制第一流体输送泵61工作，以给太阳能集热器20输送水，太阳能集热器20将水加热后在回送到保温水箱30中，如此循环以使保温水箱30中的水升温，控制装置80控制第二流体输送泵62开始工作，将升温后的水输送至外界地暖系统进行供暖；到了晚上，温度采集装置的第一温度传
感器51采集第二供水管道中的水的温度，并产生第一温度值，在第一温度值小于预设的太阳能流出水温度值时，说明太阳能集热器20不能在对保温水箱中的水进行加热了，控制装置80控制流体压力输送装置60中的第一流体输送泵61停止工作，控制装置80控制第一电动阀门71、第二电动阀门72同时进入关闭工作状态，以实现保温水箱中的水的禁止流出，控制装置80还控制耗能热水供应系统90工作，将热水输送给地暖温度保持装置40的耗能热水流通腔体，以直接换热给水箱水流通腔体中的水，使地暖温度及时达到外界供暖系统的室内所需的温度要求。
技术特征：1.一种太阳能及耗能辅热供热装置，其特征在于：一种太阳能及耗能辅热供热装置，包括太阳能集热器、保温水箱、地暖温度保持装置、温度采集装置、流体压力输送装置、流体通过管控装置、控制装置及耗能热水供应系统，控制装置与温度采集装置、流体压力输送装置、流体通过管控装置及耗能热水供应系统电性连接，保温水箱具有用于与地暖系统连接的第一供水管道、第一回水管道，保温水箱还具有第二供水管道、第二回水管道，保温水箱通过第二供水管道、第二回水管道与太阳能集热器连接；地暖温度保持装置具有相互独立的水箱水流通腔体及耗能热水流通腔体，地暖温度保持装置具有第三供水管道、第三回水管道、第四供水管道、第四回水管道；第三供水管道、第三回水管道与耗能热水流通腔体连接，第四供水管道与第一供水管道连接，第四回水管道对应的第一回水管道连接；流体压力输送装置与第一供水管道、第二供水管道连接，并在控制装置的控制下输送预定压力的水给第一供水管道、第二供水管道；温度采集装置与第二供水管道连接，以采集第二供水管道中的靠近地暖系统的水的温度，并产生对应的第二温度值；流体通过管控装置与第一供水管道、第一回水管道连接，且流体通过管控装置与第一供水管道、第一回水管道的连接部位靠近保温水箱；在第二温度值小于预设的地暖水温度值时，控制装置控制耗能热水供应系统工作将热水输送给地暖温度保持装置的耗能热水流通腔体以使地暖温度保持装置的水箱水流通腔体中的水温度升高后进入地暖系统，控制装置还控制流体通过管控装置进入关闭工作状态，禁止保温水箱中的水流出。2.如权利要求1所述的太阳能及耗能辅热供热装置，其特征在于：所述地暖温度保持装置采用板式换热方式进行换热。3.如权利要求1所述的太阳能及耗能辅热供热装置，其特征在于：所述耗能热水供应系统为空气源热泵热水器。4.如权利要求1所述的太阳能及耗能辅热供热装置，其特征在于：所述耗能热水供应系统为燃气热水器。5.如权利要求1所述的太阳能及耗能辅热供热装置，其特征在于：所述耗能热水供应系统为电热水器。6.如权利要求1或2所述的太阳能及耗能辅热供热装置，其特征在于：温度采集装置还与第一回水管道连接，以采集第一回水管道中的靠近太阳能集热器的水的温度，并产生对应的第一温度值；在第一温度值小于预设的太阳能流出水温度值时，控制装置控制流体压力输送装置停止输送预定压力的水给第一供水管道；温度采集装置还采集第二供水管道中靠近保温水箱的水的温度，并产生对应的第三温度值；在第三温度值不小于预设的水箱水供暖温度值时，控制装置控制流体通过管控装置进入打开工作状态，容许保温水箱中的水流出；在第三温度值小于预设的水箱水供暖温度值时，控制流体通过管控装置进入关闭工作状态，禁止保温水箱中的水流出。7.如权利要求6所述的太阳能及耗能辅热供热装置，其特征在于：温度采集装置包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器，第一温度传感器、第二温度传感器与控制装置电性连接，第一温度传感器设置在第二供水管道中，且靠近太阳能集热器；第二温度传感器、第三温度传感器设置在第一供水管道中，第三温度传感器靠近保温水箱，第二温度传感器靠近地暖系统；第一温度传感器产生所述第一温度值，第二温度传感器产生所述第二温度值，第三温度传感器产生所述第三温度值。
8.如权利要求7所述的太阳能及耗能辅热供热装置，其特征在于：流体压力输送装置包括第一流体输送泵、第二流体输送泵，第一流体输送泵、第二流体输送泵与控制装置电性连接，第一流体输送泵设置在保温水箱中，且与第二供水管道连接；第二流体输送泵设置在第一供水管道上，且靠近地暖系统，第二流体输送泵位于第二温度传感器、第三温度传感器之间。9.如权利要求8所述的太阳能及耗能辅热供热装置，其特征在于：流体通过管控装置包括第一电动阀门、第二电动阀门，第一电动阀门、第二电动阀门与控制装置电性连接，第一电动阀门设置在第一供水管道中，且靠近保温水箱；第二电动阀门设置在第一回水管道中，且靠近保温水箱，且位于第三温度传感器与第二流体输送泵之间；地暖温度保持装置的第四供水管道与第一供水管道的连接点位于第一电动阀门与第二流体输送泵之间的第一回水管道上。10.如权利要求9所述的太阳能及耗能辅热供热装置，其特征在于：太阳能及耗能辅热供热装置还包括生活用水换热装置，生活用水换热装置固定设置在保温水箱中，生活用水换热装置的进水端及排水端从保温水箱内伸出，以用于对应的与自来水管、生活排水龙头连接。
技术总结一种太阳能及耗能辅热供热装置，包括太阳能集热器、保温水箱、地暖温度保持装置、温度采集装置、流体压力输送装置、流体通过管控装置、控制装置及耗能热水供应系统。地暖温度保持装置具有相互独立的水箱水流通腔体及耗能热水流通腔体，在温度采集装置产生的第二温度值小于预设的地暖水温度值时，亦既保温水箱中的水的热量不满足地暖所需热量时，控制装置控制流体通过管控装置进入关闭工作状态，禁止保温水箱中的水流出，并控制耗能热水供应系统工作将热水输送给地暖温度保持装置的耗能热水流通腔体，以直接换热给水箱水流通腔体中的水，使地暖温度及时达到室内所需的温度要求。地暖温度及时达到室内所需的温度要求。地暖温度及时达到室内所需的温度要求。
技术研发人员：朱学明 王宏亮
受保护的技术使用者：宁夏明力达新能源环保科技有限公司
技术研发日：2022.08.17
技术公布日：2022/12/1
