建筑用多能互補系統的制作方法

本實用新型涉及建筑與環境領域，具體而言，涉及一種建筑用多能互補系統。

背景技術：

能源是人類生存發展和國家經濟發展重要的物質基礎，現代社會中生產和生活，都離不開能源的大量消耗。其中，可再生能源所占全球能源消耗結構的比重將會持續上升，并且在2020年、2030年、2050年和2100年將會分別達到20％、30％、62％和86％。在這個過程中，如何高效利用可再生能源成為技術科學發展的焦點。從能源利用技術的現有形式上來講，能源的高效綜合利用技術是關系到如何節約使用能源等最直接、最主要的關鍵技術，也就是說要以能量的高效利用為核心，通過將不同功能的小系統集成為大系統，實現對不同品位能量的高效高值利用。

目前，在發展應用于建筑領域的能源系統過程中，存在以下問題：(1)缺乏對不同品位能源(尤其是可再生能源)的集成化高效利用，往往僅局限單一可再生能源的利用，忽視不同可再生能源在全年使用周期內的相互補充潛力；(2)沒有實現欠豐富地區可再生能源的高效利用，通常僅關注可再生能源豐富地區的應用問題，從而造成欠豐富地區可再生能源利用水平低、利用量小等問題。

提供一種建筑用能源互補系統，該系統可以對空氣能、太陽能和地熱能進行充分合理的利用，這對于環境保護及可持續發展具有非常重要的現實意義。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供了一種建筑用能源互補系統，其能夠對空氣能、太陽能和地熱能進行充分合理的利用。

本實用新型是這樣實現的：

一種建筑用多能互補系統，包括太陽能發電設備、空氣源熱泵和地源熱泵；所述太陽能發電設備與所述空氣源熱泵電連接；所述太陽能發電設備與所述地源熱泵連接；

所述空氣源熱泵包括冷凝器、風機及箱體，所述風機和所述冷凝器設置在所述箱體內，所述箱體上設置有出風口；

所述建筑用多能互補系統還包括導風管和水箱，所述導風管包括進風端和出風端，所述進風端與所述出風口可拆卸連接，所述導風管包括傳輸段和導熱段，所述導熱段設置于所述水箱內，所述導熱段彎曲盤繞在所述水箱內，所述出風端設置于所述水箱外與大氣連通。

作為優選，所述水箱內包括控制器和溫度傳感器；所述溫度傳感器設置在所述水箱內；所述導風管上還設置有排風管，所述排風管的一端所述傳輸段連通，另一端與大氣連通；

所述排風管上設置流量控制閥，所述控制器與所述流量控制閥電連接，所述控制器與所述溫度傳感器電連接。

作為優選，所述水箱內還設置有加熱器，所述加熱器與所述太陽能發電設備電連接，所述加熱器與所述控制器連接。

作為優選，所述建筑用多能互補系統還包括供水管，所述供水管上設置有截止閥。

作為優選，所述截止閥為浮球閥，所述浮球閥的浮體設置在所述水箱內。

作為優選，所述水箱外設置有保溫層。

作為優選，還包括電能儲存設備，所述電能儲存設備與所述太陽能發電設備連接，所述電能儲存設備與所述空氣源熱泵、所述地源熱泵、所述控制器電連接。

作為優選，所述電能儲存設備為蓄電池。

作為優選，所述出風端設置有消音器。

作為優選，所述排風管的端部設置有消音器。

本實用新型的有益效果是：本實用新型通過上述設計得到建筑用多能互補系統，其包括了太陽能發電設備、地熱源熱泵和空氣源熱泵。使用時根據實際情況調整各種能源的利用比例，從而可以對多種能源充分利用，提高了能源利用率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施方式的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1是本實用新型實施例提供的建筑用多能互補系統的連接示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的箱體、導風管與水箱的連接的俯視圖；

圖3是本實用新型實施例提供的圖2中的水箱側視圖；

圖4是本實用新型實施例提供的水箱的使用原理圖；

圖5是本實用新型實施例提供的閥桿與配重的結構示意圖；

圖6是本實用新型實施例提供的圖5沿Ⅵ-Ⅵ的剖視圖。

圖標：100-建筑用多能互補系統；110-太陽能發電設備；112-電能儲存設備；114-外接電源；120-空氣源熱泵；122-冷凝器；124-風機；126-箱體；1262-出風口；130-地源熱泵；140-導風管；142-傳輸段；144-導熱段；146-消音器；150-水箱；152-控制器；154-溫度傳感器；156-保溫層；160-排風管；162-流量控制閥；170-加熱器；180-供水管；190-截止閥；192-閥桿；1922-條形孔；1924-導向桿；1925-第一擋塊；1926-第二擋塊；1927-拉伸彈簧；193-浮體；194-配重；200-建筑物。

具體實施方式

為使本實用新型實施方式的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施方式中的附圖，對本實用新型實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式是本實用新型一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基于本實用新型中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本實用新型保護的范圍。

因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施方式的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施方式。基于本實用新型中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置關系的術語為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該實用新型產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，術語“水平”、“豎直”、“懸垂”等術語并不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平，并不是表示該結構一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

實施例：

如圖1，本實施例提供了一種建筑用多能互補系統100，該系統包括太陽能發電設備110、電能儲存設備112、空氣源熱泵120、地源熱泵130、水箱150及外接電源114。太陽能發電設備110分別與電能儲存設備112、空氣源熱泵120、地源熱泵130電連接，外接電源114與電能儲存設備112、空氣源熱泵120、地源熱泵130電連接，水箱150用于提供生活用水，并與空氣源熱泵120連接。整個建筑用多能互補系統100用于地面上的建筑物200。

如圖2，空氣源熱泵120包括冷凝器122、風機124和箱體126，冷凝器122和風機124均安裝在箱體126內，三者整體安裝在建筑物200外面。箱體126的側壁上設置有出風口1262，冷凝器122位于出風口1262和風機124之間。

水箱150是由不銹鋼鋼板焊接而成的方形結構，在其外層設置有保溫層156。水箱150內設置有加熱器170和溫度傳感器154，加熱器170與電能儲存設備112及外接電源114電連接。水箱150上還設置有控制器152，控制器152與加熱器170及溫度傳感器154連接。控制器152根據溫度傳感器154的反饋信號控制加熱器170的開關。本實施例中的控制器152為PLC控制，在現有技術中比較普遍，不再對其進行詳細描述。水箱150的底部設置有出水管，該水箱150是建筑物200內部生活用熱水的來源。

水箱150通過導風管140與箱體126的出風口1262連接，導風管140包括傳輸段142和導熱段144。傳輸段142是由絕熱材料制成的管體，導熱段144是由熱導率較高的材料制成的彎曲狀的管體，整個導熱段144呈多個S型順序連接。導熱段144設置于水箱150內，傳輸段142直接與箱體126的出風口1262連接，將箱體126來的熱風送入到導熱段144，最終排入大氣。傳輸段142上設置有閥門。為了降低排風時的噪音，在導風管140的末端設置有消音器146，消音器146可直接購買，不再對其進行詳細描述。

在傳輸段142上還設置有排風管160，排風管160與傳輸段142連通，從而可以將傳輸段142內的風排入到大氣中，在傳輸段142的末端同樣設置有消音器146。另外，在排風管160上還設置有流量控制閥162，流量控制閥162為電磁流量調節閥，其與控制器152連接。控制器152根據溫度傳感器154反饋的型號控制流量控制閥162的開度。

如圖3和圖4，本實施例提供的建筑用多能互補系統100還包括有供水管180，用于補充水箱150內的水。供水管180上設置有截止閥190，本實施例中采用的是浮球閥，該浮球閥包括閥芯、閥體、閥桿192、浮體193和配重194。閥桿192一端與閥芯連接，另一端與浮體193連接，配重194與閥桿192連接，并且配重194與閥桿192的連接位置可沿閥桿192移動。

如圖5和圖6，閥桿192包括導向桿1924、第一擋塊1925、第二擋塊1926和拉伸彈簧1927，導向桿1924的側面設置有條形孔1922，該條形孔1922為通孔，并沿閥桿192的長度方向延伸。導向桿1924穿過條形孔1922，其一端固定連接第一擋塊1925，另一端活動連接第二擋塊1926，導向桿1924與第一擋塊1925一體成型。第二擋塊1926的中部設置有通孔，導向桿1924通過該通孔與導向桿1924滑動連接。在第一擋塊1925和第二擋塊1926之間還設置有拉伸彈簧1927，拉伸彈簧1927套設于導向桿1924上。拉伸彈簧1927使得第一擋塊1925和第二擋塊1926夾持在閥桿192上。配重194通過第一擋塊1925和第二擋塊1926與閥桿192連接。

在第一擋塊1925和第二擋塊1926與閥桿192的配合面上設置有橡膠墊(圖中未示出)，橡膠墊使得第一擋塊1925和第二擋塊1926與閥桿192之間的摩擦力更大，從而使得在不受外力的作用下第一擋塊1925和第二擋塊1926與閥桿192的相對位置可以固定。

如圖3和圖4，本實施例提供的水箱150、供水管180和截止閥190之間的工作原理如下：當出水管持續出水時，水箱150內的水位逐漸降低，浮體193受到的浮力逐漸降低，浮體193在自身重力和配重194的重力作用下向下移動，并且通過閥桿192帶動閥芯運動。當水位降低到警戒水位時，浮體193的位移足以開啟截止閥190，從而供水管180對水箱150進行供水。隨著水位的持續降低，浮體193的位移增大，截止閥190的開度也增大。隨著截止閥190開度的增大，供水管180的供水量超過了出水管的出水量。水位開始上升，浮體193向上移動，從而帶動截止閥190以減小其開度，當水位上升到警戒水位的時候，浮體193通過閥桿192帶動截止閥190關閉。

如圖4、圖5和圖6，調整閥桿192與配重194的連接位置可以調整警戒水位的高度。調整的原理如下：當需要提高警戒水位時，將配重194朝遠離截止閥190的位置移動，從而配重194給截止閥190的力矩增大；此時，水位漲到原警戒水位以上才能給浮體193足夠的浮力帶動閥芯移動，從而關閉截止閥190。當需要降低警戒水位時，將配重194朝靠近截止閥190的位置移動；此時，水位漲到原警戒水位以下即可以帶動浮體193關閉截止閥190。

當需要調整閥桿192與配重194的連接位置時，只需要將拉動第二擋塊1926相對于第一擋塊1925遠離，使得第一擋塊1925、第二擋塊1926不再與閥桿192配合；然后移動第一擋塊1925和第二擋塊1926即可，當移動到合適的位置后松開第二擋塊1926，在彈簧的回復力作用下，第一擋塊1925和第二擋塊1926產生夾緊力與閥桿192固定。配重194與第一擋塊1925、第二擋塊1926連接，從而移動了配重194的位置。

整個建筑用多能互補系統100的工作原理如下：使用時，根據實際情況，調整對太陽能和地熱能的使用比例。在夏季，使用空氣源熱泵120時，箱體126中冷凝器122發熱，風機124將熱風通過出風口1262吹走，熱風通過輸送管來到水箱150中的導熱管，對水箱150中的生活用水進行持續加熱。溫度傳感器154測得水溫后反饋給控制器152，當水溫過高時，控制器152控制排風管160上的流量控制閥162將閥門開度增大，從而較多的熱風通過排風管160直接排走。當水溫過低時，控制器152將流量控制閥162開度減小，從而較多的熱風來到導熱管對生活用水進行加熱；如果水溫過低，熱風不足以使的整箱的生活用水快速加熱，控制器152開啟加熱器170對生活用水加熱。

在冬季，使用空氣源熱泵120時，由于箱體126中吹出來的是冷風，可以將排風管160完全打開，將傳輸管上的閥門關閉，利用加熱器170對生活用水加熱。水位過低時，浮球閥自動開啟，供水管180對水箱150供水。

本實施例中的空氣源熱泵120、太陽能發電設備110及地源熱泵130可以根據現有技術進行設計，本實施例不再對其進行描述。

需要說明的是，本實施例為較佳實施例，在其它實施例中，水箱150上供水管180的截止閥190可以為普通的球閥；或者，供水管180上的浮球閥采用現有技術中的普通浮球閥，不設置配重194；或者在其它實施例中，也可以不設置消音器146。這些改變均不影響建筑用多能互補系統100對不同能源的高效利用。

以上所述僅為本實用新型的優選實施方式而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。