CN114877508A - 一种可再生能源驱动的室温调节*** - Google Patents

一种可再生能源驱动的室温调节*** Download PDF

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Abstract

一种可再生能源驱动的室温调节***，包括中央控制器、蓄电池、太阳能发电板、风力发电设备、储热水箱、太阳能集热器、水源换热器及空气源热泵；中央控制器的控制端与蓄电池电连接；蓄电池的充电端分别与太阳能发电板和风力发电设备电连接；储热水箱与太阳能集热器水路连接；水源换热器与储热水箱水路连接；空气源热泵的控制端与中央控制器电连接，空气源热泵的供电端与蓄电池电连接；当用户电网停电时，用户室内所有用电设备均切换到由蓄电池供电模式，蓄电池作为紧急电源使用。本发明中引入了太阳能、风能作为传统能源耗能的补充，充分利用可再生能源对室温进行调节，降低了传统能源的耗能占比，促进了二氧化碳等温室气体排放量的降低。

Description

一种可再生能源驱动的室温调节***
技术领域
本发明属于可再生能源利用技术领域，特别是涉及一种可再生能源驱动的室温调节***。
背景技术
目前，我国建筑能耗占到全社会能耗的约30％，其已经成为我国社会的主要能源消耗用途之一，而用于采暖和空调的能耗又占到建筑能耗的约2/3，并且采暖和空调的能耗中绝大部分都由不可再生能源转换而来，这也是二氧化碳等温室气体排放的主要来源。
为了降低不可再生能源的使用量，推动太阳能、风能等可再生能源的开发利用，通过采暖和空调对室温进行调节时，降低传统能源的耗能占比，引入可再生能源作为能耗补充，降低二氧化碳等温室气体排放，因此开发一种可再生能源驱动的室温调节***势在必行。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种可再生能源驱动的室温调节***，引入了作为可再生能源的太阳能、风能作为传统能源耗能的补充，充分利用可再生能源对室温进行调节，降低了传统能源的耗能占比，促进了二氧化碳等温室气体排放量的降低。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种可再生能源驱动的室温调节***，包括中央控制器、蓄电池、太阳能发电板、风力发电设备、储热水箱、太阳能集热器、水源换热器及空气源热泵；所述中央控制器的控制端与蓄电池电连接；所述蓄电池的充电端分别与太阳能发电板和风力发电设备电连接；所述储热水箱与太阳能集热器水路连接；所述水源换热器与储热水箱水路连接；所述空气源热泵的控制端与中央控制器电连接，空气源热泵的供电端与蓄电池电连接。
所述太阳能发电板与太阳能集热器采用组合式装配结构；所述太阳能发电板采用折叠式结构，所述太阳能集热器采用固定式结构；所述太阳能发电板位于太阳能集热器上方，太阳能发电板一端与太阳能集热器相铰接，太阳能发电板另一端为自由端；在所述太阳能集热器中部设置有滑轨，在所述太阳能发电板的自由端设置有电驱式滑块，电驱式滑块位于滑轨上，电驱式滑块沿滑轨具有直线移动自由度；所述电驱式滑块的供电端与蓄电池电连接。
在所述储热水箱内分别设置有电加热器、第一水位计及第一温度传感器；所述电加热器的供电端与蓄电池电连接；所述第一水位计的信号输出端与中央控制器电连接；所述第一温度传感器的信号输出端与中央控制器电连接；所述储热水箱并列配置有补水箱，在补水箱内分别设置有第二水位计及第二温度传感器；所述第二水位计的信号输出端与中央控制器电连接；所述第二温度传感器的信号输出端与中央控制器电连接；所述补水箱的补水口与用户供水管网相连通，在补水箱的补水口与用户供水管网之间的管路上设置有第一电磁阀门；所述补水箱与储热水箱水路连接，在补水箱与储热水箱之间设置有两条连通水路，第一条连通水路上设置有第二电磁阀门，第二条连通水路上设置有第一水泵。
所述水源换热器的进水口分两路输入，第一路与储热水箱相连通，第二路与补水箱相连通，在水源换热器的进水口与储热水箱之间的管路上设置有第三电磁阀门，在水源换热器的进水口与补水箱之间的管路上设置有第四电磁阀门；所述水源换热器的出水口分两路输出，第一路与储热水箱相连通，第二路与补水箱相连通，在水源换热器的出水口与储热水箱之间的管路上设置有第二水泵，在水源换热器的出水口与补水箱之间的管路上设置有第三水泵；所述水源换热器设置在用户室内，通过水源换热器对用户室内的温度进行调节。
所述风力发电设备包括风力机叶轮、齿轮换动器及发电机；所述齿轮换动器的动力输入轴与风力机叶轮同轴固连，齿轮换动器的动力输出轴与发电机的电机轴同轴固连；所述发电机的输电端与蓄电池电连接；所述空气源热泵的压缩机供电端分别与用户电网和蓄电池电连接；所述空气源热泵的室内侧换热器设置在用户室内，通过室内侧换热器对用户室内的温度进行调节；所述空气源热泵的室外侧换热器设置在用户室外，通过室外侧换热器从室外空气中吸收热能。
在所述中央控制器与蓄电池之间设置有电量监测仪；在用户室内设置有电子式温度计，电子式温度计的信号输出端与中央控制器电连接；所述补水箱的排水口与用户室内水路***相连通；所述蓄电池通过继电器与用户室内电路***相连通。
当所述第一温度传感器检测到储热水箱内的水温低于设定值时，电驱式滑块沿滑轨后退，带动太阳能发电板变为折叠状态，使太阳能集热器完全暴露在阳光下，仅由太阳能集热器进行工作，直到储热水箱内的水温高于设定值后，电驱式滑块沿滑轨前移复位，带动太阳能发电板恢复展开状态，展开的太阳能发电板将太阳能集热器完全覆盖，仅太阳能发电板进行全功率发电。
当所述电量监测仪检测到蓄电池的电量充满后，电驱式滑块沿滑轨后退，带动太阳能发电板变为折叠状态，使太阳能集热器完全暴露在阳光下，仅由太阳能集热器进行工作，同时风力发电设备产生的电能通过蓄电池优先供给空气源热泵，通过空气源热泵对用户室内温度进行调节，其次供给电加热器，通过电加热器辅助提高储热水箱内的水温。
当采用水源换热器对用户室内温度进行调节时，若为冬季供暖模式，首先开启第二电磁阀门，同时启动第一水泵，使储热水箱内的水与补水箱内的水彼此之间实现充分交流，直到储热水箱和补水箱内的水温达到一致，随后关闭第二电磁阀门和第一水泵；之后开启第四电磁阀门，同时启动第三水泵，使热水在水源换热器与补水箱之间循环流动，通过水源换热器实现室内供暖，直到补水箱内的水温低于设定值后，关闭第四电磁阀门和第三水泵；然后开启第三电磁阀门，同时启动第二水泵，使热水在水源换热器与储热水箱之间循环流动，同时使热水在水源换热器与储热水箱之间循环流动，通过水源换热器实现室内供暖，直到储热水箱内的水温低于设定值后，关闭第三电磁阀门和第二水泵，并切换至空气源热泵对室内供暖；若为夏季供冷模式，将第二电磁阀门、第三电磁阀门、第一水泵和第二水泵调整为关闭状态，开启第一电磁阀门，将用户供水管网内的冷水注入补水箱内，直到补水箱内注满水后，关闭第一电磁阀门，之后开启第四电磁阀门和第三水泵，使冷水在水源换热器与补水箱之间循环流动，进而通过水源换热器实现室内供冷。
当用户电网停电时，用户室内所有用电设备均切换到由蓄电池供电模式，此时的蓄电池作为紧急电源使用。
本发明的有益效果：
本发明的可再生能源驱动的室温调节***，引入了作为可再生能源的太阳能、风能作为传统能源耗能的补充，充分利用可再生能源对室温进行调节，降低了传统能源的耗能占比，促进了二氧化碳等温室气体排放量的降低。
附图说明
图1为本发明的一种可再生能源驱动的室温调节***的结构原理图；
图中，1—中央控制器，2—蓄电池，3—太阳能发电板，4—风力发电设备，5—储热水箱，6—太阳能集热器，7—水源换热器，8—空气源热泵，9—滑轨，10—电驱式滑块，11—电加热器，12—第一水位计，13—第一温度传感器，14—补水箱，15—第二水位计，16—第二温度传感器，17—第一电磁阀门，18—第二电磁阀门，19—第一水泵，20—第三电磁阀门，21—第四电磁阀门，22—第二水泵，23—第三水泵，24—风力机叶轮，25—齿轮换动器，26—发电机，27—压缩机，28—室内侧换热器，29—室外侧换热器，30—电量监测仪，31—电子式温度计，32—用户室内水路***，33—继电器，34—用户室内电路***。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示，一种可再生能源驱动的室温调节***，包括中央控制器1、蓄电池2、太阳能发电板3、风力发电设备4、储热水箱5、太阳能集热器6、水源换热器7及空气源热泵8；所述中央控制器1的控制端与蓄电池2电连接；所述蓄电池2的充电端分别与太阳能发电板3和风力发电设备4电连接；所述储热水箱5与太阳能集热器6水路连接；所述水源换热器7与储热水箱5水路连接；所述空气源热泵8的控制端与中央控制器1电连接，空气源热泵8的供电端与蓄电池2电连接。
本实施例中，水源换热器7采用铝制翅片管式换热器，蓄电池2采用磷酸铁锂电池。
所述太阳能发电板3与太阳能集热器6采用组合式装配结构；所述太阳能发电板3采用折叠式结构，所述太阳能集热器6采用固定式结构；所述太阳能发电板3位于太阳能集热器6上方，太阳能发电板3一端与太阳能集热器6相铰接，太阳能发电板3另一端为自由端；在所述太阳能集热器6中部设置有滑轨9，在所述太阳能发电板3的自由端设置有电驱式滑块10，电驱式滑块10位于滑轨9上，电驱式滑块10沿滑轨9具有直线移动自由度；所述电驱式滑块10的供电端与蓄电池2电连接。
在所述储热水箱5内分别设置有电加热器11、第一水位计12及第一温度传感器13；所述电加热器11的供电端与蓄电池2电连接；所述第一水位计12的信号输出端与中央控制器1电连接；所述第一温度传感器13的信号输出端与中央控制器1电连接；所述储热水箱5并列配置有补水箱14，在补水箱14内分别设置有第二水位计15及第二温度传感器16；所述第二水位计15的信号输出端与中央控制器1电连接；所述第二温度传感器16的信号输出端与中央控制器1电连接；所述补水箱14的补水口与用户供水管网相连通，在补水箱14的补水口与用户供水管网之间的管路上设置有第一电磁阀门17；所述补水箱14与储热水箱5水路连接，在补水箱14与储热水箱5之间设置有两条连通水路，第一条连通水路上设置有第二电磁阀门18，第二条连通水路上设置有第一水泵19。
本实施例中，第一水位计12和第二水位计15均采用浮球式液位变送器，第一温度传感器13和第二温度传感器16均采用热电偶式温度传感器。
所述水源换热器7的进水口分两路输入，第一路与储热水箱5相连通，第二路与补水箱14相连通，在水源换热器7的进水口与储热水箱5之间的管路上设置有第三电磁阀门20，在水源换热器7的进水口与补水箱14之间的管路上设置有第四电磁阀门21；所述水源换热器7的出水口分两路输出，第一路与储热水箱5相连通，第二路与补水箱14相连通，在水源换热器7的出水口与储热水箱5之间的管路上设置有第二水泵22，在水源换热器7的出水口与补水箱14之间的管路上设置有第三水泵23；所述水源换热器7设置在用户室内，通过水源换热器7对用户室内的温度进行调节。
所述风力发电设备4包括风力机叶轮24、齿轮换动器25及发电机26；所述齿轮换动器25的动力输入轴与风力机叶轮24同轴固连，齿轮换动器25的动力输出轴与发电机26的电机轴同轴固连；所述发电机26的输电端与蓄电池2电连接；所述空气源热泵8的压缩机27供电端分别与用户电网和蓄电池2电连接；所述空气源热泵8的室内侧换热器28设置在用户室内，通过室内侧换热器28对用户室内的温度进行调节；所述空气源热泵8的室外侧换热器29设置在用户室外，通过室外侧换热器29从室外空气中吸收热能。
在所述中央控制器1与蓄电池2之间设置有电量监测仪30；在用户室内设置有电子式温度计31，电子式温度计31的信号输出端与中央控制器1电连接；所述补水箱14的排水口与用户室内水路***32相连通；所述蓄电池2通过继电器33与用户室内电路***34相连通。
本实施例中，用户室内水路***32包括用户在日常生活中输出热水的设施，用户室内电路***34包括用户在日常生活中需要用电的家用电器等，电子式温度计31可以安装在室内不同位置，当电子式温度计31检测到实际室温与中央控制器1中设定的室温相差小于2℃时，则室温调节过程暂停，以节约能源消耗，当电子式温度计31检测到实际室温与中央控制器1中设定的室温相差超出2℃时，则室温调节过程恢复启动，直到实际室温与设定室温达到一致。
当所述第一温度传感器13检测到储热水箱5内的水温低于设定值时，电驱式滑块10沿滑轨9后退，带动太阳能发电板3变为折叠状态，使太阳能集热器6完全暴露在阳光下，仅由太阳能集热器6进行工作，直到储热水箱5内的水温高于设定值后，电驱式滑块10沿滑轨9前移复位，带动太阳能发电板3恢复展开状态，展开的太阳能发电板3将太阳能集热器6完全覆盖，仅太阳能发电板3进行全功率发电。
本实施例中，储热水箱5内的水温设定值为50℃，当水温低于50℃时，则太阳能发电板3折叠收起，仅由太阳能集热器6进行水的加热，随着水温的升高，当水温高于50℃时，便将太阳能发电板3重新展开，太阳能集热器6被太阳能发电板3覆盖，此时仅由太阳能发电板3进行光伏发电。
当所述电量监测仪30检测到蓄电池2的电量充满后，电驱式滑块10沿滑轨9后退，带动太阳能发电板3变为折叠状态，使太阳能集热器6完全暴露在阳光下，仅由太阳能集热器6进行工作，同时风力发电设备4产生的电能通过蓄电池2优先供给空气源热泵8，通过空气源热泵8对用户室内温度进行调节，其次供给电加热器11，通过电加热器11辅助提高储热水箱5内的水温。
本实施例中，当处于夜晚无太阳光照射且无风条件时，蓄电池2无法进行电能补充，因此蓄电池2处于完全耗电状态，当蓄电池2的电量低于设定阈值时，直接切换至用户电网替换蓄电池2进行供电，而蓄电池2的低电量阈值设定为正常驱动空气源热泵8及其他用电设备运行48小时所需的电量。
当采用水源换热器7对用户室内温度进行调节时，若为冬季供暖模式，首先开启第二电磁阀门18，同时启动第一水泵19，使储热水箱5内的水与补水箱14内的水彼此之间实现充分交流，直到储热水箱5和补水箱14内的水温达到一致，随后关闭第二电磁阀门18和第一水泵19；之后开启第四电磁阀门21，同时启动第三水泵23，使热水在水源换热器7与补水箱14之间循环流动，通过水源换热器7实现室内供暖，直到补水箱14内的水温低于设定值后，关闭第四电磁阀门21和第三水泵23；然后开启第三电磁阀门20，同时启动第二水泵2，使热水在水源换热器7与储热水箱5之间循环流动，同时使热水在水源换热器7与储热水箱5之间循环流动，通过水源换热器7实现室内供暖，直到储热水箱5内的水温低于设定值后，关闭第三电磁阀门20和第二水泵2，并切换至空气源热泵8对室内供暖；若为夏季供冷模式，将第二电磁阀门18、第三电磁阀门20、第一水泵19和第二水泵22调整为关闭状态，开启第一电磁阀门17，将用户供水管网内的冷水注入补水箱14内，直到补水箱14内注满水后，关闭第一电磁阀门17，之后开启第四电磁阀门21和第三水泵23，使冷水在水源换热器7与补水箱14之间循环流动，进而通过水源换热器7实现室内供冷。
本实施例中，在冬季供暖模式下，当处于夜晚无太阳光照射时，如果储热水箱5和补水箱14的水温低于到30℃时，则停止水源换热器7的供暖，第二电磁阀门18、第一水泵19、第三电磁阀门20、第四电磁阀门21、第二水泵22和第三水泵23全部关闭，直接切换到空气源热泵8对室内进行供暖；在夏季供冷模式时，当处于夜晚无太阳光照射时，如果补水箱14的水温高于到25℃时，则停止水源换热器7的供冷，第四电磁阀门21和第三水泵23全部关闭，直接切换到空气源热泵8对室内进行供冷。
当用户电网停电时，用户室内所有用电设备均切换到由蓄电池2供电模式，此时的蓄电池2作为紧急电源使用。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种可再生能源驱动的室温调节***，其特征在于：包括中央控制器、蓄电池、太阳能发电板、风力发电设备、储热水箱、太阳能集热器、水源换热器及空气源热泵；所述中央控制器的控制端与蓄电池电连接；所述蓄电池的充电端分别与太阳能发电板和风力发电设备电连接；所述储热水箱与太阳能集热器水路连接；所述水源换热器与储热水箱水路连接；所述空气源热泵的控制端与中央控制器电连接，空气源热泵的供电端与蓄电池电连接。
2.根据权利要求1所述的一种可再生能源驱动的室温调节***，其特征在于：所述太阳能发电板与太阳能集热器采用组合式装配结构；所述太阳能发电板采用折叠式结构，所述太阳能集热器采用固定式结构；所述太阳能发电板位于太阳能集热器上方，太阳能发电板一端与太阳能集热器相铰接，太阳能发电板另一端为自由端；在所述太阳能集热器中部设置有滑轨，在所述太阳能发电板的自由端设置有电驱式滑块，电驱式滑块位于滑轨上，电驱式滑块沿滑轨具有直线移动自由度；所述电驱式滑块的供电端与蓄电池电连接。
3.根据权利要求2所述的一种可再生能源驱动的室温调节***，其特征在于：在所述储热水箱内分别设置有电加热器、第一水位计及第一温度传感器；所述电加热器的供电端与蓄电池电连接；所述第一水位计的信号输出端与中央控制器电连接；所述第一温度传感器的信号输出端与中央控制器电连接；所述储热水箱并列配置有补水箱，在补水箱内分别设置有第二水位计及第二温度传感器；所述第二水位计的信号输出端与中央控制器电连接；所述第二温度传感器的信号输出端与中央控制器电连接；所述补水箱的补水口与用户供水管网相连通，在补水箱的补水口与用户供水管网之间的管路上设置有第一电磁阀门；所述补水箱与储热水箱水路连接，在补水箱与储热水箱之间设置有两条连通水路，第一条连通水路上设置有第二电磁阀门，第二条连通水路上设置有第一水泵。
4.根据权利要求3所述的一种可再生能源驱动的室温调节***，其特征在于：所述水源换热器的进水口分两路输入，第一路与储热水箱相连通，第二路与补水箱相连通，在水源换热器的进水口与储热水箱之间的管路上设置有第三电磁阀门，在水源换热器的进水口与补水箱之间的管路上设置有第四电磁阀门；所述水源换热器的出水口分两路输出，第一路与储热水箱相连通，第二路与补水箱相连通，在水源换热器的出水口与储热水箱之间的管路上设置有第二水泵，在水源换热器的出水口与补水箱之间的管路上设置有第三水泵；所述水源换热器设置在用户室内，通过水源换热器对用户室内的温度进行调节。
5.根据权利要求1所述的一种可再生能源驱动的室温调节***，其特征在于：所述风力发电设备包括风力机叶轮、齿轮换动器及发电机；所述齿轮换动器的动力输入轴与风力机叶轮同轴固连，齿轮换动器的动力输出轴与发电机的电机轴同轴固连；所述发电机的输电端与蓄电池电连接；所述空气源热泵的压缩机供电端分别与用户电网和蓄电池电连接；所述空气源热泵的室内侧换热器设置在用户室内，通过室内侧换热器对用户室内的温度进行调节；所述空气源热泵的室外侧换热器设置在用户室外，通过室外侧换热器从室外空气中吸收热能。
6.根据权利要求3所述的一种可再生能源驱动的室温调节***，其特征在于：在所述中央控制器与蓄电池之间设置有电量监测仪；在用户室内设置有电子式温度计，电子式温度计的信号输出端与中央控制器电连接；所述补水箱的排水口与用户室内水路***相连通；所述蓄电池通过继电器与用户室内电路***相连通。
7.根据权利要求3所述的一种可再生能源驱动的室温调节***，其特征在于：当所述第一温度传感器检测到储热水箱内的水温低于设定值时，电驱式滑块沿滑轨后退，带动太阳能发电板变为折叠状态，使太阳能集热器完全暴露在阳光下，仅由太阳能集热器进行工作，直到储热水箱内的水温高于设定值后，电驱式滑块沿滑轨前移复位，带动太阳能发电板恢复展开状态，展开的太阳能发电板将太阳能集热器完全覆盖，仅太阳能发电板进行全功率发电。
8.根据权利要求3所述的一种可再生能源驱动的室温调节***，其特征在于：当所述电量监测仪检测到蓄电池的电量充满后，电驱式滑块沿滑轨后退，带动太阳能发电板变为折叠状态，使太阳能集热器完全暴露在阳光下，仅由太阳能集热器进行工作，同时风力发电设备产生的电能通过蓄电池优先供给空气源热泵，通过空气源热泵对用户室内温度进行调节，其次供给电加热器，通过电加热器辅助提高储热水箱内的水温。
9.根据权利要求1所述的一种可再生能源驱动的室温调节***，其特征在于：当采用水源换热器对用户室内温度进行调节时，若为冬季供暖模式，首先开启第二电磁阀门，同时启动第一水泵，使储热水箱内的水与补水箱内的水彼此之间实现充分交流，直到储热水箱和补水箱内的水温达到一致，随后关闭第二电磁阀门和第一水泵；之后开启第四电磁阀门，同时启动第三水泵，使热水在水源换热器与补水箱之间循环流动，通过水源换热器实现室内供暖，直到补水箱内的水温低于设定值后，关闭第四电磁阀门和第三水泵；然后开启第三电磁阀门，同时启动第二水泵，使热水在水源换热器与储热水箱之间循环流动，同时使热水在水源换热器与储热水箱之间循环流动，通过水源换热器实现室内供暖，直到储热水箱内的水温低于设定值后，关闭第三电磁阀门和第二水泵，并切换至空气源热泵对室内供暖；若为夏季供冷模式，将第二电磁阀门、第三电磁阀门、第一水泵和第二水泵调整为关闭状态，开启第一电磁阀门，将用户供水管网内的冷水注入补水箱内，直到补水箱内注满水后，关闭第一电磁阀门，之后开启第四电磁阀门和第三水泵，使冷水在水源换热器与补水箱之间循环流动，进而通过水源换热器实现室内供冷。
10.根据权利要求1所述的一种可再生能源驱动的室温调节***，其特征在于：当用户电网停电时，用户室内所有用电设备均切换到由蓄电池供电模式，此时的蓄电池作为紧急电源使用。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2196743A2 (fr) * 2008-12-12 2010-06-16 Mobile Comfort Holding Dispositif thermodynamique avec ballon d'eau chaude multi-énergies multi-sources
CN201803522U (zh) * 2010-09-14 2011-04-20 中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院 太阳能、空气能与电网一体化集中供热及制冷***
CN102589070A (zh) * 2012-02-23 2012-07-18 姜衍礼 一种太阳能空气源热泵热水空调***
CN203421830U (zh) * 2013-08-21 2014-02-05 张世凯 太阳能空气源热泵联合供热供冷供电***
DE202014005078U1 (de) * 2014-06-20 2014-09-15 Yin Jiayu Ein Solar-Warmwasserbereiter für elektrische Stromerzeugung
CN204806702U (zh) * 2015-07-14 2015-11-25 钱建华 一种太阳能采暖***
CN105914863A (zh) * 2016-04-20 2016-08-31 东北大学 自适应风气光热能源优化***及控制方法
CN109889158A (zh) * 2019-03-18 2019-06-14 金继余 一种用于房车的太阳能发电热水装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2196743A2 (fr) * 2008-12-12 2010-06-16 Mobile Comfort Holding Dispositif thermodynamique avec ballon d'eau chaude multi-énergies multi-sources
CN201803522U (zh) * 2010-09-14 2011-04-20 中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院 太阳能、空气能与电网一体化集中供热及制冷***
CN102589070A (zh) * 2012-02-23 2012-07-18 姜衍礼 一种太阳能空气源热泵热水空调***
CN203421830U (zh) * 2013-08-21 2014-02-05 张世凯 太阳能空气源热泵联合供热供冷供电***
DE202014005078U1 (de) * 2014-06-20 2014-09-15 Yin Jiayu Ein Solar-Warmwasserbereiter für elektrische Stromerzeugung
CN204806702U (zh) * 2015-07-14 2015-11-25 钱建华 一种太阳能采暖***
CN105914863A (zh) * 2016-04-20 2016-08-31 东北大学 自适应风气光热能源优化***及控制方法
CN109889158A (zh) * 2019-03-18 2019-06-14 金继余 一种用于房车的太阳能发电热水装置

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