CN101586827A - 太阳能地面供暖系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能地面供暖系统,包括太阳能集热器、温度传感器、中央控制器、混水装置,太阳能集热器的两端通过太阳能供水管、太阳能回水管分别与储热水箱连接,在太阳能供水管上装有太阳能循环水泵并与储热水箱连接,在储热水箱上装有温度传感器,温度传感器通过控制线和中央控制器连接,在辅助热源上通过供暖主回水管和供暖主供水管和混水装置连接,在供暖主回水管上装有辅助热源电动二通阀、供暖循环水泵,在中央控制器上通过控制线与辅助热源、温度传感器、辅助热源电动二通阀、储热水箱电动二通阀、供暖循环水泵、混水装置、地面供暖系统相连。本发明结构简单,安装方便、节能效果明显,舒适度高、性能稳定、安全可靠,使用寿命长。

Description

太阳能地面供暖系统 技术领域
本发明涉及太阳能集热技术领域,更具体涉及一种太阳能地面供 暖系统,它尤其适用于低温热水地板辐射供暖的太阳能热源供应。
背景技术
低温热水地板辐射供暖技术(简称"地面供暖"或"地板采暖") 是最近十年来国内发展起来的一种新型供暖技术,它以温度不高于
60。C的热水为热媒,在地暖管内循环流动,加热地面混凝土覆盖层, 通过地面以辐射和对流的传热方式向室内供热的供暖方式,是对房间 热微气候进行调节的节能的供暖系统,是目前世界公认的最舒适最节 能的供暖方式之一。该技术适用于住宅、高大空间公共建筑、游泳馆 (池)、室外化雪等领域,不仅可利用传统能源,而且可充分利用工 业余热锅炉热水、各种空调回水、地热水等,具有舒适高、(与散热 器供暖方式相比)节能20-30%、(与散热器供暖方式相比)有效增加 使用面积2%、使用寿命长等优点,在长江以北地区得到了长足的发 展。其缺点在于:1、升温时间慢。在正常情况下,每小时提高室温 2-3'C。 2、能源浪费。地面供暖有升温慢、蓄热时间长的特点,因此 在人需要温度时难以完全提供,人不需要时还在供暖。发明内容
本发明的目的是在于提供了一种太阳能地面供暖系统,结构简 单,使用方便,实现通过联合太阳能和辅助热源对智能地面供暖系统 各区域加热管道的热源供给,并结合地面供暖系统,构成全局自动托 管的智能供暖一体化系统。
为了实现上述任务,本发明采用以下技术措施: 一种太阳能地面供暖系统,所述的太阳能地面供暖系统包括:太 阳能集热器、太阳能循环水泵、储热水箱、温度传感器、辅助热源、 辅助热源电动二通阀、供暖循环水泵、储热水箱电动二通阀、自来水 进水管、生活热水供水管、中央控制器、混水装置、地面供暖系统、 控制线、太阳能供水管、太阳能回水管、供暖主回水管、供暖主供水 管。
其连接关系是:太阳能集热器的两端通过太阳能供水管、太阳能 回水管分别与储热水箱连接,在太阳能供水管上装有一个太阳能循环 水泵,通过太阳能循环水泵可控制太阳能供水管中水流量的大小。在 储热水箱上装有一个温度传感器,温度传感器可通过电子信号实时向 中央控制器反馈储热水箱中的水温温度情况。在储热水箱上分别有一 根自来水进水管和一根生活热水供水管,自来水进水管可连接家用自 来水管向储热水箱注入供本系统供暖、供水循环使用的自来水水源, 生活热水供水管可连接家用供水管道,输出供给需求的生活热水。在 储热水箱上装有温度传感器,在中央控制器上分别通过第一、第二、 第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九控制线与辅助热源、温度传感器、第一辅助热源电动二通阀、第二辅助热源电动二通阀、第 一储热水箱电动二通阀、第二储热水箱电动二通阀、供暧循环水泵、 混水装置、地面供暖系统相连,混水装置通过中央控制器的信号控制, 可对供暖主回水管、供暖主供水管中的低温水和高温水进行混合,保 证对地面供暖系统进行供暖的热水稳定。混水装置与地面供暖系统连 接,在辅助热源上分别通过供暖主回水管和供暖主供水管和混水装置 连接,在供暖主回水管上装有第一辅助热源电动二通阀、供暖循环水 泵,在供暖主供水管上装有第二辅助热源电动二通阀,储热水箱再分 别和供暖主回水管、供暖主供水管连接,在供暖主^^水管设置有第二 辅助热源电动二通阀,第一、第二辅助热源电动二通阀可通过中央控 制器的控制信号控制供暖主回水管、供暖主供水管的开启关闭。储热 水箱再分别和供暧主回水管、供暖主供水管连接相通,在储热水箱和 供暖主回水管、供暖主供水管的连接处分别设置有一个第一储热水箱 电动二通阀、第二储热水箱电动二通阀(储热水箱电动二通阀通过管 道分别与储热水箱、供暖主供水管相连),储热水箱电动二通阀可通 过中央控制器的控制信号控制储热水箱电动二通阀的开启关闭。在供 暖主回水管上设置有一个供暖循环水泵,供暖循环水泵可通过中央控 制器的控制信号供暖循环水泵的开启关闭以及水流量大小。在供暖主 回水管上设置有一个供暖循环水泵。所述的储热水箱上分别装有自来 水进水管和生活热水供水管。所述的混水装置与地面供暖系统连接。 所述的储热水箱和供暖主回水管、供暖主供水管的连接处分别设置有 第一储热水箱电动二通阀、第二储热水箱电动二通阀。所述的辅助热源和供暖主回水管、供暖主供水管的连接处分别设置有第一辅助热源 电动二通阀、第二辅助热源电动二通阀。所述的第一储热水箱电动二 通阀和第二储热水箱电动二通阀分别与第一辅助热源电动二通阀和 第二辅助热源电动二通阀并联在供暖主回水管和供暖主供水管上。
所述太阳能集热器,将根据建筑情况选择合适面积的太阳能集热 器进行外购,可为真空管式、平板式等太阳能热水集热器。
所述太阳能循环水泵,按太阳能集水器和储热水箱的水力系统情 况配备不同规格的水泵。
所述储热水箱,按每平米太阳能集水器面积配备50 — 100L的标 准配备。
所述辅助热源,可选择家用燃气壁挂采暖炉、家用电锅炉等多种 型式,锅炉规格按地面供暖所需热量配备。
所述供暖循环水泵,按供暖的水力系统情况配备不同规格的水泵。
所述自来水进水管、生活热水供水管、太阳能供水管、太阳能回 水管、供暖主回水管、供暧主供水管、太阳能集热器、太阳能循环水 泵、储热水箱、温度传感器、辅助热源、辅助热源电动二通阀(规格
型号:ht2t)、供暖循环水泵、储热水箱电动二通阀(规格型号:ht2t)、、 中央控制器(规格型号:httdzk)、混水装置(规格型号:hths)、 13-地面供暖系统(规格型号:鸿图地面供暖系统)、控制线。上述部件 都能从市场上购买。
本发明具有如下优点:①整体系统设计改变太阳能只能供给热水的单项应用,改变到供水,采暖综合利用。②结合智能地面供暖系统 构成全局自动托管的智能节能供暖一体化系统。③中央控制器可以在 太阳能能源不足时,控制辅助热源对地面供暖进行辅助供暖,解决太 阳能无法在地面供暖中应用的问题。④通过中央控制器可以实现系统 的温度、时间的定时智能控制,实现地面供暖温度的平稳,舒适。⑤ 通过太阳能与普通能源的综合利用,提升地暖系统的节能效率。
附图说明
图1为一种太阳能地面供暖系统的结构示意图。
图中:1-太阳能集热器(市场采购,可为真空管式、平板式等太
阳能热水集热器)、2-太阳能循环水泵(市场采购,规格型号为UPA90 AUTO、 UPA 120 AUTO等)、3-储热水箱(市场采购,按每平方米太阳 能集热器面积配备50-100L的标准配备)、4-温度传感器(市场采购, 规格型号为JWB/PT100/G等)、5-辅助热源(市场采购,可为家用燃 气壁挂采暖炉、家用电锅炉等多种形式,按地面供暖所需热量配备)、 6A、 6B-辅助热源电动二通阀(规格型号:ht2t)、 7-供暖循环水泵(市 场采购,规格型号为UPA 90 AUT0、 UPA 120 AUT0等)、8A、 8B -储 热水箱电动二通阀(规格型号:ht2t)、 9-自来水进水管(普管)、10-生活热水供水管(普管)、11-中央控制器(规格型号:httdzk)、 12-
混水装置(规格型号:hths)、 13-地面供暖系统(规格型号:鸿图地
面供暖系统(普通型、智能型))、14-控制线14A、 14B、 14C、 14D、 14E、 14F、 14G、 14H、 141 (市场采购,1.5n皿2的普通控制线)、15-太阳能供水管(普管)、16-太阳能回水管(普管)、17-供暧主回水管(普管)、18-供暖主供水管(普管)。
具体实施方式
一种太阳能地面供暖系统,它包括太阳能集热器l,太阳能循环
水泵2,储热水箱3,温度传感器4,辅助热源5,辅助热源电动二通 阀6A、 6B,供暖循环水泵7,储热水箱电动二通阀8A、 8B,自来水 进水管9,生活热水供水管IO,中央控制器ll,混水装置12,地面 供暧系统13,控制线14A、 14B、 14C、 14D、 14E、 14F、 14G、 14H、 141,太阳能供水管15,太阳能回水管16,供暖主回水管17,供暖 主供水管18。
其连接关系和作用如下:
太阳能集热器1的两端通过太阳能供水管15、太阳能回水管16 分别与储热水箱3连接相通。在太阳能供水管15上装有一个太阳能 循环水泵2,通过太阳能循环水泵2可以控制太阳能供水管15内的 水流量。在储热水箱3上装有一个温度传感器4,温度传感器4可通 过电子信号实时向中央控制器11反馈储热水箱3中的水温温度情况。 在储热水箱3上分别有一根自来水进水管9和一根生活热水供水管 10,自来水进水管9可连接家用自来水管向储热水箱3注入供本系统 供暖、供水循环使用的自来水水源,生活热水供水管10可连接家用 供水管道,输出供给需求的生活热水。在中央控制器11上分别通过 第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九控制线 14A、 14B、 14C、 14D、 14E、 14F、 14G、 14H、 141与辅助热源5、温 度传感器4、第一辅助热源电动二通阀6A、第二辅助热源电动二通阀6B、第一储热水箱电动二通阀8A、第二储热水箱电动二通阀8B、供 暧循环水泵7、混水装置12、地面供暖系统13相连。辅助热源5上 分别通过一根供暖主回水管17和一根供暖主供水管18和混水装置 12连接相通,混水装置12通过中央控制器11的信号控制,可对供 暖主回水管17、供暖主供水管18中的热源水进行混合,保证对地面 供暧系统进行供暖的热水稳定。混水装置12与地面供暖系统13连接 相通。在供暖主回水管上装有第一辅助热源电动二通阀6A、供暖循 环水泵7,在供暖主供水管18设置有第二辅助热源电动二通阀6B, 第一、第二辅助热源电动二通阀6A、 6B可通过中央控制器11的控制 信号控制供暖主回水管17、供暧主供水管18的开启关闭。储热水箱 3再分别和供暖主回水管17、供暖主供水管18连接相通。在储热水 箱3和供暖主回水管17、供暖主供水管18的连接处分别设置有一个 储热水箱电动二通阀8B (储热水箱电动二通阀8B通过管道分别与储 热水箱3、供暖主供水管18相连),储热水箱电动二通阀8A、 8B可 通过中央控制器11的控制信号控制储热水箱电动二通阀8A、 8B的开 启关闭。在供暖主回水管17上设置有一个供暖循环水泵7,供暖循 环水泵7可通过中央控制器11的控制信号供暖循环水泵7的开启关 闭以及控制水流量大小。
当系统启动运行时,该系统中的中央控制器11开启,通过中央 控制器11的智能控制系统可控制该系统的生活热水模式和供暖模 式,可以分别对生活热水和冬季供暖进行供给。
当本系统进入生活热水模式时,中央控制器11首先通过温度传感器4对储热水箱3中的水温进行测量,当储热水箱3中的水温〉45 。C时,生活热水模式可直接启用;当储热水箱3中的水温《45。C时, 中央控制器将对辅助热源5、辅助热源电动二通阀6A、 6B、储热水箱 电动二通阀8A、 8B发出开启信号,同时向供暖循环水泵7、混水装 置12、地面供暖系统13发出关闭信号,在辅助热源5和储热水箱3 之间形成闭合回路,直接利用辅助热源5对储热水箱3进行加热至储 热水箱3内的水温达到6(TC方可停止。储热水箱3再通过生活热水 供水管10向外供给生活热水。
当本系统进入供暖模式中,中央控制器11将首先检测地面供暖 需求。
当中央控制器11没有接受到地面供暖的需求指令时,中央控制 器11将通过温度传感器4对储热水箱3中的水温进行测量,当储热 水箱3中的水温〉4(TC时,无需对储热水箱3中的水进行加热,中央 控制器11将对储热水箱3中的水温进行实时监控, 一旦当储热水箱 3中的水温《4(TC时,中央控制器将对辅助热源5、辅助热源电动二 通阀6A、 6B、储热水箱电动二通阀8A、 8B发出开启信号,同时向供 暖循环水泵7、混水装置12、地面供暖系统13发出关闭信号,在辅 助热源5和储热水箱3之间形成闭合回路,直接利用辅助热源5对储 热水箱3进行加热至储热水箱3内的水温达到6(TC停止,保证当系 统开启时,储热水箱3内的热水可供给生活热水,以及当有地面供暖 需求时可快速启动热源的供应,尽快到达供暖温度的需求。
当中央控制器接收到有地面供暖需求的指令时,中央控制器将首先通过温度传感器4对储热水箱3中的水温进行测量,当储热水箱3 内的水温《4(TC时中央控制器将对辅助热源5、第一、第二辅助热源 电动二通阀6A、 6B、供暖循环水泵7发出开启信号,同时向第一、 第二储热水箱电动二通阀8A、 8B、混水装置12发出关闭信号,在辅 助热源5和地面供暖系统13之间形成一个循环系统,直接使用辅助 热源5对地面供暖系统13进行供暖至达到地暖供暖的需求,保证了 系统能够快速的进入用户的供暖需求;当储热水箱3中,4(TC《水温 《6(TC时,中央控制器11将对供暖循环水泵7、第一、第二储热水 箱电动二通阀8A、 8B发出开启信号,同时向辅助热源5、第一、第 二辅助热源电动二通阀6A、 6B、混水装置12发出关闭信号,在储热 水箱3和地面供暖系统13之间形成一个循环系统,储热水箱3使用 通过太阳能集热器1收集的太阳能加热的热水对地面供暖系统13进 行供暖至达到地暖供暖的需求,使用太阳能对地面供暖系统13进行 热源供给,降低了地面供暖系统13对辅助热源5中普通能源的消耗, 节省了能源。当储热水箱3中的水温〉6(TC时,中央控制器ll将对 供暖循环水泵7、第一、第二储热水箱电动二通阀8A、 8B、混水装置 12发出开启信号,同时向辅助热源5、第一、第二辅助热源电动二通 阀6A、 6B发出关闭信号,在储热水箱3、混水装置12和地面供暖系 统13之间形成一个循环系统,储热水箱3对地面供暖系统13进行供 暖至达到地暖供暖的需求,混水装置12在储热水箱3和地面供暖系 统13之间进行高温水和低温水的混合作业,保证了过高温度的高温 水不会对地面供暖系统13产生损害,并提高了低温水的水温,使低温水进入储热水箱3后加热的效率更高,縮短了加热时间,节约了能源。
系统在供暖过程中,按照检测储热水箱水温优先的原则运行,若 水温区间发生变化,则运行的模式相应变更。

Claims (6)

1、一种太阳能地面供暖系统,包括太阳能集热器(1)、储热水箱(3)、温度传感器(4)、辅助热源(5)、中央控制器(11)、混水装置(12)、地面供暖系统(13),其特征在于:太阳能集热器(1)的两端通过太阳能供水管(15)、太阳能回水管(16)分别与储热水箱(3)连接,在太阳能供水管(15)上装有一个太阳能循环水泵(2),在储热水箱(3)上装有温度传感器(4),在中央控制器(11)上分别通过第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九控制线(14A、14B、14C、14D、14E、14F、14G、14H、14I)与辅助热源(5)、温度传感器(4)、第一辅助热源电动二通阀(6A)、第二辅助热源电动二通阀(6B)、第一储热水箱电动二通阀(8A)、第二储热水箱电动二通阀(8B)、供暖循环水泵(7)、混水装置(12)、地面供暖系统(13)相连,混水装置(12)与地面供暖系统(13)连接,在辅助热源(5)上分别通过供暖主回水管(17)和供暖主供水管(18)和混水装置(12)连接,在供暖主回水管(17)上装有第一辅助热源电动二通阀(6A)、供暖循环水泵(7),在供暖主供水管(18)上装有第二辅助热源电动二通阀(6B),储热水箱(3)再分别和供暖主回水管(17)、供暖主供水管(18)连接,在储热水箱(3)和供暖主回水管(17)、供暖主供水管(18)的连接处分别设置有第一储热水箱电动二通阀(8A)、第二储热水箱电动二通阀(8B),在供暖主回水管(17)上设置有一个供暖循环水泵(7)。
2、 根据权利要求1所述的一种太阳能地面供暖系统,其特征在于:所述的储热水箱(3)上分别装有自来水进水管(9)和生活热水 供水管(10)。
3、 根据权利要求1所述的一种太阳能地面供暖系统,其特征在 于:所述的混水装置(12)与地面供暖系统(13)连接。
4、 根据权利要求1所述的一种太阳能地面供暖系统,其特征在 于:所述的储热水箱(3)和供暖主回水管(17)、供暖主供水管(18) 的连接处分别设置有第一储热水箱电动二通阀(8A)、第二储热水箱电 动二通阀(8B)。
5、 根据权利要求1所述的一种太阳能地面供暖系统,其特征在 于:所述的辅助热源(5)和供暖主回水管(17)、供暖主供水管(18) 的连接处分别设置有第一辅助热源电动二通阀(6A)、第二辅助热源电 动二通阀(6B)。
6、 根据权利要求1所述的一种太阳能地面供暖系统,其特征在 于:所述的第一储热水箱电动二通阀(8A)和第二储热水箱电动二通 阀(8B)分别与第一辅助热源电动二通阀(6A)和第二辅助热源电动二 通阀(6B)并联在供暖主回水管(17)和供暖主供水管(18)上。
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