CN101711330B - 热水供应系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括有预加热循环系统的热水供应系统，本系统加热水可最大限度地减少达到使用者用户所设定温度的时间，且旨在使用一部分预加热能量和利用循环预加热的水来防止冬季管道冻结和爆裂。为了达到所述目的，本发明提供了一种热水供应系统，包括水箱，用于存储流入进口的水；热交换器，用于加热流入其内的所述水；控制器，其对设置在有水流在其内的管道上的预定位置处的温度传感器所测的温度与预定的预加热温度进行比较，且控制热交换器的运行；和泵，其设置在连接第一节点和第二节点的管道上，其中，所述第一节点设置在连接热交换器和出口的管道上，所述第二节点设置在连接进口和水箱的管道上。

Description

热水供应系统
技术领域
本发明涉及一种热水供应系统，具体地涉及一种用于将流入进口的冷水加热至用户设定温度且通过出口供应加热的水的热水供应系统，所述系统包括有可最大限度地减少达到设定温度的时间的预加热循环系统，且旨在使用一部分预加热能量和利用循环预加热的水来防止冬季管道冻结和爆裂。
背景技术
通常，热水供应系统用于在短时间内将水加热至用户设定的温度，并供应所加热的水，在所述热水供应系统中，决定系统性能的重要因素是利用多长时间可将水加热至用户设定温度和即使在使用的水量发生变化时是否能够供应温度保持在设定水平的水。
图1示出了现有技术的热水供应系统的结构图。
根据现有技术的热水供应系统10的结构，当流入进口11的水流经热交换器15时，所述水利用设置在热交换器15中的加热装置(燃烧器)进行加热，从而将热水通过出口17供应给用户。
用于检测水的流量和温度的流量传感器14、入流温度传感器13和出流温度传感器16设置在进口11和出口17之间的管道上。
控制器18将所述传感器所测的温度与用户通过温度设定装置设定的温度进行比较，并根据比较结果，通过确定热交换器15内的加热装置的燃烧强度使水保持在设定温度。
即使现有技术的热水供应系统10能够供应利用热交换器15通过加热瞬时地供应大量热量在短时间内被加热至设置温度的热水，但是在户外温度低时例如在冬季时流入进口11的水则会处于低的温度，且因此，减少利用热交换器15对低温水进行加热并供应高温水所花费的时间就受到限制。
此外，当热水供应系统10在冬季没有连续使用一个预定期时，管道会出现冻结和爆裂现象。虽然为了防止管道爆裂设置单独的加热装置，但相应的额外能量损失也会产生。
发明内容
为了克服上述问题，提出了本发明，且本发明的目的在于提供一种具有预加热循环系统的热水供应系统，能够最大限度地减少达到用户设定温度的时间，且根据热水被使用还是没有被使用，通过改变在预加热循环系统内的水流通的路径，能够采用流动热水的热能来加热。
为了达到所述目的，本发明提供了一种将流入进口的低温水加热至高温水且通过出口供应热水的热水供应系统，所述热水供应系统包括水箱，用于存储流入进口的水；热交换器，用于加热流入其内的水；控制器，其对温度传感器所测的温度与预定的预加热温度进行比较，且控制热交换器的运行，所述温度传感器设置在有水流在其内的管道上的预定位置处；和泵，其设置在连接第一节点和第二节点的管道上，其中，所述第一节点设置在连接热交换器和出口的管道上，所述第二节点设置在连接进口和水箱的管道上；只有当未通过出口供应热水时，形成有连接所述第一节点、水箱和第二节点的闭合路径以对管道和水箱内的水预热；并且只有当未通过出口供应热水时，控制所述泵以产生使水沿所述闭合路径循环的压力。
此外，还包括止回阀，其设置在连接泵和第二节点的管道上。
此外，连接第一节点和出口的管道上设置有第三节点，在第一节点和泵之间设置三通阀，从而预加热的水流经散热器，所述散热器设置在连接第三节点和三通阀的单独管道上。
如上所述，根据本发明的热水供应系统，由于可存储预定水量的水箱设置在所述热水供应系统中，且存储在水箱的水和留存在管道里的水即便热水没有被使用也被预加热，从而只要用户想使用热水，则系统可在最短时间内供应加热到预定温度的热水，且可防止管道在冬季时冻结和爆裂。
此外，由于在预加热循环处理过程中水的流通路径被控制，利用手动操作三通阀使水流经处于外部的散热器，所以，所述热水供应系统除了可对留存在所述热水供应系统内的水进行预加热外，通过仅采用一个内部泵，所述热水供应系统还可用作加热装置。
附图说明
图1示出了现有技术热水供应系统的结构图；
图2示出了根据本发明第一实施例的热水供应系统的结构图；
图3示出了根据本发明第一实施例在预加热时水的流通路径图；
图4示出了根据本发明第一实施例在使用热水时水的流通路径图；
图5示出了根据本发明第二实施例的热水供应系统的结构图；
图6示出了根据本发明第二实施例在预加热时水的流通路径图；
图7示出了根据本发明第二实施例在使用热水时水的流通路径图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细地描述本发明的优选实施例的结构和操作过程。
图2示出了根据本发明第一实施例的热水供应系统的结构图，图3示出了在预加热时水的流通路径图，和图4示出了在使用热水时水的流通路径图。
如图2所示，根据本发明第一实施例的热水供应系统20包括水箱22，用于存储流入进口21的水；热交换器25，用于加热所述水；温度传感器23和流量传感器24，它们设置在连接水箱22和热交换器25的管道上；泵28设置在连接第一节点41和第二节点42的管道上，其中，所述第一节点41设置在连接热交换器25和出口32的管道上，所述第二节点42设置在连接进口21和水箱22的管道上；和止回阀29，用于防止回流。
根据第一实施例的热水供应系统20具有连接进口21和出口32并呈闭合的内循环路径的管道。因此，由于在用户没有使用热水时留存在热水供应系统20中的水被预加热，所以当用户开始使用热水时水可以在短时间内被加热至用户所设置的温度。
流入进口21并存储在水箱22的水约有2升。在用户没有使用热水时，存储在水箱22的水和留存在热水供应系统20中的内部管道中的水被预加热，从而，在用户开始使用热水时，预加热过的水可以在短时间内达到所希望的高温度。
图3示出了当用户没有使用热水时水被预加热所形成的水的流通路径图。当热水没有被使用时，出口32是闭合的，而水被预加热，并利用泵28流经粗线所示的路径。
温度传感器23设置在连接水箱22和热交换器25的管道上，且在预加热过程中，与温度传感器23连接的控制器30对温度传感器23所测的温度与用户所设定的预定预加热温度进行比较。例如，若用户设定预加热温度为40℃，则控制器30在温度传感器23所测的温度比设定的预加热温度高5℃或更高时控制在热交换器25内停止加热，且在温度传感器23所测的温度比设定的预加热温度低5℃或更低时控制在热交换器25内开始加热。本领域的技术人员易于理解的是上述所设定的温度和温度范围可由用户改变。
此外，温度传感器23可设置在水所流经的管道的任意位置上，但是，优选地，温度传感器23可设置在具有大热容的水箱22的随后的位置处且将该位置所测的温度设置为水的参考温度。
图4示出了在使用热水时的水的流通路径，其中，流入进口21的水流经水箱22且由加热交换器25进行加热。然后，所述水通过出口32被排出供应给用户。
当用户打开出口32处的阀门以使用热水时，到达第一节点41的所有的水在压力差的作用下通过出口32排出，且不再形成如图3所示的内循环。
流量传感器24设置在连接水箱24和热交换器25的管道上，从而当有水流被检测到时，流量传感器24发送一检测信号至控制器30，且控制器30启动热交换器25。
利用第一实施例的预加热结构，可获得能够防止管道在冬季冻结和爆裂现象的功能效果。
图5示出了根据本发明第二实施例的热水供应系统的结构图，图6示出了在预加热时水的流通路径图，和图7示出了在使用热水时的水的流通路径图。
如图5所示，根据本发明第二实施例的热水供应系统20包括根据第一实施例的结构还进一步地设置有三通阀27，所述三通阀27设置在连接第一节点41和第二节点42的管道上。此外，第三节点43设置在连接第一节点41和出口32的管道上，且散热器26设置在连接第三节点43和三通阀27的单独的管道上。三通阀27具有两个入口27a、27b和一个出口27c，且可改变水的流通路径。
如图6所示，根据本发明的第二实施例的预加热循环操作中，当用户没有使用热水，三通阀27的第一入口27a和出口32均为闭合的，且三通阀27的第二入口27b和出口27c均为打开的，从而产生了如图所示路径的水内循环。
通过采用所述热水供应系统20的结构，可防止管道冬季零度以下的温度时产生冻结和爆裂现象。此外，热水供应系统20可通过将热水的热量传输至散热器26而用作加热装置。
同样，本发明的特征在于，如图6所示，通过只采用一个泵28循环水就可供应热水和实现外部供热。
图7示出了当用户使用热水时水的流通路径，其与图4所示的第一实施例相同。
根据本发明，提供了一种含有预加热循环的热水供应系统，所述系统可最大限度地减少达到用户设定温度的时间，且旨在使用一部分预加热能量和利用预加热循环来防止冬季管道冻结和爆裂。

Claims (3)

1.一种将流入进口的低温水加热至高温水且通过出口供应热水的热水供应系统，所述热水供应系统包括：
水箱，用于存储流入所述进口的水；
热交换器，用于加热流入其内的水；
控制器，其对温度传感器所测的温度与设定的预加热温度进行比较，且控制所述热交换器的运行，所述温度传感器设置在有水流在其内的管道上的预定位置处；和
泵，其设置在连接第一节点和第二节点的管道上，所述第一节点设置在连接所述热交换器和所述出口的管道上，所述第二节点设置在连接所述进口和所述水箱的管道上；
只有当未通过出口供应热水时，形成有连接所述第一节点、水箱和第二节点的闭合路径以对管道和水箱内的水预热；
并且只有当未通过出口供应热水时，控制所述泵以产生使水沿所述闭合路径循环的压力。
2.根据权利要求1所述的热水供应系统，还包括：
止回阀，其设置在连接所述泵和所述第二节点的管道上。
3.根据权利要求1或2所述的热水供应系统，其中在连接所述第一节点和所述出口的管道上设置有第三节点，
其中在所述第一节点和所述泵之间设置有三通阀，从而预加热的水流经散热器，所述散热器设置在连接所述第三节点和所述三通阀的单独管道上。
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