CN102759206B - 太阳能饮用水自动供给系统 - Google Patents

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Abstract

太阳能饮用水自动供给系统由水净化系、太阳能加热系、热水存储系、电气自动控制系四部分组成。其基本原理就是首先把水做净化处理，再利用太阳能加热，如遇阴天利用低谷用电进行伺服加热，再配备电气自动控制系统达到智能化，自动化管理的一套饮用水自动供给系统。该发明可以定时定量地供应饮用水，不需要专人管理，节省人力；太阳能和低谷用电的有机结合辅以智能化管理，属于节能环保零排放项目，节省资源；该发明可以取代现在所有企事业单位的锅炉房，同时也可以与建筑一体化解决居民的洗刷洗浴饮用水，以及冬季取暖。

Description

太阳能饮用水自动供给系统
技术领域
该发明属于一种太阳能饮用水的自动化供给系统，属于模块化集装，主要取代人口密集的企事业单位的锅炉房，以及与建筑一体化。
背景技术
太阳能热水器发展到今天还是以分装为主，只是解决各家各户的洗刷洗浴问题；所谓的大型集装技术很不成熟，只是把集热片区与保温水箱用管路串联，再用导流泵强制循环的单一模式，有一部分企事业单位虽然是集装式，也只是解决单位职工的洗刷洗浴问题，根本达不到饮用水标准，所以其局限性很大。
发明内容
鉴于以前太阳能集装系统的不足，我们特设计了这种太阳能饮用水自动供给系统，该系统再配合国家电网的低谷用电优惠政策取代现行的单位锅炉房，与建筑一体化十分可行。同时响应了世界性的节能减排方针。
本发明的解决方案是：太阳能饮用水自动供给系统由水净化系、太阳能加热系、热水存储系、电气自动控制系四部分组成。水净化系可利用现在比较成熟的净化水设备；太阳能加热系包括太阳能集热管、饮用水工程联箱、支架组成；热水存储系是具有储放水功能，且能敷设感应探头的保温水箱；电气自动控制系由各种可以执行自动化指令的电子元器件组成。其特征是首先把有压水源接入总控电磁阀，再接入水净化系，水经过净化后注入太阳能加热系的太阳能饮用水联箱内胆中；联箱内胆属于食品级金属材质，联箱内胆首尾串联，最末端接入热水储存系—保温水箱。
太阳能加热系是由多个集热模块组成集热片区，每个集热模块由集热管、饮用水工程联箱、支架组成。
饮用水工程联箱包括外壳、保温层、外胆、内胆；内胆与外胆完全隔离，饮用水由内胆中通过加热工质加热，内胆属于食品级不锈钢材质；外胆与集热管连接，腔体内注入加热工质。集热管吸收光热首先传给加热工质，加热工质再把热量传给内胆中的饮用水，这样就避免了由于突然上水的温度突降而引起的集热管爆裂，同时饮用水在全密封的内胆中加热，符合饮用标准。
保温水箱上要敷设进水口、出水口、溢流口、电加热基座、温控感应插孔、水位感应探头基座；水箱内胆属于食品级金属材质。
电气自动控制系由四个指令模块、时控开关、联箱内胆温度感应探头、保温水箱温度感应探头、水位感应器、电加热器、总控电磁阀组成；四个指令模块分别是联箱内胆温度设定指令模块、保温水箱温度设定指令模块、保温水箱水位设定指令模块、电加热器加热指令模块。联箱内胆温度感应探头安装在最末端的联箱内胆中，用于感应联箱内胆中水的温度通过联箱内胆温度设定指令模块对总控电磁阀做出开关指令；保温水箱温度感应探头安装在温控感应插孔中，用于感应保温水箱中水的温度对电加热器做出加热指令；水位感应探头安装在保温水箱的水位感应探头基座上，用于感应保温水箱中水量的多少对总控电磁阀做出开关指令；电加热器安装在保温水箱的电加热基座上，用于电热伺服，电加热器可以是一个或多个。
该太阳能饮用水自动供给系统中的所有管路连接件都达到食品级卫生标准，且都要包覆保温层。
如上所述，当联箱内胆中水的温度达到高温设定值时，联箱内胆温度感应探头就会把信号传给相应的指令模块打开总控电磁阀，有压水源就会推动联箱内胆中的热水进入保温水箱储存，冷水进入联箱内胆，水温降低，当联箱内胆中的水温降到低温设定值时，联箱内胆温度感应探头就会把信号传给相应的指令模块关闭总控电磁阀，集热管吸收阳光继续对联箱内胆中的水加热，当达到高温设定值时，会重新往复完成注水动作，这样温度恒定的水会源源不断的注入保温水箱储存。
夜深人静时，进入低谷用电时段，时控开关会在设定的时间段启动保温水箱水位设定指令模块，首先保温水箱水位感应探头感应热水的多少，如果达不到设定水位就会通过保温水箱水位设定指令模块对总控电磁阀发出开启指令，这样有压水就会通过水净化系和联箱内胆注入保温水箱，当保温水箱的水位达到设定值时，保温水箱水位设定指令模块对总控电磁阀发出关闭指令，同时启动保温水箱温度设定指令模块，保温水箱温度感应探头开始对保温水箱里的水开始检测，如果水温低于设定值，保温水箱温度设定指令模块就会发出电加热指令，开启电加热器对保温水箱里的水进行伺服加热，直到水温达到设定值时，保温水箱温度感应探头把信号传给保温水箱温度设定指令模块，从而发出停止加热指令，关闭电加热器。这样定量定温的成品水就存在保温水箱里备用。
该发明的有益效果是：1 该发明通过智能型控制避免了水的循环加热和反复加热，符合饮用水的加热方式。2 该发明合理的把太阳能加热和低谷用电伺服加热结合起来达到节能环保的目的，属于零排放项目。3 该发明属于智能化自控装置，可以定时足量地提供饮用水，不需要专人管理。4 该发明集热管中是加热工质不会由于突然上水引起爆管，从而上水也不受时间段限制，即便是由于外来冲击力造成爆管也不影响整个系统的运行，因为太阳能加热系是模块化设计，局部爆管只能引起该模块停止工作。5该发明的利用可以取代现在所有企事业单位的锅炉房，同时也可以与建筑一体化解决居民的洗刷洗浴饮用水，以及冬季取暖。
附图说明
下面结合附图对该发明进一步说明
附图1是该发明的结构示意图。
图中 1 有压水源接口  2 总控电磁阀  3 水净化系  4 太阳能集热管  5 集热模块  6 太阳能饮用水工程联箱  7 联想外壳  8 保温层  9 联箱外胆  10 联箱内胆  11 加热工质注入孔  12 管路连接件  13 太阳能加热系  14 电气自动控制系  15 联箱内胆温度感应探头  16 保温水箱  17 保温水箱外壳  18 保温水箱内胆  19 内置溢水管  20 放水阀门  21 溢流口  22 保温水箱水位感应探头  23 保温水箱温度感应探头  24 电加热器   25 电源线  26 集热模块支架  27 指令信号线
具体实施方式
首先把有压水源（1）接入总控电磁阀(2)，再接入水净化系(3)，水经过净化后注入太阳能加热系(13)的太阳能饮用水联箱内胆(10)中；联箱内胆(10)属于食品级金属材质，联箱内胆(10)首尾串联，最末端接入热水储存系—保温水箱(16)。
太阳能加热系(13)是由多个集热模块(5)组成集热片区，每个集热模块(5)由太阳能集热管(4)、饮用水工程联箱（6）、集热模块支架（26）组成。饮用水工程联箱（6）包括联箱外壳（7）、保温层（8）、联箱外胆（9）、联箱内胆（10）；内胆（10）与外胆（9）完全隔离，饮用水由内胆（10）中通过加热工质加热，内胆（10）属于食品级不锈钢材质；外胆（9）与集热管（4）连接，腔体内注入加热工质。集热管（4）吸收光热首先传给加热工质，加热工质再把热量传给内胆（10）中的饮用水，这样就避免了由于突然上水的温度突降而引起的集热管（4）爆裂，同时饮用水在全密封的内胆（10）中加热，符合饮用标准。
保温水箱（16）上要敷设进水口、出水口、溢流口、电加热基座、温控感应插孔、水位感应探头基座；水箱内胆（18）属于食品级金属材质。
电气自动控制系（14）由四个指令模块、时控开关、联箱内胆温度感应探头（15）、保温水箱温度感应探头（23）、水位感应探头（22）、电加热器（24）、总控电磁阀（2）组成；四个指令模块分别是联箱内胆温度设定指令模块、保温水箱温度设定指令模块、保温水箱水位设定指令模块、电加热器加热指令模块。联箱内胆温度感应探头（15）安装在最末端的联箱内胆（10）中，用于感应联箱内胆（10）中水的温度通过联箱内胆温度设定指令模块对总控电磁阀（2）做出开关指令；保温水箱温度感应探头（23）安装在温控感应插孔中，用于感应保温水箱（16）中水的温度对电加热器（24）做出加热指令；水位感应探头（22）安装在保温水箱（16）的水位感应探头基座上，用于感应保温水箱（16）中水量的多少对总控电磁阀（2）做出开关指令；电加热器（24）安装在保温水箱（16）的电加热基座上，用于电热伺服，电加热器（24）可以是一个或多个。
如上所述，当联箱内胆（10）中水的温度达到高温设定值时，联箱内胆温度感应探头（15）就会把信号传给相应的指令模块打开总控电磁阀（2），有压水源就会推动联箱内胆（10）中的热水进入保温水箱（16）储存，冷水进入联箱内胆（10），水温降低，当联箱内胆（10）中的水温降到低温设定值时，联箱内胆温度感应探头（15）就会把信号传给相应的指令模块关闭总控电磁阀（2），集热管（4）吸收阳光继续对联箱内胆（10）中的水加热，当达到高温设定值时，会重新往复完成注水动作，这样温度恒定的水会源源不断的注入保温水箱（16）储存。
夜深人静时，进入低谷用电时段，时控开关会在设定的时间段启动保温水箱水位设定指令模块，首先保温水箱水位感应探头（22）感应热水的多少，如果达不到设定水位就会通过保温水箱水位设定指令模块对总控电磁阀（2）发出开启指令，这样有压水就会通过水净化系（3）和联箱内胆（10）注入保温水箱（16），当保温水箱（16）的水位达到设定值时，保温水箱水位设定指令模块对总控电磁阀（2）发出关闭指令，同时启动保温水箱温度设定指令模块，保温水箱温度感应探头（23）开始对保温水箱（16）里的水进行检测，如果水温低于设定值，保温水箱温度设定指令模块就会发出电加热指令，开启电加热器（24）对保温水箱里的水进行伺服加热，直到水温达到设定值时，保温水箱温度感应探头（23）把信号传给保温水箱温度设定指令模块，从而发出停止加热指令，关闭电加热器（24）。这样定量定温的成品水就存在保温水箱（16）里备用。 

Claims (2)

1.太阳能饮用水自动供给系统，由水净化系、太阳能加热系、热水存储系、电气自动控制系四部分组成，其特征是：水净化系利用现在的净化水设备；太阳能加热系是由多个集热模块组成集热片区，每个集热模块由集热管、饮用水工程联箱、支架组成；饮用水工程联箱包括外壳、保温层、外胆、内胆；内胆与外胆完全隔离，饮用水在内胆中通过加热工质加热，内胆属于食品级不锈钢材质；外胆与集热管连接，腔体内注入加热工质；集热管吸收光热首先传给加热工质，加热工质再把热量传给内胆中的饮用水；热水存储系是具有储放水功能，且能敷设感应探头的保温水箱；保温水箱上要敷设进水口、出水口、溢流口、电加热基座、温控感应插孔、水位感应探头基座；水箱内胆属于食品级金属材质；电气自动控制系由四个指令模块、时控开关、联箱内胆温度感应探头、保温水箱温度感应探头、水位感应器、电加热器、总控电磁阀组成；四个指令模块分别是联箱内胆温度设定指令模块、保温水箱温度设定指令模块、保温水箱水位设定指令模块、电加热器加热指令模块；联箱内胆温度感应探头安装在最末端的联箱内胆中，用于感应联箱内胆中水的温度通过联箱内胆温度设定指令模块对总控电磁阀做出开关指令；保温水箱温度感应探头安装在温控感应插孔中，用于感应保温水箱中水的温度对电加热器做出加热指令；水位感应探头安装在保温水箱的水位感应探头基座上，用于感应保温水箱中水量的多少对总控电磁阀做出开关指令；电加热器安装在保温水箱的电加热基座上，用于电热伺服，电加热器可以是一个或多个；有压水源首先接入总控电磁阀，再接入水净化系，水经过净化后注入太阳能加热系的太阳能饮用水联箱内胆中；联箱内胆属于食品级金属材质，联箱内胆首尾串联，最末端接入热水存储系——保温水箱。
2.根据权利要求1所述的太阳能饮用水自动供给系统，其特征是：该太阳能饮用水自动供给系统中的所有管路连接件都达到食品级卫生标准，且都要包覆保温层。
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