CN104456702A - 一种全玻璃管式太阳能集中供热水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全玻璃管式太阳能集中供热水系统，该系统由集热器、水箱组、泵站、空气源热泵机组、电辅助加热装置、控制柜和管路等七个部分组成，其特征是：集热器采用全玻璃真空管式集热器，具有热量损失少、效率高的优点；水箱组由储热水箱和恒温水箱组成，且均采用开式不锈钢大型水箱；泵站包括集热循环泵，供、回水泵和热泵循环泵；整个系统具有传热效率高、采用节电空气源热泵结合为主进行辅助加热，“两联供互补”供热水模式、可定时或24小时供应热水的优点，尤其在冬季极端天气条件下仍可正常使用，性价比高。

Description

一种全玻璃管式太阳能集中供热水系统

技术领域

本发明涉及一种太阳能集中供热水系统。

背景技术

我国的太阳能热利用技术发展很快，太阳能热水器以其出色的“节能、环保”优点在城乡得到了商业化普及应用；而随着近几年城市化进程的加快、太阳能与建筑一体化技术的提高，包括民用住宅在内的，高档宾馆、酒店、学校、医院、游泳馆等越来越多的建筑开始采用太阳能集中供热水系统。但因市场上产品结构、选材多样，不同的设计和工艺会出现不同的使用效果，一些太阳能热水系统存在传热效率低、冷热水压不均衡、水温不恒定、冬季使用效果差、不能全天候供应热水等问题，不利于大范围使用和推广。

发明内容

针对上述不足，本发明的发明目的是提供一种全玻璃管式太阳能集中供热水系统，该系统具有传热效率高、恒温恒压采用节电的空气源热泵辅助加热、可定时供热水或24小时供应热水的优点，尤其在冬季极端天气条件下仍可正常使用。

为达到上述目的，本发明从设计、工艺、安装等方面加以创新，具体的技术方案是：一种全玻璃管式太阳能集中供热水系统，包括集热器、水箱组、泵站、空气源热泵机组、电辅助加热装置、控制柜和管路等七个部分；所述的集热器采用全玻璃真空管式集热器，横竖排并行布阵；所述的水箱组由储热水箱(2)和恒温水箱(3)组成，且均采用开式不锈钢大型水箱；所述的泵站包括集热循环泵(4)，供、回水泵(5)和热泵循环泵(6)。

系统设计有三个子系统，即：集热子系统，选用全玻璃真空管集热器，通过一次直接换热循环吸收太阳能热量并储存热水；供热子系统，当储热水箱达到设定温度后直接向各用水点供应热水，如需定时供水，可在供水前进行设定；辅助加热子系统，当太阳能量不足、系统达不到设定的水温时，采用定时温差控制方式启动空气源热泵进行辅助加热，当在冬季极端天气条件下，可使用电辅助加热装置进行加急辅助加热，以提高水温。

控制柜智能化控制、自动管理及运行，控制功能包括：温差控制集热系统循环，防冻和防过热功能，集热器及水箱温度显示，自动、手动、定时控制功能，手动强制循环等。

附图说明

图1为本发明实施例结构图；

其中：1-集热器；2-储热水箱；3-恒温水箱；4-集热循环泵；5-供、回水泵；6-热泵循环泵；7-空气源热泵机组；8-电辅助加热装置；9-控制柜；10-管路。

具体实施方式

如图1所示，本系统包括集热器、水箱组、泵站、空气源热泵机组、电辅助加热装置、控制柜和管路。

集热器采用全玻璃管真空管联箱布局方式(横排及竖排式)，由真空管吸收太阳能热量对水箱中的水通过强制循环进行直接换热，通过对集热器模块的串并联布阵合理设计及管路匹配，使系统的水压、流量、流速、扬程、功率等技术参数与设备性能均匀平衡配套，从而克服全玻璃真空管易炸管或爆管造成漏水的缺陷，增加耐用性和可靠性。

采用储热、恒温双水箱的供水设计，空气源热泵与恒温水箱连接，定时或温差控制太阳能量不足时的辅助加热，按设计用水量及恒定的用水温度保证足温足量的热水供应。

恒温水箱设计通过热水管道回水装置，即开即热地供应给系统各用水点用热水；并采用开式水箱，冷水自动上水，热水顶水式供应，使用舒适。

太阳能集热系统、水箱组、回水装置、热泵循环泵、电辅助加热装置及管道等主辅加热暖通设备均装有排气阀、膨胀罐、压力表、安全阀、止回阀等安全保护装置，以控制水汽压力处于安全临界状态以内，保证系统安全正常的运行。

系统补水由自来水直接补水给储热水箱供太阳能集热器循环及供水。

系统所有设备、管路、控制柜均设计安装在楼顶同一平面，使设备布局、采光、避雷、水路、电路的工程界面保持与建筑的一体化。

系统管道为镀锌管连接，并采用橡塑加铝皮包裹的保温材料。

整个系统的智能化控制方式如下：

(1)集热循环采用温差控制，集热器吸收太阳光的能量将水温升至设定温度时，控制器控制循环泵工作，把集热器中的高温水和水箱中的低温水循环，从而使整个储热水箱的水温升高，储热水箱再通过顶水方式供应于恒温水箱。

(2)加热控制采用“定时设定，定温检测”的温差控制方式：自行启动空气源热泵辅助加热，并可设定电辅助加热一起同时加热，达到设定温度时自行停止，从而实现全天候供应热水或定时供水。

(3)防冻防过热：为防集热循环管道因保温不够而冻坏，本系统在其集热器温度设定低于5℃时会自动启动循环泵运行，将水箱内热水进入管道保温防冻；夏天高温过热热水用不完时，系统通过安全阀、自动排气阀、安全阀调节防过热，确保使用可靠及安全，如系统长期停用可采取排空措施来防冻防过热。

(4)补水控制：水位计压力传感启动电磁阀自动上水设定水位及补水。

(5)回水控制：设定时间控制一即供水前按一定提前量打开供水泵运行。

(6)定时供水：按时间设定定时开启系统供应热水，也可设定24小时全天候供应热水。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种全玻璃管式太阳能集中供热水系统，包括集热器、水箱组、泵站、空气源热泵机组、电辅助加热装置、控制柜和管路。

2.如权利要求1所述的一种全玻璃管式太阳能集中供热水系统，其特征在于所述的集热器采用全玻璃真空管式集热器，横竖排并行布阵。

3.如权利要求1所述的一种全玻璃管式太阳能集中供热水系统，其特征在于所述的水箱组包括储热水箱(2)和恒温水箱(3)，且储热水箱(2)和恒温水箱(3)均采用开式不锈钢大型水箱。

4.如权利要求1所述的一种全玻璃管式太阳能集中供热水系统，其特征在于所述的泵站包括集热循环泵(4)，供、回水泵(5)和热泵循环泵(6)。