CN104848312A - 双热源双水箱节能卫生供应热水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了双热源双水箱节能卫生供应热水系统主要由太阳能集热器、空气源热泵机组、热源控制箱、板式换热器、加热循环泵、换热循环泵、稳压泵、储热水箱、恒温水箱、热水变频泵、铜/银离子发生器、控制柜和热水管网组成，太阳能集热器和空气源热泵机组并联连接，太阳能集热器和空气源热泵机组分别与热源供水管连接进水，太阳能集热器和空气源热泵机组回水再分别热源回水管连接。本发明的有益效果是，本发明具有节能、环保、安全、卫生和使用效果好等优点，而且自动化集中控制可达无人值守效果，适于住宅、酒店、办公、商场等场合应用具有很好的经济效益和推广价值。

Description

双热源双水箱节能卫生供应热水系统

技术领域

本发明涉及生活热水技术领域，具体地说是一种双热源双水箱节能卫生供应热水系统。

背景技术

随着社会发展和生活水平提高，集中生活热水系统在住宅、酒店、办公、洗浴中心、会所等场所普遍存在。但目前的集中热水系统往往是采用锅炉、换热站、空气源热泵热水机组等单一热源进行加热，存在安全隐患，而且也不利于节能环保型热源的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双热源双水箱节能卫生供应热水系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：双热源双水箱节能卫生供应热水系统主要由太阳能集热器、空气源热泵机组、热源控制箱、板式换热器、加热循环泵、换热循环泵、稳压泵、储热水箱、恒温水箱、热水变频泵、铜/银离子发生器、控制柜和热水管网组成，太阳能集热器和空气源热泵机组并联连接，太阳能集热器和空气源热泵机组分别与热源供水管连接进水，太阳能集热器和空气源热泵机组回水再分别热源回水管连接，且太阳能集热器进水装有电磁阀一控制，空气源热泵机组进水装有电磁阀二控制，在太阳能集热器出水连接热源回水管之前设有温度传感器一，温度传感器一、空气源热泵机组、电磁阀一和电磁阀二再分别由电缆线与就近设置的热源控制箱连接。

所述热源供水管和热源回水管分别与设置的板式换热器的一次侧接口连接，板式换热器的二次侧接口分别与加热循环管和加热回水管连接，加热循环管和加热回水管再分别与设置的储热水箱连接，且在加热循环管上装有电磁阀五，加热循环管在电磁阀五之后装有加热循环泵，在热源供水管上装有换热循环泵及止回阀一，热源供水管在换热循环泵及止回阀一之后还设有稳压管与加热循环管连接，且稳压管连接在电磁阀五之后、加热循环泵之前的加热循环管上，在稳压管上装有稳压泵及止回阀二，绕过稳压泵及止回阀二还设有泄压管与稳压管连接，且在泄压管上装有电磁阀三，稳压管在稳压泵及泄压管之前还设有连通管与设置的恒温水箱连接，在储热水箱内装设有温度传感器二和水位传感器一，在恒温水箱内装设有温度传感器三和水位传感器二，而且储热水箱内的水能够从加热循环管到稳压管及连通管自流到恒温水箱，恒温水箱出水与热水供水管连接，热水供水管再与热水管网连接，热水管网回水与热水回水管连接，热水回水管再与储热水箱连接，在热水供水管上装有热水变频泵，热水供水管在热水变频泵之后设有压力传感器和温度表、并装有膨胀罐，热水供水管在热水变频泵之后还装有铜/银离子发生器，绕过铜/银离子发生器还设有旁路管与热水供水管连接，在热水回水管上装有过滤器，热水回水管在过滤器之后装有电磁阀六，热水回水管在过滤器之后、电磁阀六之前还设有温度传感器四，储热水箱还连接有补水管进水，且在补水管装有电磁阀七控制进水，补水管在电磁阀七之后装有水表，补水管在水表之后还装有软化水处理装置。

所述加热回水管上装有电磁阀九，加热回水管在电磁阀九之前设有加水管与恒温水箱连接，且在加水管上装有电磁阀八。

所述热源控制箱、温度传感器二、加热循环泵、换热循环泵、电磁阀三、稳压泵、电磁阀四、电磁阀五、水位传感器一、水位传感器二、热水变频泵、压力传感器、温度传感器三、铜/银离子发生器、温度传感器四、电磁阀六、电磁阀七、软化水处理装置、电磁阀八和电磁阀九各自分别敷设电缆线与控制柜连接，控制柜内还另设有通讯接口，所述通讯接口用于远程监控连接，也可与上位机通讯连接。

所述温度传感器一用于检测太能能集热器温度，并设有循环温度值和加热温度值两个控制点，且循环温度值优选在2℃～5℃范围，加热温度值优选在0.5～1℃范围，循环温度值用于控制电磁阀一打开循环，加热温度值用于控制电磁阀一关闭和停止循环。

所述水位传感器一用于检测储热水箱水位，并设有高水位点、低水位点和缺水水位点共三个控制点，高水位点用于控制储热水箱停止补水，电磁阀七关闭，软化水处理装置失电停机；低水位点用于储热水箱补水，电磁阀七打开，软化水处理装置得电开机；缺水水位点用于控制运行中的加热循环泵及稳压泵停机保护、并报警，当储热水箱水位恢复到低水位点及以上时，报警消除和系统恢复正常。

所述软化水处理装置用于对储热水箱的补水管进水进行软化，以降低Ca²⁺、Mg²⁺硬度。

本发明的工作原理是，将太阳能集热器作为优先热源和空气源热泵机组作为辅助热源所制得的加热水通过板式换热器间接换热和加热储热水箱的热水，待储热水箱的热水达到规定的热水温度后，再导入恒温水箱，然后由供热水变频泵从恒温水箱取水、经变频加压恒压进入铜/银离子发生器消毒处理后，输送至热水管网供应，热水管网回水通过热水回水管再回流至储热水箱进行再加热和重复利用；

正常运行时，太阳能集热器将太阳光能转换为热能，太阳能集热器温度升高，温度传感器一检测太阳能集热器温度，并设有循环温度值和加热温度值两个控制点，当温度传感器一检测到太阳能集热器温度高于设定的循环温度值时，电磁阀一打开，换热循环泵启动运行，同时打开电磁阀五和电磁阀九，加热循环泵启动，此时太阳能集热器内的水将被导入和进入板式换热器释放热量，储热水箱内的水通过加热循环泵循环从板式换热器吸收热量，储热水箱温度升高，温度传感器二检测储热水箱温度、并设有储热恒温值，当温度传感器二检测到储热水箱温度达到设定的储热恒温值时，电磁阀九关闭，电磁阀八打开，储热水箱内的水流经电磁阀五、加热循环泵、板式换热器及电磁阀八之后进入恒温水箱，储热水箱水位下降，水位传感器一检测储热水箱水位，当储热水箱水位下降至低于设定的低水位点时，电磁阀七打开补水，储热水箱温度随之降低，当温度传感器二检测到储热水箱温度低于设定的储热恒温值时，电磁阀八关闭，电磁阀九打开，储热水箱重新恢复到由板式换热器加热的状态，在板式换热器加热的过程中，太阳能集热器温度降低，储热水箱温度升高，直至太阳能集热器温度低于温度传感器一设定的加热温度值时，电磁阀一关闭，换热循环泵停止运行，太阳能集热器温度开始升高，当太阳能集热器温度高于温度传感器一设定的循环温度值时，电磁阀一重新打开，换热循环泵启动运行，如此反复，达到太阳能集热器间接加热储热水箱的效果；

在太阳能集热器加热过程中，当温度传感器二检测到储热水箱温度在设定的时间段内低于设定的储热恒温值时，空气源热泵机组将自动投入运行，并对储热水箱通过板式换热器进行补偿加热，电磁阀二打开，换热循环泵运行，直至储热水箱温度高于设定的储热恒温值时，空气源热泵机组自动停机，电磁阀二关闭；

换热循环泵在电磁阀一或/和电磁阀二打开时自动启动，当电磁阀一和电磁阀二均处于关闭状态时，换热循环泵自动停机；装在稳压管上的稳压泵对热源供水管及热源回水管系统进行补水稳压控制，当热源供水管及热源回水管系统压力超高时，电磁阀三打开泄水，同时电磁阀四和/或电磁阀九打开；

与此同时，装在热水供水管上的压力传感器检测热水供水管压力、并设有热水出水恒压值，热水变频泵相对于压力传感器设定的热水出水恒压值进行变频恒压运行，当压力传感器检测到热水供水管压力低于设定的热水出水恒压值时，热水变频泵提高其转速，热水供水管压力升高，当压力传感器检测到热水供水管压力高于设定的热水出水恒压值时，热水变频泵降低其转速，热水供水管压力下降，从而使热水供水管压力始终保持在压力传感器设定的热水出水恒压值上运行；

装在热水回水管上的温度传感器四检测热水回水管温度、并设有开阀温度值和闭阀温度值，当温度传感器四检测到热水回水管温度低于设定的开阀温度值时，电磁阀六打开，当温度传感器四检测到热水回水管温度高于设定的闭阀温度值时，电磁阀六关闭和切断热水回水管回水。

本发明的有益效果是，本发明具有节能、环保、安全、卫生和使用效果好等优点，而且自动化集中控制可达无人值守效果，适于住宅、酒店、办公、商场等场合应用具有很好的经济效益和推广价值。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

图中，1、太阳能集热器，2、温度传感器一，3、热源回水管，4、空气源热泵机组，5、热源控制箱，6、电磁阀一，7、电磁阀二，8、热源供水管，9、板式换热器，10、温度传感器二，11、加热循环泵，12、换热循环泵，13、止回阀一，14、泄压管，15、电磁阀三，16、止回阀二，17、稳压泵，18、稳压管，19、加热循环管，20、电磁阀四，21、电磁阀五，22、水位传感器一，23、储热水箱，24、连通管，25、恒温水箱，26、水位传感器二，27、热水供水管，28、热水变频泵，29、压力传感器，30、温度表，31、膨胀罐，32、温度传感器三，33、铜/银离子发生器，34、旁路管，35、热水回水管，36、过滤器，37、温度传感器四，38、电磁阀六，39、补水管，40、电磁阀七，41、水表，42、软化水处理装置，43、通讯接口，44、控制柜，45、加热回水管，46、加水管，47、电磁阀八，48、电缆线，49、电磁阀九，50、热水管网。

具体实施方式

下面就附图1对本发明的双热源双水箱节能卫生供应热水系统作以下详细地说明。

如附图1所示，本发明的双热源双水箱节能卫生供应热水系统主要由太阳能集热器1、空气源热泵机组4、热源控制箱5、板式换热器9、加热循环泵11、换热循环泵12、稳压泵17、储热水箱23、恒温水箱25、热水变频泵28、铜/银离子发生器33、控制柜44和热水管网50组成，太阳能集热器1和空气源热泵机组4并联连接，太阳能集热器1和空气源热泵机组4分别与热源供水管8连接进水，太阳能集热器1和空气源热泵机组4回水再分别热源回水管3连接，且太阳能集热器1进水装有电磁阀一6控制，空气源热泵机组4进水装有电磁阀二7控制，在太阳能集热器1出水连接热源回水管3之前设有温度传感器一2，温度传感器一2、空气源热泵机组4、电磁阀一6和电磁阀二7再分别由电缆线48与就近设置的热源控制箱5连接。

所述热源供水管8和热源回水管3分别与设置的板式换热器9的一次侧接口连接，板式换热器9的二次侧接口分别与加热循环管19和加热回水管45连接，加热循环管19和加热回水管45再分别与设置的储热水箱23连接，且在加热循环管19上装有电磁阀五21，加热循环管19在电磁阀五21之后装有加热循环泵11，在热源供水管8上装有换热循环泵12及止回阀一13，热源供水管8在换热循环泵12及止回阀一13之后还设有稳压管18与加热循环管19连接，且稳压管18连接在电磁阀五21之后、加热循环泵11之前的加热循环管19上，在稳压管18上装有稳压泵17及止回阀二16，绕过稳压泵17及止回阀二16还设有泄压管14与稳压管18连接，且在泄压管14上装有电磁阀三15，稳压管18在稳压泵17及泄压管14之前还设有连通管24与设置的恒温水箱25连接，在储热水箱23内装设有温度传感器二10和水位传感器一22，在恒温水箱25内装设有温度传感器三32和水位传感器二26，而且储热水箱23内的水能够从加热循环管19到稳压管18及连通管24自流到恒温水箱25，恒温水箱25出水与热水供水管27连接，热水供水管27再与热水管网50连接，热水管网50回水与热水回水管35连接，热水回水管35再与储热水箱23连接，在热水供水管27上装有热水变频泵28，热水供水管27在热水变频泵28之后设有压力传感器29和温度表30、并装有膨胀罐31，热水供水管27在热水变频泵28之后还装有铜/银离子发生器33，绕过铜/银离子发生器33还设有旁路管34与热水供水管27连接，在热水回水管35上装有过滤器36，热水回水管35在过滤器36之后装有电磁阀六38，热水回水管35在过滤器36之后、电磁阀六38之前还设有温度传感器四37，储热水箱23还连接有补水管39进水，且在补水管39装有电磁阀七40控制进水，补水管39在电磁阀七40之后装有水表41，补水管39在水表41之后还装有软化水处理装置42。

所述加热回水管45上装有电磁阀九49，加热回水管45在电磁阀九49之前设有加水管46与恒温水箱25连接，且在加水管46上装有电磁阀八47。

所述热源控制箱5、温度传感器二10、加热循环泵11、换热循环泵12、电磁阀三15、稳压泵17、电磁阀四20、电磁阀五21、水位传感器一22、水位传感器二26、热水变频泵28、压力传感器29、温度传感器三32、铜/银离子发生器33、温度传感器四37、电磁阀六38、电磁阀七40、软化水处理装置42、电磁阀八47和电磁阀九49各自分别敷设电缆线48与控制柜44连接，控制柜44内还另设有通讯接口43，所述通讯接口43用于远程监控连接，也可与上位机通讯连接。

所述温度传感器一2用于检测太能能集热器1温度，并设有循环温度值和加热温度值两个控制点，且循环温度值优选在2℃～5℃范围，加热温度值优选在0.5～1℃范围，循环温度值用于控制电磁阀一6打开循环，加热温度值用于控制电磁阀一6关闭和停止循环。

所述水位传感器一22用于检测储热水箱23水位，并设有高水位点、低水位点和缺水水位点共三个控制点，高水位点用于控制储热水箱23停止补水，电磁阀七40关闭，软化水处理装置42失电停机；低水位点用于储热水箱23补水，电磁阀七40打开，软化水处理装置42得电开机；缺水水位点用于控制运行中的加热循环泵11及稳压泵17停机保护、并报警，当储热水箱23水位恢复到低水位点及以上时，报警消除和系统恢复正常。

所述软化水处理装置42用于对储热水箱23的补水管39进水进行软化，以降低Ca²⁺、Mg²⁺硬度。

本发明的工作原理是，将太阳能集热器1作为优先热源和空气源热泵机组4作为辅助热源所制得的加热水通过板式换热器9间接换热和加热储热水箱23的热水，待储热水箱23的热水达到规定的热水温度后，再导入恒温水箱25，然后由供热水变频泵28从恒温水箱25取水、经变频加压恒压进入铜/银离子发生器33消毒处理后，输送至热水管网50供应，热水管网50回水通过热水回水管35再回流至储热水箱23进行再加热和重复利用；

正常运行时，太阳能集热器1将太阳光能转换为热能，太阳能集热器1温度升高，温度传感器一2检测太阳能集热器1温度，并设有循环温度值和加热温度值两个控制点，当温度传感器一2检测到太阳能集热器1温度高于设定的循环温度值时，电磁阀一6打开，换热循环泵12启动运行，同时打开电磁阀五21和电磁阀九49，加热循环泵11启动，此时太阳能集热器1内的水将被导入和进入板式换热器9释放热量，储热水箱23内的水通过加热循环泵11循环从板式换热器9吸收热量，储热水箱23温度升高，温度传感器二10检测储热水箱23温度、并设有储热恒温值，当温度传感器二10检测到储热水箱23温度达到设定的储热恒温值时，电磁阀九49关闭，电磁阀八47打开，储热水箱23内的水流经电磁阀五21、加热循环泵11、板式换热器9及电磁阀八47之后进入恒温水箱25，储热水箱23水位下降，水位传感器一22检测储热水箱23水位，当储热水箱23水位下降至低于设定的低水位点时，电磁阀七40打开补水，储热水箱23温度随之降低，当温度传感器二10检测到储热水箱23温度低于设定的储热恒温值时，电磁阀八47关闭，电磁阀九49打开，储热水箱23重新恢复到由板式换热器9加热的状态，在板式换热器9加热的过程中，太阳能集热器1温度降低，储热水箱23温度升高，直至太阳能集热器1温度低于温度传感器一2设定的加热温度值时，电磁阀一6关闭，换热循环泵12停止运行，太阳能集热器1温度开始升高，当太阳能集热器1温度高于温度传感器一2设定的循环温度值时，电磁阀一6重新打开，换热循环泵12启动运行，如此反复，达到太阳能集热器1间接加热储热水箱23的效果；

在太阳能集热器1加热过程中，当温度传感器二10检测到储热水箱23温度在设定的时间段内低于设定的储热恒温值时，空气源热泵机组4将自动投入运行，并对储热水箱23通过板式换热器9进行补偿加热，电磁阀二7打开，换热循环泵12运行，直至储热水箱23温度高于设定的储热恒温值时，空气源热泵机组4自动停机，电磁阀二7关闭；

换热循环泵12在电磁阀一6或/和电磁阀二7打开时自动启动，当电磁阀一6和电磁阀二7均处于关闭状态时，换热循环泵12自动停机；装在稳压管18上的稳压泵17对热源供水管8及热源回水管3系统进行补水稳压控制，当热源供水管8及热源回水管3系统压力超高时，电磁阀三15打开泄水，同时电磁阀四20和/或电磁阀九49打开；

与此同时，装在热水供水管27上的压力传感器29检测热水供水管27压力、并设有热水出水恒压值，热水变频泵28相对于压力传感器29设定的热水出水恒压值进行变频恒压运行，当压力传感器29检测到热水供水管27压力低于设定的热水出水恒压值时，热水变频泵28提高其转速，热水供水管27压力升高，当压力传感器29检测到热水供水管27压力高于设定的热水出水恒压值时，热水变频泵28降低其转速，热水供水管27压力下降，从而使热水供水管27压力始终保持在压力传感器29设定的热水出水恒压值上运行；

装在热水回水管35上的温度传感器四37检测热水回水管35温度、并设有开阀温度值和闭阀温度值，当温度传感器四37检测到热水回水管35温度低于设定的开阀温度值时，电磁阀六38打开，当温度传感器四37检测到热水回水管35温度高于设定的闭阀温度值时，电磁阀六38关闭和切断热水回水管35回水。

Claims (6)

1.一种双热源双水箱节能卫生供应热水系统主要由太阳能集热器、空气源热泵机组、热源控制箱、板式换热器、加热循环泵、换热循环泵、稳压泵、储热水箱、恒温水箱、热水变频泵、铜/银离子发生器、控制柜和热水管网组成，其特征在于，太阳能集热器和空气源热泵机组并联连接，太阳能集热器和空气源热泵机组分别与热源供水管连接进水，太阳能集热器和空气源热泵机组回水再分别热源回水管连接，且太阳能集热器进水装有电磁阀一控制，空气源热泵机组进水装有电磁阀二控制，在太阳能集热器出水连接热源回水管之前设有温度传感器一，所述热源供水管和热源回水管分别与设置的板式换热器的一次侧接口连接，板式换热器的二次侧接口分别与加热循环管和加热回水管连接，加热循环管和加热回水管再分别与设置的储热水箱连接，在加热回水管上装有电磁阀九，加热回水管在电磁阀九之前设有加水管与设置的恒温水箱连接，且在加水管上装有电磁阀八。

2.根据权利要求1所述的双热源双水箱节能卫生供应热水系统，其特征在于，温度传感器一、空气源热泵机组、电磁阀一和电磁阀二再分别由电缆线与就近设置的热源控制箱连接。

3.根据权利要求1所述的双热源双水箱节能卫生供应热水系统，其特征在于，在加热循环管上装有电磁阀五，加热循环管在电磁阀五之后装有加热循环泵，在热源供水管上装有换热循环泵及止回阀一，热源供水管在换热循环泵及止回阀一之后还设有稳压管与加热循环管连接，且稳压管连接在电磁阀五之后、加热循环泵之前的加热循环管上，在稳压管上装有稳压泵及止回阀二，绕过稳压泵及止回阀二还设有泄压管与稳压管连接，且在泄压管上装有电磁阀三，稳压管在稳压泵及泄压管之前还设有连通管与设置的恒温水箱连接。

4.根据权利要求1所述的双热源双水箱节能卫生供应热水系统，其特征在于，在储热水箱内装设有温度传感器二和水位传感器一，在恒温水箱内装设有温度传感器三和水位传感器二。

5.根据权利要求1所述的双热源双水箱节能卫生供应热水系统，其特征在于，恒温水箱出水与热水供水管连接，热水供水管再与热水管网连接，热水管网回水与热水回水管连接，热水回水管再与储热水箱连接，在热水供水管上装有热水变频泵，热水供水管在热水变频泵之后设有压力传感器和温度表、并装有膨胀罐，热水供水管在热水变频泵之后还装有铜/银离子发生器，在热水回水管上装有过滤器，热水回水管在过滤器之后装有电磁阀六，热水回水管在过滤器之后、电磁阀六之前还设有温度传感器四。

6.根据权利要求1所述的双热源双水箱节能卫生供应热水系统，其特征在于，储热水箱还连接有补水管，且在补水管装有电磁阀七，补水管在电磁阀七之后装有水表，补水管在水表之后还装有软化水处理装置。