CN104848556A - 一种太阳能集热换热供水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能集热换热供水系统主要由太阳能集热器、换热贮热水箱、太阳能循环泵、变频热水泵、热水循环泵、容积式换热器和控制柜组成，换热贮热水箱出水与热水出水管连接，热水出水管的另一端与容积式换热器连接，在热水出水管装有变频热水泵，热水出水管在变频热水泵之后设有止回阀一及压力传感器二，热水回水管与热水出水管连接，在热水回水管上设有过滤器二及膨胀罐二，热水回水管在过滤器二之后沿水流方向还设有温度传感器三、压力传感器三、热水循环泵和止回阀二。本发明的有益效果是，本发明具有节能、经济、安全、环保和智能化控制等优点，而且系统配置齐全，使用效果好。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能热水技术领域，具体地说是一种太阳能集热换热供水系统。
背景技术
太阳能由于具有资源丰富、就地利用、清洁和可再生等优点，目前已在许多领域广泛使用。太阳能热水是太阳能成果的一个应用领域，它以环保、安全、节能、卫生等优点，迅速赢得了广大消费者的青睐。太阳能热水主要以太阳能热水器作为一大产业，但太阳能热水器是以家庭为单元，使用分散，安装麻烦和不利于布局，尤其对于密集型住宅楼的住户来讲是很难安装使用。太阳能集热换热供水系统可以较好地解决密集型住宅楼住户、旅馆、学校、洗浴中心大流量使用热水的情况，而且符合国家节能减排、发展低碳经济的政策需求，具有很好的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能、安全、经济和使用效果好的太阳能集热换热供水系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能集热换热供水系统主要由太阳能集热器、换热贮热水箱、太阳能循环泵、变频热水泵、热水循环泵、容积式换热器和控制柜组成，太阳能集热器进水与太阳能供水管连接，太阳能集热器出水与太阳能回水管连接，换热贮热水箱内装设有换热盘管，太阳能回水管和太阳能供水管分别与换热贮热水箱的换热盘管的进口和出口连接，在太阳能供水管上装有太阳能循环泵，太阳能供水管在太阳能循环泵之前设有压力传感器一和膨胀罐一、并连接有补水装置，在太阳能集热器出水连接太阳能回水管之前设有温度传感器一，在换热贮热水箱内设有温度传感器二及水位传感器，换热贮热水箱还连接有补水管，且在补水管装有电磁阀控制进水，补水管在电磁阀之后还设有水质处理器，水质处理器用于水质软化，换热贮热水箱出水与热水出水管连接，热水出水管的另一端与容积式换热器连接，热水出水管连接在换热贮热水箱底部，在热水出水管装有变频热水泵，变频热水泵用于热水加压，热水出水管在变频热水泵之前设有过滤器一，热水出水管在变频热水泵之后设有止回阀一及压力传感器二，容积式换热器用于辅助补偿加热，容积式换热器由辅热源供水管提供辅助热源，容积式换热器的辅助热源进口与辅热源供水管连接，容积式换热器的辅助热源出口与辅热源回水管连接，容积式换热器出水与热水供水管连接，热水供水管与用水管网连接，用水管网与热水回水管连接，热水回水管与热水出水管连接，且热水回水管连接在变频热水泵及止回阀一之后的热水出水管上，在热水回水管上设有过滤器二及膨胀罐二，热水回水管在过滤器二之后沿水流方向还设有温度传感器三、压力传感器三、热水循环泵和止回阀二，容积式换热器上还设有压力表、安全阀及温度传感器四，压力表用于观察容积式换热器压力，安全阀用于容积式换热器超压时泄水泄压，温度传感器四用于检测与控制容积式换热器的出水温度稳定和符合用水要求。
所述温度传感器一、温度传感器二、太阳能循环泵、压力传感器一、水位传感器、变频热水泵、压力传感器二、热水循环泵、压力传感器三、温度传感器三、温度传感器四、电磁阀和水质处理器各自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。
所述温度传感器一和温度传感器二分别用于检测太能能集热器温度和换热贮热水箱被加热水温度，并设有启泵温差值和停泵温差值两个控制点，且启泵温差值优选在2℃～5℃范围，停泵温差值优选在0.5～1℃范围，启泵温差值用于控制太阳能循环泵启动，停泵温差值用于控制太阳能循环泵停止运行。
所述压力传感器一用于检测太阳能循环泵进水压力和保护太阳能循环泵，当压力传感器一检测到太阳能循环泵进水压力低于设定的无水压力值及以下时，太阳能循环泵停机保护、并报警，设定的无水压力值优选在0.05～0.20MPa范围；当压力传感器一检测到太阳能循环泵进水压力高于设定的无水压力值以上时，报警自动消除，同时太阳能循环泵也将恢复正常。
所述水位传感器用于检测换热贮热水箱水位，并设有高水位点、低水位点和缺水水位点共三个控制点，高水位点用于控制换热贮热水箱停止补水，电磁阀关闭，水质处理器失电停机；低水位点用于电磁阀打开，换热贮热水箱补水，水质处理器得电开机；缺水水位点用于控制运行中的变频热水泵停机保护、并报警，当换热贮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。
本发明的工作原理是，利用太阳能强制间接换热和容积式换热器辅助补偿加热方式制备热水，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，温度传感器二检测换热贮热水箱被加热水温度，当太阳能集热器温度高于换热贮热水箱被加热水温度在设定的启泵温差值及以下时，太阳能循环泵启动强制循环，太阳能集热器通过设置在换热贮热水箱内的换热盘管换热输出热量，太阳能集热器温度降低，换热贮热水箱被加热水温度升高，直至太阳能集热器温度较换热贮热水箱被加热水温度在设定的停泵温差值时，太阳能循环泵停止运行，当太阳能集热器温度高于换热贮热水箱被加热水温度在设定的启泵温差值及以下时，太阳能循环泵重新启动，如此反复，达到太阳能集热器加热、换热贮热水箱换热储热的效果；
热水供应时，变频热水泵从换热贮热水箱内吸取被加热水、并通过热水出水管加压输送至容积式换热器，且被加热水在容积式换热器内首先由温度传感器四检测温度，当温度传感器四检测到热水温度低于热水供应设定的出水温度值时，容积式换热器将由辅热源供水管提供热源进行补偿加热，使热水温度维持在热水供应设定的出水温度值上、并为用水管网提供热水，当温度传感器四检测到热水温度高于热水供应设定的出水温度值时，容积式换热器将自动停止补偿加热；变频热水泵相对于装设在热水出水管上的压力传感器二对热水出水管及容积式换热器进行补压、恒压控制，压力传感器二检测热水出水管压力、并与设定的出水恒压值进行比较，当压力传感器二检测到热水出水管压力低于设定的出水恒压值时，变频热水泵将提高运行频率，热水出水管压力升高，当压力传感器二检测到热水出水管压力高于设定的出水恒压值时，变频热水泵降低运行频率，热水出水管压力下降，变频热水泵对热水出水管进行变频恒压控制，并使热水出水管压力始终保持在设定的出水恒压值上；
在热水回水管上，压力传感器三检测热水循环泵进水压力，温度传感器三检测热水回水管温度，当温度传感器三检测到热水回水管温度低于设定的循环温度值及以下时，热水循环泵启动，热水回水由热水回水管回流到容积式换热器进行再加热之后从热水供水管输出循环，当温度传感器三检测到热水回水管温度高于设定的循环温度值5℃及以上时，热水循环泵停止循环；在热水循环泵运行过程中，当压力传感器三检测到热水循环泵进水压力低于设定的缺水压力值及以下时，热水循环泵停机保护、并报警，设定的缺水压力值优选在0.10～0.30MPa范围；当压力传感器三检测到热水循环泵进水压力高于设定的缺水压力值以上时，报警自动消除，同时热水循环泵也将恢复正常。
本发明的有益效果是，本发明具有节能、经济、安全、环保和智能化控制等优点，而且系统配置齐全，使用效果好。
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、太阳能回水管，4、换热贮热水箱，5、换热盘管，6、温度传感器二，7、膨胀罐一，8、补水装置，9、太阳能供水管，10、太阳能循环泵，11、压力传感器一，12、水位传感器，13、热水出水管，14、过滤器一，15、变频热水泵，16、止回阀一，17、压力传感器二，18、止回阀二，19、热水循环泵，20、压力传感器三，21、温度传感器三，22、过滤器二，23、膨胀罐二，24、热水回水管，25、辅热源回水管，26、用水管网，27、辅热源供水管，28、容积式换热器，29、热水供水管，30、压力表，31、安全阀，32、温度传感器四，33、补水管，34、电磁阀，35、水质处理器，36、控制柜，37、通讯接口，38、电缆线。
具体实施方式
下面就附图1对本发明的一种太阳能集热换热供水系统作以下详细地说明。
如附图1所示，本发明的一种太阳能集热换热供水系统主要由太阳能集热器1、换热贮热水箱4、太阳能循环泵10、变频热水泵15、热水循环泵19、容积式换热器28和控制柜36组成，太阳能集热器1进水与太阳能供水管9连接，太阳能集热器1出水与太阳能回水管3连接，换热贮热水箱4内装设有换热盘管5，太阳能回水管3和太阳能供水管9分别与换热贮热水箱4的换热盘管5的进口和出口连接，在太阳能供水管9上装有太阳能循环泵10，太阳能供水管9在太阳能循环泵10之前设有压力传感器一11和膨胀罐一7、并连接有补水装置8，在太阳能集热器1出水连接太阳能回水管3之前设有温度传感器一2，在换热贮热水箱4内设有温度传感器二6及水位传感器12，换热贮热水箱4还连接有补水管33，且在补水管33装有电磁阀34控制进水，补水管33在电磁阀34之后还设有水质处理器35，水质处理器35用于水质软化，换热贮热水箱4出水与热水出水管13连接，热水出水管13的另一端与容积式换热器28连接，热水出水管13连接在换热贮热水箱4底部，在热水出水管13装有变频热水泵15，变频热水泵15用于热水加压，热水出水管13在变频热水泵15之前设有过滤器一14，热水出水管13在变频热水泵15之后设有止回阀一16及压力传感器二17，容积式换热器28用于辅助补偿加热，容积式换热器28由辅热源供水管27提供辅助热源，容积式换热器28的辅助热源进口与辅热源供水管27连接，容积式换热器28的辅助热源出口与辅热源回水管25连接，容积式换热器28出水与热水供水管29连接，热水供水管29与用水管网26连接，用水管网26与热水回水管24连接，热水回水管24与热水出水管13连接，且热水回水管24连接在变频热水泵15及止回阀一16之后的热水出水管13上，在热水回水管24上设有过滤器二22及膨胀罐二23，热水回水管24在过滤器二22之后沿水流方向还设有温度传感器三21、压力传感器三20、热水循环泵19和止回阀二18，容积式换热器28上还设有压力表30、安全阀31及温度传感器四32，压力表30用于观察容积式换热器28压力，安全阀31用于容积式换热器28超压时泄水泄压，温度传感器四32用于检测与控制容积式换热器28的出水温度稳定和符合用水要求。
所述温度传感器一2、温度传感器二6、太阳能循环泵10、压力传感器一11、水位传感器12、变频热水泵15、压力传感器二17、热水循环泵19、压力传感器三20、温度传感器三21、温度传感器四32、电磁阀34和水质处理器35各自敷设电缆线38与控制柜36连接，控制柜36内还另设有通讯接口37，所述通讯接口37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和温度传感器二6分别用于检测太能能集热器1温度和换热贮热水箱4被加热水温度，并设有启泵温差值和停泵温差值两个控制点，且启泵温差值优选在2℃～5℃范围，停泵温差值优选在0.5～1℃范围，启泵温差值用于控制太阳能循环泵10启动，停泵温差值用于控制太阳能循环泵10停止运行。
所述压力传感器一11用于检测太阳能循环泵10进水压力和保护太阳能循环泵10，当压力传感器一11检测到太阳能循环泵10进水压力低于设定的无水压力值及以下时，太阳能循环泵10停机保护、并报警，设定的无水压力值优选在0.05～0.20MPa范围；当压力传感器一11检测到太阳能循环泵10进水压力高于设定的无水压力值以上时，报警自动消除，同时太阳能循环泵10也将恢复正常。
所述水位传感器12用于检测换热贮热水箱4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，高水位点用于控制换热贮热水箱4停止补水，电磁阀34关闭，水质处理器35失电停机；低水位点用于电磁阀34打开，换热贮热水箱4补水，水质处理器35得电开机；缺水水位点用于控制运行中的变频热水泵15停机保护、并报警，当换热贮热水箱4水位恢复到低水位点及以上时，报警消除和系统恢复正常。
本发明的工作原理是，利用太阳能强制间接换热和容积式换热器28辅助补偿加热方式制备热水，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，温度传感器二6检测换热贮热水箱4被加热水温度，当太阳能集热器1温度高于换热贮热水箱4被加热水温度在设定的启泵温差值及以下时，太阳能循环泵10启动强制循环，太阳能集热器1通过设置在换热贮热水箱4内的换热盘管5换热输出热量，太阳能集热器1温度降低，换热贮热水箱4被加热水温度升高，直至太阳能集热器1温度较换热贮热水箱4被加热水温度在设定的停泵温差值时，太阳能循环泵10停止运行，当太阳能集热器1温度高于换热贮热水箱4被加热水温度在设定的启泵温差值及以下时，太阳能循环泵10重新启动，如此反复，达到太阳能集热器1加热、换热贮热水箱4换热储热的效果；
热水供应时，变频热水泵15从换热贮热水箱4内吸取被加热水、并通过热水出水管13加压输送至容积式换热器28，且被加热水在容积式换热器28内首先由温度传感器四32检测温度，当温度传感器四32检测到热水温度低于热水供应设定的出水温度值时，容积式换热器28将由辅热源供水管27提供热源进行补偿加热，使热水温度维持在热水供应设定的出水温度值上、并为用水管网26提供热水，当温度传感器四32检测到热水温度高于热水供应设定的出水温度值时，容积式换热器28将自动停止补偿加热；变频热水泵15相对于装设在热水出水管13上的压力传感器二17对热水出水管13及容积式换热器28进行补压、恒压控制，压力传感器二17检测热水出水管13压力、并与设定的出水恒压值进行比较，当压力传感器二17检测到热水出水管13压力低于设定的出水恒压值时，变频热水泵15将提高运行频率，热水出水管13压力升高，当压力传感器二17检测到热水出水管13压力高于设定的出水恒压值时，变频热水泵15降低运行频率，热水出水管13压力下降，变频热水泵15对热水出水管13进行变频恒压控制，并使热水出水管13压力始终保持在设定的出水恒压值上；
在热水回水管24上，压力传感器三20检测热水循环泵19进水压力，温度传感器三21检测热水回水管24温度，当温度传感器三21检测到热水回水管24温度低于设定的循环温度值及以下时，热水循环泵19启动，热水回水由热水回水管24回流到容积式换热器28进行再加热之后从热水供水管29输出循环，当温度传感器三21检测到热水回水管24温度高于设定的循环温度值5℃及以上时，热水循环泵19停止循环；在热水循环泵19运行过程中，当压力传感器三20检测到热水循环泵19进水压力低于设定的缺水压力值及以下时，热水循环泵19停机保护、并报警，设定的缺水压力值优选在0.10～0.30MPa范围；当压力传感器三20检测到热水循环泵19进水压力高于设定的缺水压力值以上时，报警自动消除，同时热水循环泵19也将恢复正常。
Claims (5)
1.一种太阳能集热换热供水系统主要由太阳能集热器、换热贮热水箱、太阳能循环泵、变频热水泵、热水循环泵、容积式换热器和控制柜组成，其特征在于，换热贮热水箱出水与热水出水管连接，热水出水管的另一端与容积式换热器连接，在热水出水管装有变频热水泵，热水出水管在变频热水泵之后设有止回阀一及压力传感器二，容积式换热器出水与热水供水管连接，热水供水管与用水管网连接，用水管网与热水回水管连接，热水回水管与热水出水管连接，且热水回水管连接在变频热水泵及止回阀一之后的热水出水管上，在热水回水管上设有过滤器二及膨胀罐二，热水回水管在过滤器二之后沿水流方向还设有温度传感器三、压力传感器三、热水循环泵和止回阀二，容积式换热器上还设有压力表、安全阀及温度传感器四。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能集热换热供水系统，其特征在于，太阳能集热器进水与太阳能供水管连接，太阳能集热器出水与太阳能回水管连接，换热贮热水箱内装设有换热盘管，太阳能回水管和太阳能供水管分别与换热贮热水箱的换热盘管的进口和出口连接，在太阳能供水管上装有太阳能循环泵，太阳能供水管在太阳能循环泵之前设有压力传感器一和膨胀罐一、并连接有补水装置，在太阳能集热器出水连接太阳能回水管之前设有温度传感器一。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能集热换热供水系统，其特征在于，在换热贮热水箱内设有温度传感器二及水位传感器，换热贮热水箱还连接有补水管，且在补水管装有电磁阀，补水管在电磁阀之后还设有水质处理器。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能集热换热供水系统，其特征在于，热水出水管连接在换热贮热水箱底部。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能集热换热供水系统，其特征在于，热水出水管在变频热水泵之前设有过滤器一。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150819 |