CN105299914B - 一种节能型太阳能热水集中供应系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能型太阳能热水集中供应系统，包括：太阳能集热系统，其包括太阳能集热器及储水箱；热水管路，其包括总管路和多个分支管路，总管路的第一端与储水箱连通，多个分支管路套设在总管路的内部，形成由总管路包裹的多个平行支路，各个分支管路的出水口端分别从总管路外壁延伸出来并通入楼体上所对应高度的单个用户中，以对用户供应热水；总管路的第一端通过缓冲管与储水箱连通，缓冲管的第一端与储水箱出水口连接，缓冲管的第二端内径大于缓冲管的第一端内径，并与总管路的第一端连通，形成一连接于储水箱与总管路第一端的临时储水机构。

Description

一种节能型太阳能热水集中供应系统
技术领域
本发明涉及太阳能技术领域，更具体地说，本发明涉及一种节能型太阳能热水集中供应系统。
背景技术
我国具有丰富的太阳能资源，三分之二以上国土面积的太阳能年总辐射量超过3340～8360MJ/m2，年平均日照时数超过2200小时。目前我国节能市场主要集中在工业和建筑等领域，而太阳能与建筑一体化技术已经成为当前普遍应用的建筑节能技术之一。
常规的太阳能热水系统包括太阳能集热供回水系统和用户末端供回水系统，进入各个用户末端的分支管路分别接入和太阳能储热水器连通的大直径的总管路，并对总管路进行共用，既只要有一个用户打开热水阀，储热水器内的水既需通过大直径的总管路流入该用户中，关闭热水阀后，大量热水滞留在总管路中或通过总管路进行循环，管道散热量很高，引起大量的热量损失，热量损失率一般高达80％以上，造成资源的浪费。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明的另一个目的是，提供一种节能型太阳能热水集中供应系统，能够降低太阳能热水供应过程中的管道散热，减少太阳能热水供应系统的热量损失。
为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：
一种节能型太阳能热水集中供应系统，包括：
太阳能集热系统，其包括太阳能集热器及储水箱，所述储水箱设置在楼体顶部，所述太阳能集热器通过介质循环管路与所述储水箱连通，并通过介质传递热量对储水箱内的水进行加热；
热水管路，其包括总管路和多个分支管路，所述总管路的第一端与储水箱连通，所述多个分支管路套设在所述总管路的内部，形成由总管路包裹的多个平行支路，各个所述分支管路的出水口端分别从总管路外壁延伸出来并通入楼体上所对应高度的单个用户中，以对用户供应热水；
此外，所述总管路的第一端通过缓冲管与所述储水箱连通，所述缓冲管的第一端与储水箱出水口连接，所述缓冲管的第二端内径大于缓冲管的第一端内径，并与所述总管路的第一端连通，形成一连接于所述储水箱与总管路第一端的临时储水机构。
优选的是，所述的节能型太阳能热水集中供应系统中，所述总管路沿楼体向下延伸至最底层用户，并在向下延伸路径上随着总管路内部的分支管路的减少直径递减。
优选的是，所述的节能型太阳能热水集中供应系统中，所述总管路外壁及各个分支管路的外壁均设置有第一保温层，分支管路之间的空隙填充用于保温的泡沫材料。
优选的是，所述的节能型太阳能热水集中供应系统中，所述缓冲管壁设置有第二保温层。
优选的是，所述的节能型太阳能热水集中供应系统中，所述各个分支管路的入水口开设在所述缓冲管内，且各个分支管路的入水口处分别设置有第一控制阀；
所述各个分支管路的出水口分别设置有第二控制阀；以及
所述各个分支管路内还设置有压力传感器，所述第一控制阀与压力传感器连接并由压力传感器控制进行启闭。
优选的是，所述的节能型太阳能热水集中供应系统中，还包括介质循环泵，其设置在所述介质循环管路上，对所述介质循环管路内的介质进行驱动循环；所述介质为防冻液。
优选的是，所述的节能型太阳能热水集中供应系统中，还包括太阳能光伏发电系统，其包括太阳能光伏板、充放电控制器和蓄电池组件，所述太阳能光伏板与所述充放电控制器及蓄电池组件顺次电连接，并对所述蓄电池组件进行充电；所述介质循环泵与所述蓄电池组件电连接并由其驱动。
本发明至少包括以下有益效果：首先，本发明通过将通入各个用户中的多个分支管路套设在所述总管路的内部，形成由总管路包裹的多个平行支路，使热水无需经过一般的大直径的总管路后再进入末端用户中，避免了热水在大直径的总管路内滞留或循环发生的大量热量损失，而是用户使用热水时，打开热水阀，储水箱内的水仅进入与该用户连通的分支管路，一方面减小了水的流量，另一方面由于分支管路包裹在总管路内部，保温效果得到提高，从而大幅度减小了太阳能热水的管道散热率，经统计计算，管道散热率能够比常规的太阳能热水供应系统降低30％以上，提高了太阳能的利用率。
其次，本发明通过设置出水端直径大于进水端直径的缓冲管，并将总管路通过缓冲管与储水箱连通，是由于总管路因为其内部含有多个分支管路，因此与储水箱连通的一端直径较大，而将其通过缓冲管连接到储水箱上，一方面可以减小储水箱出水口的直径，使其与总管路的直径相匹配，另一方面可作为一临时的储水机构，在用户需要热水并打开热水阀时快速做出反应，保证热水的及时供给。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明所述的节能型太阳能热水集中供应系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。
如图1所示，一种节能型太阳能热水集中供应系统，包括：太阳能集热系统，其包括太阳能集热器1及储水箱2，所述储水箱2设置在楼体顶部，所述太阳能集热器1通过介质循环管路3与所述储水箱2连通，并通过介质传递热量对储水箱2内的水进行加热。
热水管路，其包括总管路4和多个分支管路5，所述总管路4的第一端与储水箱2连通，所述多个分支管路5套设在所述总管路4的内部，形成由总管路4包裹的多个平行支路，各个所述分支管路5的出水口端分别从总管路4外壁延伸出来并通入楼体上所对应高度的单个用户中，以对用户供应热水。热水无需经过一般的大直径的总管路后再进入末端用户中，避免了热水在大直径的总管路内滞留或循环发生的大量热量损失，而是用户使用热水时，打开热水阀，储水箱2内的水仅进入与该用户连通的分支管路5，一方面减小了水的流量，另一方面由于分支管路5包裹在总管路4内部，保温效果得到提高，从而大幅度减小了太阳能热水的管道散热率。
所述总管路4的第一端通过缓冲管6与所述储水箱2连通，所述缓冲管6的第一端与储水箱2出水口连接，所述缓冲管6的第二端内径大于缓冲管6的第一端内径，并与所述总管路4的第一端连通，形成一连接于所述储水箱2与总管路4第一端的临时储水机构。设置缓冲管6是由于总管路4因为其内部含有多个分支管路5，因此与储水箱2连通的一端直径较大，而将其通过缓冲管6连接到储水箱2上，一方面可以减小储水箱2出水口的直径，使其与总管路4的直径相匹配，另一方面可作为一临时的储水机构，在用户需要热水并打开热水阀时快速做出反应，保证热水的及时供给。
所述的节能型太阳能热水集中供应系统中，所述总管路4沿楼体向下延伸至最底层用户，并在向下延伸路径上随着总管路4内部的分支管路5的减少直径递减，并通过固定件固定在楼体上，使总管路4整体呈倒置纺锤形，避免了总管路4材料的浪费，并减小了总管路4的占用面积。
所述的节能型太阳能热水集中供应系统中，所述总管路4外壁及各个分支管路5的外壁均设置有第一保温层，分支管路5之间的空隙填充用于保温的泡沫材料，能够起到双重保温的作用，最大限度地减小太阳能热水的热量损失。
所述的节能型太阳能热水集中供应系统中，所述缓冲管6壁设置有第二保温层。可将缓冲管6的外壁设置为双层结构，并在内部设置保温涂层，以及在缓冲管6外部包裹海绵或泡沫等保温隔热材料，使缓冲管6内的热量得到保持。缓冲管6的容量无需太大，一般可为5-10升。
所述的节能型太阳能热水集中供应系统中，所述各个分支管路5的入水口开设在所述缓冲管6内，且各个分支管路5的入水口处分别设置有第一控制阀；所述各个分支管路5的出水口分别设置有第二控制阀；以及所述各个分支管路5内还设置有压力传感器，所述第一控制阀与压力传感器连接并由压力传感器控制进行启闭。缓冲管6内保持一定的热水量，并且液面高于各个分支管路5的入水口，使各个分支管路5的入水口完全浸没在液面以下。当用户开启第二控制阀时，连接该用户的分支管路5内的水流出，分支管路5内的压力传感器探测到水压的减小，并自动开启第一控制阀，使缓冲管6内的热水流入该分支管路，并进入用户进行热水供应。可在缓冲管6内设置液位器，并将液位器与储水箱2的控制阀门连接，自动控制储水箱2阀门的开启，当缓冲管6内的液面下降到一定位置后，储水箱2阀门开启，其内部热水源源不断进入该用户。反之，用户停止用水，第二控制阀关闭，该分支管路5内的水压升高，第一控制阀自动关闭，热水供应停止。
所述的节能型太阳能热水集中供应系统中，还包括介质循环泵，其设置在所述介质循环管路3上，对所述介质循环管路3内的介质进行驱动循环；所述介质为防冻液。
所述的节能型太阳能热水集中供应系统中，还包括太阳能光伏发电系统，其包括太阳能光伏板、充放电控制器和蓄电池组件，所述太阳能光伏板与所述充放电控制器及蓄电池组件顺次电连接，并对所述蓄电池组件进行充电；所述介质循环泵与所述蓄电池组件电连接并由其驱动。在光照条件下，太阳能光伏板产生一定的电动势，形成太阳能电池方阵，对蓄电池组件进行充电，蓄电池组件向介质循环泵提供直流电流，保证介质循环泵正常运转。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.一种节能型太阳能热水集中供应系统，其特征在于，包括：
太阳能集热系统，其包括太阳能集热器及储水箱，所述储水箱设置在楼体顶部，所述太阳能集热器通过介质循环管路与所述储水箱连通，并通过介质传递热量对储水箱内的水进行加热；
热水管路，其包括总管路和多个分支管路，所述总管路的第一端与储水箱连通，所述多个分支管路套设在所述总管路的内部，形成由总管路包裹的多个平行支路，各个所述分支管路的出水口端分别从总管路外壁延伸出来并通入楼体上所对应高度的单个用户中，以对用户供应热水；所述总管路外壁及各个分支管路的外壁均设置有第一保温层，分支管路之间的空隙填充用于保温的泡沫材料；
此外，所述总管路的第一端通过缓冲管与所述储水箱连通，所述缓冲管的第一端与储水箱出水口连接，所述缓冲管的第二端内径大于缓冲管的第一端内径，并与所述总管路的第一端连通，形成一连接于所述储水箱与总管路第一端的临时储水机构；
所述各个分支管路的入水口开设在所述缓冲管内，且各个分支管路的入水口处分别设置有第一控制阀；
所述各个分支管路的出水口分别设置有第二控制阀；以及
所述各个分支管路内还设置有压力传感器，所述第一控制阀与压力传感器连接并由压力传感器控制进行启闭；
另外，所述总管路沿楼体向下延伸至最底层用户，并在向下延伸路径上随着总管路内部的分支管路的减少直径递减。
2.如权利要求1所述的节能型太阳能热水集中供应系统，其特征在于，所述缓冲管壁设置有第二保温层。
3.如权利要求1所述的节能型太阳能热水集中供应系统，其特征在于，还包括介质循环泵，其设置在所述介质循环管路上，对所述介质循环管路内的介质进行驱动循环；所述介质为防冻液。
4.如权利要求1所述的节能型太阳能热水集中供应系统，其特征在于，还包括太阳能光伏发电系统，其包括太阳能光伏板、充放电控制器和蓄电池组件，所述太阳能光伏板与所述充放电控制器及蓄电池组件顺次电连接，并对所述蓄电池组件进行充电；所述介质循环泵与所述蓄电池组件电连接并由其驱动。
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