CN106969508A - 一种电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统，包括：传热水箱，位于总热水箱内，传热水箱内部盛装传热用水，其包括两路循环加热管路，一路循环加热管路连接太阳能加热管，通过太阳能加热管实现对传热用水的加热；另一路循环加热管路连接电磁感应加热模块，通过电磁感应加热模块实现对传热用水的加热；总热水箱内部盛装待用水，其包括一路连接自来水的供水管路，一路向外排水的用水管路，一路连接电磁感应加热模块的循环加热管路，以及一路设置在总热水箱底部的排污管路；传热水箱内的传热用水作为循环传热用水，起热传导作用，以加热传热水箱外部的待用水；总热水箱内的待用水通过传热水箱或电磁感应加热模块加热。

Description

一种电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统
技术领域
本发明属于电磁感应加热技术领域，涉及一种电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统。
背景技术
太阳能热水器是一种既安全、节能、环保，又经济实惠的热水供应设备。但是，使用一段时间后，太阳能加热管会产生大量水垢，使吸热效率大大降低，因为水垢在加热管内壁和水之间形成隔热层，阻挡热传递，在同样太阳光照条件下，热水温度会明显下降，出现感应器失灵，热水变黄、变浑浊，均因水垢所致。
太阳能加热管内出现水垢的原因是，自来水中少量的泥沙、杂质沉积到太阳能加热管的真空管内胆内部，加热时水中的钙镁盐类溶解度下降，形成结晶沉淀物析出。此外，自来水中还有大量细菌，在太阳能热水器加热过程中容易大量繁殖，死亡后沉积，和水垢一起形成污物。
因季节变化，太阳能管所处的环境温度忽冷忽热，在使用时，一旦注入与太阳能管自身温差过大的水，容易出现太阳能管爆裂的情况。
在冬季，外界环境温度过低，容易发生太阳能水管冻裂。
更重要的一点是，地球变暖的主因是二氧化碳浓度增加，而二氧化碳主要是燃烧化石燃料所产生。现阶段，改善环境，发展低碳经济，使用低碳零能源新技术代替高碳化石能源，减少温室气体排放，是大势所趋。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是：提供一种电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统，将太阳能加热与电磁感应加热相结合，对太阳能加热管进行保护，实现节能环保的同时，能够为各种日常用热水提供保障。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统，其包括：传热水箱T3、总热水箱T4、太阳能加热管和电磁感应加热模块；
传热水箱T3，位于总热水箱T4内，传热水箱T3内部盛装传热用水，其包括两路循环加热管路，一路循环加热管路连接太阳能加热管，通过太阳能加热管实现对传热用水的加热；另一路循环加热管路连接电磁感应加热模块，通过电磁感应加热模块实现对传热用水的加热；
总热水箱T4内部盛装待用水，其包括一路连接自来水的供水管路，一路向外排水的用水管路，一路连接电磁感应加热模块的循环加热管路，以及一路设置在总热水箱T4底部的排污管路R；
传热水箱T3内的传热用水作为循环传热用水，起热传导作用，以加热传热水箱T3外部的待用水；
总热水箱T4内的待用水通过传热水箱T3或电磁感应加热模块加热。
其中，还包括：第一用水热水箱T1，设置在总热水箱T4内，其内部盛装待用水，其包括一路连接自来水的供水管路，一路向外排水的用水管路，一路连接电磁感应加热模块的循环加热管路。
其中，还包括：第二用水热水箱T2，设置在总热水箱T4内，其内部盛装待用水，其包括一路连接自来水的供水管路，一路向外排水的用水管路，一路连接电磁感应加热模块的循环加热管路。
其中，所述总热水箱T4、第一用水热水箱T1、第二用水热水箱T2内分别装入采暖用水、饮用水及洗浴水不同用途的水。
其中，所述电磁感应加热模块包括：电磁感应加热机，连接电磁感应加热机的加热分配器，以及连接加热分配器的四个并列的加热体，四个加热体分别对应设置在传热水箱T3、总热水箱T4、第一用水热水箱T1、第二用水热水箱T2的循环加热管路上；待加热水泵入加热体，加热后的热水通入对应的箱体内；其中，与总热水箱T4对应的加热体为高压气化加热体，其他三个加热体为无压加热体。
其中，所述总热水箱T4、第一用水热水箱T1、第二用水热水箱T2各自对应的向外排水的用水管路上，以及太阳能加热管上，分别设置有水温传感器，用于检测水温，将所检测温度传送至供水系统的控制模块，以根据该温度判断是否开启电磁感应加热模块进行电磁感应加热。
其中，所述第一用水热水箱T1、第二用水热水箱T2各自对应的向外排水的用水管路上设置过滤器；传热水箱T3、总热水箱T4、第一用水热水箱T1、第二用水热水箱T2各自对应的供水管路通过多路开关连接自来水水路，选择性进行供水，自来水水路上设置有过滤器。
其中，所述总热水箱T4设置安全水位，所述传热水箱T3、第一用水热水箱T1、第二用水热水箱T2上分别设置有排气管，排气管顶部开口位于总热水箱T4安全水位上方；总热水箱T4上设置有排气管，该排气管底部开口位于总热水箱T4安全水位上方，顶部开口延伸至总热水箱T4外部且顶部开口水平向布置；所有排气管的直径为3-4cm。
其中，所述传热水箱T3上设置连通总热水箱T4的补水管W，补水管W下端位于传热水箱T3内，上端位于总热水箱T4安全水位下方，补水管W直径为0.8-1.5cm。
其中，所述补水管W为中部具有弯折段的管路，其上端开口距离总热水箱T4安全水位8-10cm。
(三)有益效果
上述技术方案所提供的电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统，利用太阳能加热管或电磁感应加热实现对传热水箱内水温的稳定持续加热，保证传热水箱内始终有所需水温的热水；总热水箱通过传热水箱加热，第一、第二用水热水箱通过总热水箱加热，同时还可以通过电磁感应加热进行快速加热，以满足热水的使用需求；太阳能加热管与电磁感应加热相结合的方式，实现了太阳能加热管内的水只供循环加热及传热需要，不易产生水垢污物，且拥有长期持续稳定的热水，保护了太阳能加热管，并延长了使用寿命；加热方式无污染，零排放，节能高效，能够满足取暖用水、饮用水以及生活洗浴用水等多方面的热水需求。
附图说明
图1为本发明一种实施例电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统的结构示意图。
图2是图1的剖视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
参照图1和图2所示，本实施例提供一种电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统，本实施例供水系统为满足取暖用水、洗浴用水以及饮用水的热水需求，设计了四个水箱，包括：传热水箱T3、总热水箱T4、第一用水热水箱T1、第二用水热水箱T2；还包括：太阳能加热管和电磁感应加热模块；具体结构描述如下。
电磁感应加热模块包括：电磁感应加热机，连接电磁感应加热机的加热分配器，以及连接加热分配器的四个并列的加热体H1、H2、H3、H4，四个加热体分别对应总热水箱T4、第一用水热水箱T1、第二用水热水箱T2、传热水箱T3，根据需要，通过加热分配器控制加热体对各自对应水箱内的水进行电磁感应加热。其中，加热体H1为高压气化加热体，加热体H2、H3、H4为无压加热体。四个加热体均选用特种不锈钢材质。
传热水箱T3，位于总热水箱T4内，传热水箱T3内部盛装传热用水，其包括两路循环加热管路，一路循环加热管路连接太阳能加热管，通过太阳能加热管实现对传热用水的加热；另一路循环加热管路连接电磁感应加热模块，通过电磁感应加热模块实现对传热用水的加热。其中，另一路循环加热管路上，与传热水箱T3连接的出水口设置过滤器F4，还设置有泵P2和加热体H4。
在太阳能加热管上设置有水温传感器S1，用于检测太阳能加热管中的水温，水温传感器S1所检测温度传送至供水系统的控制模块，以根据该温度判断是否开启电磁感应加热模块进行电磁感应加热。在太阳能加热管加热能够满足所需热水温度的情况下，无需启动电磁感应加热对加热体H4中的水进行加热，单独依靠太阳能加热管即可；在太阳能加热管加热不能满足需求时，启动电磁感应加热对加热体H4中的水进行加热，满足传热水箱T3中对水温的需求。
传热水箱T3内的传热用水作为循环传热用水，起热传导作用，以加热传热水箱T3外部的待用水，不会放出使用，在首次注入水加热之后，通过过滤器F4过滤掉杂质污物之后，传热水箱T3内的循环水始终处于近似纯净状态，不会在太阳能加热管内沉淀杂质。
总热水箱T4，内部盛装待用水，其包括一路连接自来水的供水管路，一路向外排水的用水管路，一路连接电磁感应加热模块的循环加热管路，以及一路设置在总热水箱T4底部的排污管路R；总热水箱T4内的待用水通过传热水箱T3或电磁感应加热模块加热。
总热水箱T4的向外排水的用水管路上设置有水温传感器S4，用于检测总热水箱T4中的水温，水温传感器S4所检测温度传送至供水系统的控制模块，以根据该温度判断是否开启电磁感应加热模块进行电磁感应加热。在总热水箱T4通过吸收传热水箱T3的传热所达到的水温能够满足所需热水温度的情况下，无需启动电磁感应加热对加热体H1中的水进行加热，单独依靠传热水箱T3加热即可；在传热水箱T3传热加热不能满足需求时，启动电磁感应加热对加热体H1中的水进行加热，满足传热水箱T3中对水温的需求。
总热水箱T4的循环加热管路上，设置有泵P1和过滤器，用于辅助水循环，同时，还设置了加热体H1，泵P1将水泵入加热体H1进行电磁感应加热。
第一用水热水箱T1，设置在总热水箱T4内，其内部盛装饮用水，其包括一路连接自来水的供水管路，一路向外排水的用水管路，一路连接电磁感应加热模块中加热体H2的循环加热管路。
第一用水热水箱T1的向外排水的用水管路上设置有水温传感器S2，用于检测第一用水热水箱T1中的水温，水温传感器S2所检测温度传送至供水系统的控制模块，以根据该温度判断是否开启电磁感应加热模块进行电磁感应加热。在第一用水热水箱T1通过吸收总热水箱T4的传热所达到的水温能够满足所需热水温度的情况下，无需启动电磁感应加热对加热体H2中的水进行加热，单独依靠总热水箱T4加热即可；在总热水箱T4传热加热不能满足需求时，启动电磁感应加热对加热体H2中的水进行加热，满足第一用水热水箱T1中对水温的需求。
第一用水热水箱T1的循环加热管路的进水口侧设置过滤器。
第一用水热水箱T1的向外排水的用水管路上还设置有过滤器F2，用于对加热后的水进行过滤，实现其纯净可饮用。
第二用水热水箱T2，设置在总热水箱T4内，其内部盛装洗浴用水，其包括一路连接自来水的供水管路，一路向外排水的用水管路，一路连接电磁感应加热模块中加热体H3的循环加热管路。
第二用水热水箱T2的向外排水的用水管路上设置有水温传感器S3，用于检测第二用水热水箱T2中的水温，水温传感器S3所检测温度传送至供水系统的控制模块，以根据该温度判断是否开启电磁感应加热模块进行电磁感应加热。在第二用水热水箱T2通过吸收总热水箱T4的传热所达到的水温能够满足所需热水温度的情况下，无需启动电磁感应加热对加热体H3中的水进行加热，单独依靠总热水箱T4加热即可；在总热水箱T4传热加热不能满足需求时，启动电磁感应加热对加热体H3中的水进行加热，满足第二用水热水箱T2中对水温的需求。
第二用水热水箱T2的循环加热管路的进水口侧设置过滤器。
第二用水热水箱T2的向外排水的用水管路上还设置有过滤器F3，用于对加热后的水进行过滤，实现可用于洗浴。
上述各水箱中，总热水箱T4、第一用水热水箱T1、第二用水热水箱T2内分别装入采暖用水、饮用水及洗浴水不同用途的水，或者根据不同的需要，装入不同用途的水。同样的，根据用途及用水量，相应的设置各水箱的容积。通常情况下，饮用水及洗浴水对应使用的水箱和加热体选用304不锈钢材质，以满足安全的目的。
上述各管路上所设置的过滤器，同样根据所过滤水的用途设置不同性能的过滤器。
传热水箱T3、总热水箱T4、第一用水热水箱T1、第二用水热水箱T2各自对应的供水管路通过多路开关连接自来水水路，选择性进行供水，自来水水路上设置有过滤器。传热水箱T3中的水只在供水系统首次使用时注入自来水，后续仅供循环加热需要，不会使用。其他箱体的水，因为需要排除使用，可以根据各箱体内设置的最低水位进行自动注水。
多路开关不仅控制向哪个水箱注水，同时在多路开关的管路上设置传感器，以控制注水量，保证每个水箱内注入的水量适宜。
值得一提的是，在整个系统首次使用时，需要控制多路开关接通传热水箱T3的供水管路，即直接由多路开关接通加热体H4，利用电磁加热对注入传热水箱T3的水进行加热，因为电磁加热不产生水垢，所以注入传热水箱T3的水较为纯净，进一步在由加热体H4注入传热水箱T3的进水口处设置过滤器F4，以保证进入传热水箱T3的水更加纯净，在后续作为循环传热用水使用时，不会在太阳能管内产生污垢沉积，将太阳能寿命大大延长。并且，在后续作为循环传热用水使用时，传热水箱T3内的水接通加热体H4，多路开关与加热体H4之间处于关闭状态。总热水箱T4为容积最大的水箱，传热水箱T3、第一用水热水箱T1、第二用水热水箱T2均位于总热水箱T4内。总热水箱T4设置安全水位，所述传热水箱T3、第一用水热水箱T1、第二用水热水箱T2上分别设置有排气管A1、A3、A2，排气管顶部开口位于总热水箱T4安全水位上方；总热水箱T4上设置有排气管A4，该排气管A4底部开口位于总热水箱T4安全水位上方，顶部开口延伸至总热水箱T4外部且顶部开口水平向布置，为了保证排气管A4不受外界环境影响而受堵，将排气管A4设置为顺风出气口，即随着风向变化，排气管A4的排气口始终为顺风方向，不易进入扬尘杂物；所有排气管的直径为3-4cm。
其中，所述传热水箱T3上设置连通总热水箱T4的补水管W，补水管W下端位于传热水箱T3内，上端位于总热水箱T4安全水位下方，补水管W直径为0.8-1.5cm。所述补水管W为中部具有弯折段的管路，其上端开口距离总热水箱T4安全水位8-10cm。随着温度的升高，传热水箱T3中的水分会通过排气管A1产生少量蒸发，此时，可通过补水管W进行自动补水，以满足传热水箱T3中始终保持有足够量的循环热水。其中，所述传热水箱T3可以安装在太阳能热水器、或集热水箱内。
本实施例中，所有的通水管路均选用铝塑管。
基于上述实施例，也可以根据实际需要，仅保留传热水箱T3、总热水箱T4及相关的管路，使用总热水箱T4中的热水进行洗浴、水暖取暖、保温床的恒温保持、杀菌除螨除湿等。或者，也可在此基础上，进一步设置一个用水热水箱，进行某一用途的热水的单独加热及使用，或者设置更多个用水热水箱，将用水划分的更详细。
由上述技术方案可以看出，本发明利用太阳能加热管或电磁感应加热实现对传热水箱内水温的稳定持续加热，保证传热水箱内始终有所需水温的热水；总热水箱通过传热水箱加热，第一、第二用水热水箱通过总热水箱加热，同时还可以通过电磁感应加热进行快速加热，以满足热水的使用需求；太阳能加热管与电磁感应加热相结合的方式，实现了太阳能加热管内的水只供循环加热及传热需要，不易产生水垢污物，且拥有长期持续稳定的热水，保护了太阳能加热管，并延长了使用寿命；加热方式无污染，零排放，节能高效，能够满足取暖用水、饮用水以及生活洗浴用水等多方面的热水需求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统，其特征在于，包括：传热水箱(T3)、总热水箱(T4)、太阳能加热管和电磁感应加热模块；
传热水箱(T3)，位于总热水箱(T4)内，传热水箱(T3)内部盛装传热用水，其包括两路循环加热管路，一路循环加热管路连接太阳能加热管，通过太阳能加热管实现对传热用水的加热；另一路循环加热管路连接电磁感应加热模块，通过电磁感应加热模块实现对传热用水的加热；
总热水箱(T4)内部盛装待用水，其包括一路连接自来水的供水管路，一路向外排水的用水管路，一路连接电磁感应加热模块的循环加热管路，以及一路设置在总热水箱(T4)底部的排污管路(R)；
传热水箱(T3)内的传热用水作为循环传热用水，起热传导作用，以加热传热水箱(T3)外部的待用水；
总热水箱(T4)内的待用水通过传热水箱(T3)或电磁感应加热模块加热。
2.如权利要求1所述的电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统，其特征在于，还包括：第一用水热水箱(T1)，设置在总热水箱(T4)内，其内部盛装待用水，其包括一路连接自来水的供水管路，一路向外排水的用水管路，一路连接电磁感应加热模块的循环加热管路。
3.如权利要求2所述的电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统，其特征在于，还包括：第二用水热水箱(T2)，设置在总热水箱(T4)内，其内部盛装待用水，其包括一路连接自来水的供水管路，一路向外排水的用水管路，一路连接电磁感应加热模块的循环加热管路。
4.如权利要求3所述的电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统，其特征在于，所述总热水箱(T4)、第一用水热水箱(T1)、第二用水热水箱(T2)内分别装入采暖用水、饮用水及洗浴水不同用途的水。
5.如权利要求3所述的电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统，其特征在于，所述电磁感应加热模块包括：电磁感应加热机，连接电磁感应加热机的加热分配器，以及连接加热分配器的四个并列的加热体，四个加热体分别对应设置在传热水箱(T3)、总热水箱(T4)、第一用水热水箱(T1)、第二用水热水箱(T2)的循环加热管路上；待加热水泵入加热体，加热后的热水通入对应的箱体内；其中，与总热水箱(T4)对应的加热体为高压气化加热体，其他三个加热体为无压加热体。
6.如权利要求3所述的电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统，其特征在于，所述总热水箱(T4)、第一用水热水箱(T1)、第二用水热水箱(T2)各自对应的向外排水的用水管路上，以及太阳能加热管上，分别设置有水温传感器，用于检测水温，将所检测温度传送至供水系统的控制模块，以根据该温度判断是否开启电磁感应加热模块进行电磁感应加热。
7.如权利要求3所述的电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统，其特征在于，所述第一用水热水箱(T1)、第二用水热水箱(T2)各自对应的向外排水的用水管路上设置过滤器；传热水箱(T3)、总热水箱(T4)、第一用水热水箱(T1)、第二用水热水箱(T2)各自对应的供水管路通过多路开关连接自来水水路，选择性进行供水，自来水水路上设置有过滤器。
8.如权利要求3所述的电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统，其特征在于，所述总热水箱(T4)设置安全水位，所述传热水箱(T3)、第一用水热水箱(T1)、第二用水热水箱(T2)上分别设置有排气管，排气管顶部开口位于总热水箱(T4)安全水位上方；总热水箱(T4)上设置有排气管，该排气管底部开口位于总热水箱(T4)安全水位上方，顶部开口延伸至总热水箱(T4)外部且顶部开口水平向布置；所有排气管的直径为3-4cm。
9.如权利要求3所述的电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统，其特征在于，所述传热水箱(T3)上设置连通总热水箱(T4)的补水管(W)，补水管(W)下端位于传热水箱(T3)内，上端位于总热水箱(T4)安全水位下方，补水管(W)直径为0.8-1.5cm。
10.如权利要求9所述的电磁感应加热与太阳能加热相结合的供水系统，其特征在于，所述补水管(W)为中部具有弯折段的管路，其上端开口距离总热水箱(T4)安全水位8-10cm。
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