CN107388336B - 一种太阳能供热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能供热系统，解决了人们不使用热水承压罐中的水时，太阳能集热器中的水也会时时刻刻进行循环，导致太阳能集热器的水不停的进行流动，使水的热损耗增加，其技术方案要点是：出水管上还设置有出水电接点温度计，进水管上还设置有进水电接点温度计，热水承压罐上还设置有用于检测热水承压罐中水的温度并输出用水温度信号的用水电接点温度计，连接管靠近热水承压罐的一侧还设置有电动阀，还包括主控终端；主控终端同时接收进水温度信号、出水温度信号、用水温度信号，并控制循环泵与电动阀的启闭，本发明的一种太阳能供热系统，通过对太阳能集热器中水的循环控制，从而减少了热量的损耗。

Description

一种太阳能供热系统

技术领域

本发明涉及供热系统，特别涉及一种太阳能供热系统。

背景技术

太阳能供热系统是指将分散的太阳能通过太阳能集热器把太阳能转换成热水，转换好的热水存储在太阳能集热器中自带的水箱中，然后将转换完的热水输送到换热盘管，从而提供人们生活用水的一些加热需求。

太阳能供热系统在使用时，通过太阳能集热器与太阳进行配合，从而进行加热，加热的水在通过换热盘管进行热交换的时候，换热盘管中水的温度会降低，从而使热水承压罐中的水温得到上升，而从换热盘管中流出的水会重新进入至太阳能集热器中，重新对太阳能进行收集。

一旦，人们不使用热水承压罐中的水时，太阳能集热器中的水也会时时刻刻进行循环，导致太阳能集热器的水不停的进行流动，使水的热损耗增加，还有改进的空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能供热系统，通过对太阳能集热器中水的循环控制，从而减少了热量的损耗。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种太阳能供热系统，包括将太阳能转换为热能的太阳能集热器、与太阳能集热器的输出端连接的出水管、与出水管远离太阳能集热器的输出端的一端连接的换热盘管、用于安装换热盘管且进行加热的热水承压罐、与换热盘管远离出水管的一端连接的连接管、与连接管远离换热盘管的一端连接的循环泵、将循环泵的输出端与太阳能集热器的输入端连接的进水管、设置于热水承压罐上且用于出水的水龙头，所述出水管上靠近太阳能集热器的一侧还设置有用于检测出水管中水的温度并输出出水温度信号的出水电接点温度计，所述进水管上靠近太阳能集热器的一侧还设置有用于检测进水管中水的温度并输出水温度信号的进水电接点温度计，所述热水承压罐上还设置有用于检测热水承压罐中水的温度并输出用水温度信号的用水电接点温度计，所述连接管靠近热水承压罐的一侧还设置有电动阀，还包括与进水电接点温度计、出水电接点温度计、用水电接点温度计、电动阀、循环泵连接的主控终端；

所述主控终端同时接收进水温度信号、出水温度信号、用水温度信号，并控制循环泵与电动阀的启闭；

定义：

所述循环泵的启动温度差为Q；

所述循环泵的关闭温度差为W；

所述电动阀的启动温度差为E；

所述电动阀的关闭温度差为R；

所述电动阀的直接关闭温度为T；

当出口温度信号-出水温度信号≥Q时，所述主控终端控制循环泵启动；当出口温度信号-出水温度信号≤W时，所述主控终端控制循环泵关闭；

当出口温度信号-用水温度信号≥E时，所述主控终端控制电动阀启动；当出口温度信号-用水温度信号≤R或用水温度信号≥T时，所述主控终端控制电动阀关闭。

采用上述方案，通过出水电接点温度计对出水管的温度进行检测，进水电接点温度计对进水管的温度进行检测，从而了解到消耗的能量的量，并且配合主控终端，从而自动根据温度的差值对循环泵进行控制，对太阳能集热器中的水与热水承压罐中的水进行热传递，减少了时时刻刻的传递，不仅减少了能源的浪费，同时还降低了热量的损耗，且用水电接点温度计对热水承压罐中的水进行检测，配合主控终端从而对电动阀的启闭进行控制，以减少了热水承压罐中热量的利用率，实用性强。

作为优选，所述连接管与循环泵之间还设置有与循环泵并联的备用泵，且所述连接管与循环泵之间还设置有膨胀罐。

采用上述方案，通过备用泵的设置，一旦循环泵损坏后，就可以启动备用泵对水进行循环，从而使太阳能供热系统能够正常进行使用，使热传递正常的进行，且膨胀罐的设置，当水流失压力减低时膨胀罐内气体压力大于水的压力，此时气体膨胀将气囊内的水挤出补到水系统的循环中，提高了出水的稳定性，使楼层较高的用户也可以使用到温度良好的水。

作为优选，还包括与主控终端连接且设置于循环泵与备用泵上并靠近太阳能集热器一侧的进水压力表、设置于循环泵与备用泵的远离太阳能集热器的连接压力表，所述进水压力表实时读取进水管的压力将读取的进水压力值上传至主控终端，所述连接压力表实时读取连接管的压力将读取的连接压力值上传并保存至主控终端。

采用上述方案，进水压力表和连接压力表的设置，将对进水管中的水的压力值和连接管中的水的压力值进行显示，使维护人员可以通过进水压力表和连接压力表进行判断，同时通过主控终端还将压力的数据进行传输，方便工作人员进行调取和查阅。

作为优选，还包括进水管上靠近循环泵与备用泵的一侧均串联设置有消声止回阀，所述循环泵与备用泵的两侧均设置有蝶阀，所述蝶阀上设置有用于检测蝶阀的启闭状态并与主控终端连接的第一旋转角度传感器。

采用上述方案，消声止回阀的设置，使水不能进行逆流，同时还减少了使用时的噪音，提高了周围用户的舒适度，蝶阀的设置，使连接管和进水管中的水流可以进行控制，实用性强，且配合第一旋转角度传感器对蝶阀的启闭角度进行监测，从而使位于办公室的维护人员，可以清楚的了解到当前蝶阀的启闭程度，提高了系统的安全性。

作为优选，所述出水管与热水承压罐之间还串联设置有出水止回阀与出水截止阀，所述连接管上靠近热水承压罐的一侧串联设置有连接截止阀，所述出水截止阀上还设置有与主控终端连接且用于检测出水截止阀的启闭的第二角度传感器、用于检测连接截止阀的启闭的第三角度传感器。

采用上述方案，出水止回阀与连接截止阀的设置，使出水管与连接管中的水不会发生逆流的情况，保证的水路的正常传递，且出水截止阀的设置，一旦发生出水管的破损时，可以通过关闭出水截止阀从而减少水的流失和浪费，且第二角度传感器和第三角度传感器，对连接截止阀于出水截止阀的启闭程度进行监测，从而使位于办公室的维护人员，可以清楚的了解到当前出水截止阀和连接截止阀的启闭程度，提高了系统的安全性。

作为优选，还包括与主控终端连接且分别将第一角度传感器、第二角度传感器、第三角度传感器的开启角度进行显示的显示器。

采用上述方案，显示器的设置，使人们对第一角度传感器、第二角度传感器、第三角度传感器的查看时，不在使用参数进行查看，而是采用显示屏进行查看，通过图像的显示，与直接采用参数相比，采用显示屏对启闭的角度控制更加的形象，使维护人员可以快速的了解到目前的情况，实用性强。

作为优选，所述热水承压罐中还设置有外接水管，所述外接水管设置于热水承压罐的底部，且所述水龙头设置于热水承压罐的上端，所述外接水管上还设置有外接止回阀和外接截止阀。

采用上述方案，外接水管可以对热水承压罐中的水进行加入，从而当热水承压罐中的热水被使用完后，可以进行补充，且外接水管设置于热水承压罐的底部，当热水与冷水接触时，热水的密度小于冷水的密度，因此，当冷水与热水相遇时，热水承压罐中的热水还是聚集于上端，此时通过水龙头将水排出时，排出的水温不会过冷，从而保证了用户的正常使用，且外接止回阀的设置，防止外接水管中的水的逆流，外接截止阀的使用，当外接水管破裂时，可以通过外接截止阀对水路进行控制，从而减少水资源的浪费。

作为优选，所述热承压罐中靠近外接水管的一侧还设置有用于对外接水管中的水进行加热的温度补偿装置。

采用上述方案，温度补偿装置的设置，使外接水管中的水温过低时，可以主动开启温度补偿装置，从而对进入热水承压罐中的水进行加温，减少加热所需的时间，实用性强。

作为优选，所述外接水管靠近热水承压罐的一侧还设置有与主控终端连接的外接电接点温度计，所述外接电接点温度计用于检测外接水管中水的温度并输出外接温度信号至主控终端；

定义：所述温度补偿装置的自动启动温度差为Y；

当进水温度信号-外接温度信号≥Y时，所述主控终端自动启动温度补偿装置并对外接水管中的水进行加热。

采用上述方案，通过外接电接点温度计的设置，可以对外接水管中的水进行温度的检测，从而了解到外接水管中的水温，一旦到达自动启动温度差就会进行自动的加温，防止外接水管中的水与热水承压罐中的水相差过大，从而提高了对热水承压罐的保护，实用性强。

作为优选，所述热承压罐中靠近水龙头的一侧还缠绕有电辅助加热装置。

采用上述方案，电辅助加热装置开启时，对即将从水龙头处出来的水进行加热，从而将即将从水龙头中流出的水进行进一步的加热，保证流出来的水具有理想的温度，实用性强。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、通过对太阳能集热器中水的循环控制，从而减少了热量的损耗；

2、提高了对太阳能供热系统的使用安全。

附图说明

图1为太阳能供热系统的结构示意图；

图2为太阳能供热系统的系统框图；

图3为循环泵与电动阀的控制框图；

图4为显示器的系统框图。

图中：1、太阳能集热器；2、出水管；3、换热盘管；4、热水承压罐；5、连接管；6、循环泵；7、进水管；8、水龙头；9、出水电接点温度计；10、进水电接点温度计；11、用水电接点温度计；12、电动阀；13、主控终端；14、备用泵；15、膨胀罐；16、进水压力表；17、连接压力表；18、消声止回阀；19、蝶阀；20、第一旋转角度传感器；21、出水止回阀；22、出水截止阀；24、连接截止阀；25、第二角度传感器；26、第三角度传感器；27、显示器；28、外接水管；29、外接止回阀；30、外接截止阀；31、温度补偿装置；32、外接电接点温度计；33、电辅助加热装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本实施例公开的一种太阳能供热系统，包括将太阳能转换为热能的太阳能集热器1、与太阳能集热器1的输出端连接的出水管2、与出水管2远离太阳能集热器1的输出端的一端连接的换热盘管3、用于安装换热盘管3且进行加热的热水承压罐4、与换热盘管3远离出水管2的一端连接的连接管5、与连接管5远离换热盘管3的一端连接的循环泵6、将循环泵6的输出端与太阳能集热器1的输入端连接的进水管7、设置于热水承压罐4上且用于出水的水龙头8。

如图1、2所示，太阳能供热系统同时对多户用户进行供水，每层楼层的供水方式均相同，且每层楼房有左右两户用户进行用水，且供水的方式为左右对称且原理相同的方式，再次对顶楼的其中一户用户的供水方式进行说明，其他用户的供水方式均一致，在此不做赘述。

如图1、2所示，太阳能集热器1的输出端连接有出水管2，太阳能集热器1的输入端连接有进水管7，且进水管7上设置有用于检测进水管7中的水的温度的进水电接点温度计10，出水管2上设置有用于检测出水管2中的水的温度的出水电接点温度计9。

如图1、2所示，出水管2上到达用户家中时，分别进入每家每户中，同时出水管2先与出水截止阀22连接，再与出水止回阀21连接，接着与热水承压罐4中的换热盘管3连接并对热水承压罐4中的水进行热交换，换热盘管3采用紫铜管，换热盘管3的另一端与连接管5连接，且连接管5先与电动阀12连接，再与连接截止阀24连接。

如图1、2所示，连接截止阀24与膨胀罐15连接，同时与循环泵6和备用泵14上的蝶阀19进行连接，再与循环泵6和备用泵14上的连接压力表17进行连接，与循环泵6或备用泵14进行连接后，还与循环泵6和备用泵14上的进水压力表16连接，与循环泵6和备用泵14上的消声止回阀18连接，然后，与循环泵6和备用泵14上的另一组蝶阀19进行连接，最后通过进水管7进行连接，且进水管7上还设置有进水电接点温度计10。

如图1、2所示，热水承压罐4上还设置有外接水管28，外接水管28上连接有用于检测进入外接水管28中的水的温度的外接电接点温度计32，同时还依次与外接止回阀29、外接截止阀30连接，最后与热水承压罐4的底部进行进水。

如图1、2所示，热水承压罐4靠近外接水管28的一侧还设置有用于加热的温度补偿装置31，热水承压罐4的上端设置有用于出水的水龙头8，且靠近水龙头8的一侧缠绕有电辅助加热装置33，电辅助加热装置33和温度补偿装置31可以为辅助电加热器，也可以直接采用加热丝进行加热。

如图2、3所示，主控终端13接收外接电接点温度计32对外接水管28的外接温度信号，主控终端13进水外接电接点温度计32对进水管7的外进水度信号。

如图2所示，主控终端13中预先设置有自动启动温度补偿装置31的预设值，

并定义：

温度补偿装置31的自动启动温度差为Y；

本实施例中,Y优选为3℃；

当进水温度信号-外接温度信号＜Y时，就会自动关闭温度补偿装置31，表示此时外接水管28中的温度为正常的温度。

当进水温度信号-外接温度信号≥Y时，就会自动开启温度补偿装置31，表示此时外接水管28中的温度过低，一方面导致热水承压罐4的加热变慢，另一方面保护了热水承压罐4不会受到过热和过冷的两种温度，从而提高热水承压罐4的使用寿命。

如图3所示，热水承压罐4中设置有用水电接点温度计11，用水电接点温度计11对热水承压罐4中的水的温度进行检测并输出用水温度信号至主控终端13。

如图3所示，出水管2中设置有出水电接点温度计9，出水电接点温度计9对出水管2中刚刚从太阳能集热器1中流出的水的水的温度进行检测并输出出水温度信号至主控终端13。

如图3所示，进水管7设置有进水电接点温度计10，进水电接点温度计10对即将需要流入至太阳能即热器中的水的温度进行检测并输出进水温度信号至主控终端13。

如图3所示，主控终端13同时接收到用水温度信号、出水温度信号、进水温度信号，且主控终端13中对循环泵6或者备用泵14的启动温度差进行定义，循环泵6与备用泵14只会有一个启动，当循环泵6损坏时，备用泵14启动并进行工作。

定义：

循环泵6的启动温度差为Q；

循环泵6的关闭温度差为W；

且Q＞W；本实施例中，Q优选为15℃，W优选为5℃；

当出口温度信号-出水温度信号≥Q时，循环泵6开启并进行循环；

当出口温度信号-出水温度信号≤W时，循环泵6关闭，不就行工作。

如图3所示，主控终端13还对电动阀12的启动温度差进行定义，

定义：

电动阀12的启动温度差为E；

电动阀12的关闭温度差为R；

电动阀12的直接关闭温度为T；

且E＜R＜T，本实施例中，E优选为O℃，R优选为15℃，T为75℃；

当出口温度信号-用水温度信号≥E时，开启电动阀12，使换热盘管3的水进行流动；

当出口温度信号-用水温度信号≤R时，或者水温信号≥T时，关闭电动阀12，使换热盘管3的水不进行流动，以减少热损耗。

如图4所示，循环泵6与备用泵14的两侧均设置有蝶阀19，且蝶阀19上均设置有第一角度传感器。循环泵6或备用泵14靠近连接管5的一侧设置有连接压力表17，且连接管5上设置有连接截止阀24，连接截止阀24上设置有第三旋转角度传感器。

如图4所示，循环泵6或备用泵14靠近进水管7的一侧设置有进水压力表16，且进水管7与太阳能集热器1连接，太阳能集热器1的另一端设置有出水管2，且出水管2上还设置有出水截止阀22，出水截止阀22上安装有第二旋转角度传感器。

如图4所示，主控终端13将进水压力表16和连接压力表17上的数据进行保存，并实时记录。主控终端13还与第一旋转角度传感器20、第二旋转角度传感器、第三旋转角度传感器连接，并通过主控终端13将数据进行保存，主控终端13中设置有处理器，通过处理器将数据转换为扇形图，并通过显示器27并分别进行显示第一旋转角度传感器20、第二旋转角度传感器、第三旋转角度传感器连接的旋转角度。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (3)

1.一种太阳能供热系统，包括将太阳能转换为热能的太阳能集热器(1)、与太阳能集热器(1)的输出端连接的出水管(2)、与出水管(2)远离太阳能集热器(1)的输出端的一端连接的换热盘管(3)、用于安装换热盘管(3)且进行加热的热水承压罐(4)、与换热盘管(3)远离出水管(2)的一端连接的连接管(5)、与连接管(5)远离换热盘管(3)的一端连接的循环泵(6)、将循环泵(6)的输出端与太阳能集热器(1)的输入端连接的进水管(7)、设置于热水承压罐(4)上且用于出水的水龙头(8)，其特征是：所述出水管(2)上靠近太阳能集热器(1)的一侧还设置有用于检测出水管(2)中水的温度并输出出水温度信号的出水电接点温度计(9)，所述进水管(7)上靠近太阳能集热器(1)的一侧还设置有用于检测进水管(7)中水的温度并输出进水温度信号的进水电接点温度计(10)，所述热水承压罐(4)上还设置有用于检测热水承压罐(4)中水的温度并输出用水温度信号的用水电接点温度计(11)，所述连接管(5)靠近热水承压罐(4)的一侧还设置有电动阀(12)，还包括与进水电接点温度计(10)、出水电接点温度计(9)、用水电接点温度计(11)、电动阀(12)、循环泵(6)连接的主控终端(13)；

所述主控终端(13)同时接收进水温度信号、出水温度信号、用水温度信号，并控制循环泵(6)与电动阀(12)的启闭；

定义：

所述循环泵(6)的启动温度差为Q；

所述循环泵(6)的关闭温度差为W；

所述电动阀(12)的启动温度差为E；

所述电动阀(12)的关闭温度差为R；

所述电动阀(12)的直接关闭温度为T；

当出水温度信号-进水温度信号≥Q时，所述主控终端(13)控制循环泵(6)启动；当出水温度信号-进水温度信号≤W时，所述主控终端(13)控制循环泵(6)关闭；

当出水温度信号-用水温度信号≥E时，所述主控终端(13)控制电动阀(12)启动；当出水温度信号-用水温度信号≤R或用水温度信号≥T时，所述主控终端(13)控制电动阀(12)关闭；

所述连接管(5)与循环泵(6)之间还设置有与循环泵(6)并联的备用泵(14)，且所述连接管(5)与循环泵(6)之间还设置有膨胀罐(15)；

进水管(7)上靠近循环泵(6)与备用泵(14)的一侧均串联设置有消声止回阀(18)，所述循环泵(6)与备用泵(14)的两侧均设置有蝶阀(19)，所述蝶阀(19)上设置有用于检测蝶阀(19)的启闭状态并与主控终端(13)连接的第一旋转角度传感器(20)；

所述出水管(2)与热水承压罐(4)之间还串联设置有出水止回阀(21)与出水截止阀(22)，所述连接管(5)上靠近热水承压罐(4)的一侧串联设置有连接截止阀(24)，所述出水截止阀(22)上还设置有与主控终端(13)连接且用于检测出水截止阀(22)的启闭的第二角度传感器(25)，还包括用于检测连接截止阀(24)的启闭的第三角度传感器(26)；

还包括与主控终端(13)连接且分别将第一角度传感器、第二角度传感器(25)、第三角度传感器(26)的开启角度进行显示的显示器(27)；

所述热水承压罐(4)还设置有外接水管(28)，所述外接水管(28)设置于热水承压罐(4)的底部，且所述水龙头(8)设置于热水承压罐(4)的上端，所述外接水管(28)上还设置有外接止回阀(29)和外接截止阀(30)；

所述热水承压罐(4)中靠近外接水管(28)的一侧还设置有用于对外接水管(28)中的水进行加热的温度补偿装置(31)；

所述外接水管(28)靠近热水承压罐(4)的一侧还设置有与主控终端(13)连接的外接电接点温度计(32)，所述外接电接点温度计(32)用于检测外接水管(28)中水的温度并输出外接温度信号至主控终端(13)；

定义：所述温度补偿装置(31)的自动启动温度差为Y；

当进水温度信号-外接温度信号≥Y时，所述主控终端(13)自动启动温度补偿装置(31)并对外接水管(28)中的水进行加热。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能供热系统，其特征是：还包括与主控终端(13)连接且设置于循环泵(6)与备用泵(14)上并靠近太阳能集热器(1)一侧的进水压力表(16)、设置于循环泵(6)与备用泵(14)的远离太阳能集热器(1)的连接压力表(17)，所述进水压力表(16)实时读取进水管(7)的压力将读取的进水压力值上传至主控终端(13)，所述连接压力表(17)实时读取连接管(5)的压力将读取的连接压力值上传并保存至主控终端(13)。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能供热系统，其特征是：所述热水承压罐(4)中靠近水龙头(8)的一侧还缠绕有电辅助加热装置(33)。

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