CN110895055A - 一种复合型卫生热水系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种复合型卫生热水系统，包括太阳能集热器、集热水箱、储热水箱和恒温水箱，所述太阳能集热器与集热水箱通过第一管路和第二管路连接形成闭合回路，所述第二管路上设有太阳能循环水泵，所述集热水箱与储热水箱通过第三管路连接，所述第三管路上并联与恒温水箱连接的第四管路，所述恒温水箱与热泵通过设有螺杆机循环水泵的第五管路连接，所述储热水箱与热泵通过第六管路连接，所述储热水箱与恒温水箱之间通过连通管路连通。本发明能够减轻房屋的承重压力，减少对高层居民的噪声污染的同时还满足了居民的热水需求量，减少能源的浪费，通过高位热能持续供应设计方式避免了水分层对水温的影响，保证拥有持续的高品位热水源供应。

Description

一种复合型卫生热水系统

技术领域

本发明涉及一种复合型卫生热水系统，属于新型热水系统技术领域。

背景技术

集水箱是在各种水系统中用来暂时储存系统中循环水的一种设备，可方便地增加系统间歇运行时所需存水容积，使冷却水循环泵能够稳定工作，在水系统中对于水箱的选定的要求非常苛刻，比如，水箱占用面积较大，影响房屋承重，噪声也会影响高层的居民，对水箱的承压也有较高要求，压力过大会造成水箱变形，过大维护也不方便，热水箱还会由于水温的变化产生分层现象，造成水箱温度不均，影响用户体验。同时，在阴雨天时会对水温造成影响，无法确保舒适的恒温热水持续输出。

发明内容

本发明为解决上述现有技术的不足，提出了一种复合型卫生热水系统，具体技术方案如下：

一种复合型卫生热水系统，包括太阳能集热器、集热水箱、储热水箱和恒温水箱，所述太阳能集热器与集热水箱通过第一管路和第二管路连接形成闭合回路，所述第二管路上设有太阳能循环水泵，所述集热水箱与储热水箱通过第三管路连接，所述第三管路上并联与恒温水箱连接的第四管路，所述恒温水箱与热泵通过设有螺杆机循环水泵的第五管路连接，所述储热水箱与热泵通过第六管路连接，所述储热水箱与恒温水箱之间通过连通管路连通。

优选的，所述第一管路上靠近太阳能集热器出口处设有用以监测太阳能集热器出口水温的第一温度探头；所述集热水箱、储热水箱和恒温水箱内分别设有用以监测水温的第二温度探头、第三温度探头和第四温度探头；所述储热水箱的出水口处设有用以监测储热水箱出水口水温的第五温度探头。

进一步的，所述第四管路与第三管路的连接处至储热水箱之间的管路上设有第一阀门，所述第四管路上设有第二阀门。

进一步的，所述集热水箱上设有第一液位计，所述储热水箱和恒温水箱上均设有第二液位计。

优选的，所述集热水箱的安装位置高于恒温水箱和储热水箱，所述恒温水箱和储热水箱的安装位置在同一平面上。

优选的，所述集热水箱和恒温水箱上均设有补水管路，所述补水管路上均设有倒流防止器。

进一步的，所述第一温度探头、第二温度探头、第三温度探头、第四温度探头、第五温度探头、第一液位计和第二液位计分别与PLC控制器电性连接，所述PLC控制器与PLC控制面板电性连接；所述太阳能循环水泵、热泵、第一阀门和第二阀门均与PLC控制器电性连接。

进一步的，所述第一阀门和第二阀门为电磁阀。

本发明能够减轻房屋的承重压力，减少对高层居民的噪声污染的同时还满足了居民的热水需求量，通过太阳能集热连接热泵系统的方式避免了阴雨天气对于水温的影响，减少能源的浪费，再通过高位热能持续供应设计方式避免了水分层对水温的影响，保证拥有持续的高品位热水源供应。

附图说明

图1是本发明一种复合型卫生热水系统的结构示意图。

图中：1、太阳能集热器；2、集热水箱；3、储热水箱；4、恒温水箱；5、第一管路；6、第二管路；7、太阳能循环水泵；8、第三管路；9、第四管路；10、热泵；11、螺杆机循环水泵；12、第五管路；13、第六管路；14、连通管路；15、第一温度探头；16、第二温度探头；17、第三温度探头；18、第四温度探头；19、第五温度探头；20、第一阀门；21、第二阀门；22、第一液位计；23、第二液位计；24、补水管路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种复合型卫生热水系统，包括太阳能集热器1、集热水箱2、储热水箱3和恒温水箱4，所述太阳能集热器1与集热水箱2通过第一管路5和第二管路6连接形成闭合回路，所述第二管路6上设有太阳能循环水7，所述集热水箱2与储热水箱3通过第三管路8连接，所述第三管路8上并联与恒温水箱4连接的第四管路9，所述恒温水箱9与热泵10通过设有螺杆机循环水泵11的第五管路12连接，所述储热水箱3与热泵10通过第六管路13连接，所述储热水箱3与恒温水箱4之间通过连通管路14连通。恒温水箱3用以保证用户保证拥有持续的高品位热水源供应。

所述第一管路5上靠近太阳能集热器1出口处设有用以监测太阳能集热器1出口水温的第一温度探头15；所述集热水箱2、储热水箱3和恒温水箱4内分别设有用以监测水温的第二温度探头16、第三温度探头17和第四温度探头18；所述储热水箱3的出水口处设有用以监测储热水箱3出水口水温的第五温度探头19。

所述第四管路9与第三管路8的连接处至储热水箱3之间的管路上设有第一阀门20，所述第四管路9上设有第二阀门21，所述第一阀门20和第二阀门21为电磁阀。所述集热水箱2上设有第一液位计22，所述储热水箱3和恒温水箱4上均设有第二液位计23。

所述集热水箱2的安装位置高于储热水箱3和恒温水箱4，所述储热水箱3和恒温水箱4的安装位置在同一平面上。为解决水箱过大对房屋的承重压力影响，多水箱收集与储存贮水方式、水箱容积多元化配置的系统设计，通过用水量计算出水箱容积，三水箱的集水方式，小水箱放置在楼顶做太阳能热水系统的集热水箱2，恒温水箱4、储热水箱3落地放置，减轻承重压力的同时解决了高层住户的噪声污染。

所述集热水箱2和恒温水箱4上均设有补水管路24，所述补水管路24上均设有倒流防止器。

所述第一温度探头15、第二温度探头16、第三温度探头17、第四温度探头18、第五温度探头19、第一液位计22和第二液位计23分别与PLC控制器电性连接，所述PLC控制器与PLC控制面板电性连接，PLC控制面板可显示第一温度探头15、第二温度探头16、第三温度探头17、第四温度探头18、第五温度探头19所对应的温度值分别为T1、T2、T3、T4、T5；显示第一液位计22和第二液位计23所对应的液位高度H1、H2；所述太阳能循环水泵7、热泵10、第一阀门20和第二阀门21均与PLC控制器电性连接。

本发明的工作原理为：

在晴天时：

当设备运行时，太阳能集热器1吸收热量，当(T2-T1)≥4℃时，PLC控制器控制太阳能循环水泵7开启，对集热水箱2中的水进行持续加热，当水温(T2-T1)≤4℃，PLC控制器控制太阳能循环水泵7关闭，当T2＝55±2℃时PLC控制器控制第一阀门20开启，水流到储热水箱2中，当T2≤53℃时，PLC控制器控制第一阀门21关闭。当T5＜50℃时，PLC控制器控制螺旋机循环水泵11开启将恒温水箱4中的水打到空气源热泵10中进行加热，加热后的水被打到储热水箱3中，当T4＝55±2℃时热泵10停止。

在阴天或寒冷天气时：

当设备运行时，太阳能集热器1吸收热量，当(T2-T1)≥4℃时，PLC控制器控制太阳能循环水泵7开启，对集热水箱2中的水进行持续加热，当水温(T2-T1)≤4℃，PLC控制器控制太阳能循环水泵7关闭，当水温(T3-T2)≤10℃，第二阀门21开启，集热水箱2中的水流入恒温水箱4中，当(T2-T1)≥4℃或(T3-T2)≤10℃时，第二阀门21关闭，当T5＜50℃时，PLC控制器控制螺旋机循环水泵11开启将恒温水箱4中的水打到空气源热泵10中进行加热，加热后的水被打到储热水箱3中，当T4＝55±2℃时热泵停止。空气源热泵10可用水源热泵或海水源热泵代替。

在晴天、阴天或寒冷天气，无论是由于用户使用热水使得储热水箱3和恒温水箱4液位下降，还是第一阀门20或第二阀门21开启使得集热水箱2液位下降，当液位高度H1、H2小于预设液位高度时，PLC控制器控制开启补水管路24阀门，向集热水箱2或恒温水箱4补水，确保集热水箱2和恒温水箱4始终处于预设液位高度状态，保持足够的用水量。补水后形成的温差同样通过上述温度控制原理来进行加热，确保温度的稳定，到达预设高度时，停止补水。第一阀门20或第二阀门21开启时，储热水箱3和恒温水箱4液位高度H2到达预设高度时，PLC控制器同样控制第一阀门20或第二阀门21关闭，防止溢流。

为解决水箱热水分层对于热水水温的影响，本发明通过热泵10与太阳能集热器1相结合、多水箱收集与储存贮水方式，在运行中首先保证储热水箱3的水处于高温状态，两水箱相互连通，高温热水将低温热水挤入到恒温水箱4中，通过热泵10对低温热水进行二次加热，当达到设定温度时系统停止，始终保证储热水箱3出水口的温度质量，保证热水充足的同时水温也达到要求，解决了居民用水忽冷忽热的现象。

由于太阳能是可再生资源，国家提倡绿色环保节能，太阳能集热器1使用量是非常多的，但是由于受环境的影响较大，在阴雨天气是很难达到设定温度的，普通的热水系统加入了加热丝，用最电加热的方法将水加热到设定温度，这样需要消耗大量的电能。为了解决上述问题，将集热水箱3与恒温水箱4连接，通过热泵10对水进行二次加热，最终到达储热水箱3，极大程度上减少了电能的消耗。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种复合型卫生热水系统，其特征在于：包括太阳能集热器(1)、集热水箱(2)、储热水箱(3)和恒温水箱(4)，所述太阳能集热器(1)与集热水箱(2)通过第一管路(5)和第二管路(6)连接形成闭合回路，所述第二管路(6)上设有太阳能循环水(7)，所述集热水箱(2)与储热水箱(3)通过第三管路(8)连接，所述第三管路(8)上并联与恒温水箱(4)连接的第四管路(9)，所述恒温水箱(9)与热泵(10)通过设有螺杆机循环水泵(11)的第五管路(12)连接，所述储热水箱(3)与热泵(10)通过第六管路(13)连接，所述储热水箱(3)与恒温水箱(4)之间通过连通管路(14)连通。

2.根据权利要求1所述的一种复合型卫生热水系统，其特征在于：所述第一管路(5)上靠近太阳能集热器(1)出口处设有用以监测太阳能集热器(1)出口水温的第一温度探头(15)；所述集热水箱(2)、储热水箱(3)和恒温水箱(4)内分别设有用以监测水温的第二温度探头(16)、第三温度探头(17)和第四温度探头(18)；所述储热水箱(3)的出水口处设有用以监测储热水箱(3)出水口水温的第五温度探头(19)。

3.根据权利要求2所述的一种复合型卫生热水系统，其特征在于：所述第四管路(9)与第三管路(8)的连接处至储热水箱(3)之间的管路上设有第一阀门(20)，所述第四管路(9)上设有第二阀门(21)。

4.根据权利要求3所述的一种复合型卫生热水系统，其特征在于：所述集热水箱(2)上设有第一液位计(22)，所述储热水箱(3)和恒温水箱(4)上均设有第二液位计(23)。

5.根据权利要求1所述的一种复合型卫生热水系统，其特征在于：所述集热水箱(2)的安装位置高于储热水箱(3)和恒温水箱(4)，所述储热水箱(3)和恒温水箱(4)的安装位置在同一平面上。

6.根据权利要求1所述的一种复合型卫生热水系统，其特征在于：所述集热水箱(2)和恒温水箱(4)上均设有补水管路(24)，所述补水管路(24)上均设有倒流防止器。

7.根据权利要求4所述的一种复合型卫生热水系统，其特征在于：所述第一温度探头(15)、第二温度探头(16)、第三温度探头(17)、第四温度探头(18)、第五温度探头(19)、第一液位计(22)和第二液位计(23)分别与PLC控制器电性连接，所述PLC控制器与PLC控制面板电性连接；所述太阳能循环水泵(7)、热泵(10)、第一阀门(20)和第二阀门(21)均与PLC控制器电性连接。

8.根据权利要求7所述的一种复合型卫生热水系统，其特征在于：所述第一阀门(20)和第二阀门(21)为电磁阀。

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