CN1936436A - 集中式太阳能热水供给方法和系统 - Google Patents

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Abstract

集中式太阳能热水供给方法，在集中式太阳能热水供给系统的基础上，对每个用户以计时计量的方法控制集中式太阳能热水供给系统输出的热水，且计时的方法是按日给出用水定量。用户用水终端采用智能限时限量控制水表，包括电磁阀、自来水表，微处理器和存储器，显示屏、电源和控制器构成，微处理器附设存储器，存储器存储下述程序：由微处理器设定每天的脉冲流量的定量值，水表在一天内的流量转换成的脉冲流量信号叠加到设定的定量值时，上述微处理器程序依照上述方法存储在微处理器所附设的存储器内，水表在一天内的流量脉冲信号叠加后存储器内定量值比较，二者达到相同的微处理器发出一个关断阀门的控制信号。

Description

集中式太阳能热水供给方法和系统
技术领域
本发明涉及集中式太阳能热水供给方法和系统，尤其是对一幢建筑的住宅进行太阳能热水集中供给方法和系统。
背景技术
光热式太阳能装置是提供用于生活热水是最常见的能量利用方式.同每家每户均安装紧凑式太阳能热水器装置相比，太阳能集中热水供给系统显然具有更大的优势，如整体安装、方便高效，便于维修而成本低，便于发挥最大效率，整洁美观，便于小高层、高层住宅建筑安装利用，许多房地产商将此作为售房卖点。然而现在对建筑的住宅进行太阳能集中热水供给系统方法和系统存在的问题是：集中式及与太阳能热水供给方法和系统有两种方式(也包括燃料和太阳能方式)集中式热水供给方法虽然可以采用计量表，但是由于整体运行而使用热水量的密度不均衡导致成本还是太高，如不采用太阳能光热利用，则还要包括燃料成本和管理成本，而且对供水的质量(温度和水质)要求也未必能满足用户即时需求。
还有采用固定收取热水使用费用的无限量供水方式会造成能源的浪费，或有些用户无法用上热水；由于集热面积受限等原因，这类问题并不能单纯靠增加热水的供应量来解决，太阳能集中式及与太阳能热水供给方法和系统已经有了一些应用：
03129237.2能源互补式全天候太阳能热水供给系统，(1)它由包括式太阳能集热器、冷水箱、预热水箱和热水箱、微机控制装置、测量太阳能集热器的进出口端、冷水箱、预热水箱和热水箱中温度的温度传感器、测量集热器出口水流量的流量传感器、及水箱水位的液位传感器、水泵和电磁阀组成的集热系统和由由锅炉及冷水箱组成的辅助能源加热系统组成；(2)太阳能集热系统中的太阳能集热器为一平板式太阳集热器。
02263694.3太阳能集中供热水系统，包括太阳能集热装置(1)和大水箱(2)，其特征是太阳能集热装置(1)由太阳能集热器和集热器水箱组成，集热器水箱中装有水温传感器(13)，进水管(3)通过进水电磁阀(4)与太阳能集热装置相通，集热器水箱出水管(5)与大水箱(2)相通，大水箱(2)底部有电加热器(6)，大水箱(2)中有水温水位传感器(12)，在大水箱(2)下部高于电加热器(6)的位置有出水口，出水口连接出水管(7)，出水管(7)经自动增压泵(8)与各用户热水笼头(11)相连，出水管(7)在自动增压泵(8)之后有一出水支管(9)，出水支管(9)经热水电磁阀(10)连接在进水电磁阀(4)之后的进水管(3)上，水温水位传感器(12)、水温传感器(13)、自动增压泵(8)，进水电磁阀(4)和热水电磁阀(10)都由设置的电脑控制系统控制其运作。
总之，现有技术方案未能合理提供住宅用户进行集中太阳能热水供给方法和系统的科学合理的解决方案。
发明内容
本发明目的是：提出一种集中式太阳能热水供给方法和系统，尤其是对一幢建筑的住宅进行集中式太阳能热水供给方法和系统。提出一种热效率利用高，能耗低的方法，使住宅用户满意度高的集中式太阳能热水供给的方法和装置，尤其是提供一种相对满足供水用户群最大多数用户热水供应，并满足供水的相对质量和数量的科学合理的解决方案。
本发明目的是这样实现的：集中式太阳能热水供给方法，在集中式太阳能热水供给系统的基础上，其特征是对每个用户以计时计量限量的方法作用集中式太阳能热水供给系统输出的热水，且计时的方法是按日给出用水定量。
本发明的改进是：将集中式太阳能热水供给系统的热水输出管上连接回水循环管道至水箱，管道连接循环泵。可以实现主供水管保持一定温度的热水，达到即开即热效果。
集中式太阳能热水供给系统可以是使用高效加热方法——如附有热泵热水器、电辅助加热的加热装置。
用户以计时计量限量的方法在用户用水终端采用计时计量的终端的方式。且计时的方法是按日给出用水定量。当日达到计量时切断供水。当然用户另有上水系统。
用户终端采用计时计量限量的终端上设有感温显示装置，对太阳能热水供给系统输出的热水感温。
集中式太阳能热水供给系统，太阳能集热器、水箱、热水输出管、用户用水终端及管道，冷水进水管、温度传感器、系统运行自动控制系统构成，太阳能集热器采用管道串联式集热器，太阳能集热器与水箱之间设有连通管(循环水管)，热水输出管，热水输出管上连接管道至用户，热水输出管上连接回水循环管道至水箱，管道连接循环泵。
本发明热水输出管上连接至用户管道上设有限时限量控制阀，或带智能控制阀的计量水表，限时限量控制阀上设有温度传感器，连接回水循环管道至水箱，管道连接循环泵。
用户终端采用计时计量的终端上设有感温显示装置对太阳能热水供给系统输出的热水感温。或在供水端其它位置设置直观显示供水温度的仪表。尤其是与用户用水终端的控制器一体化进行。
太阳能集热器、水箱均设有尤其是对一幢建筑的住宅进行太阳能热水供给方法和系统。
便于发挥最大效率，合理解决住宅用户进行集中太阳能热水供给方法和系统。集中式及太阳能热水供给系统显然具有更大的优势，如整体安装方便、安全、高效，便于整体维修而成本低，整洁美观，有效解决小高层、高层住宅建筑太阳能热水系统应用。解决太阳能集中供应热水系统在后期使用管理中成本居高、利益不均使用争议等问题，解决维护管理问题。
便于发挥最大效率，合理解决住宅用户进行集中太阳能热水供给方法和系统。每户每天可以有基本的从太阳能光换热或其它低成本获得的热水用量，便于集中供水整体设计的均衡，经济高效。
本发明的特点是：提供一种更为经济可行的住宅用户的热水方法和系统。本发明的工作过程是：将用户定时(每天)定量控制与充分利用太阳能产生的热水量进行平衡，为设计和科学管理使用提供一种重要的方法。可以保证每个用户的基本的太阳能热水用量，例如，可以使用户的用水总量与集热器产生的热水总量相平衡，超出用量则系统自动不予以供给。而且用户不至于使用管道中的冷水，开水即热，此水源于太阳能，成本基本上是冷水的成本，此系统还可以采用高效辅助加热的方式和装置对阴雨天和冬季时水温低的状况进行加热，如采用热泵加热器，包括采用地源热泵系统，使能耗大大降低。
附图说明
图1是实施本发明的系统结构图
图2是控制水表装置框图
具体实施方式
图1所示，集中式太阳能热水供给方法和系统，对一幢建筑的住宅进行集中式太阳能热水供给；包括储热保温水箱1、太阳能集热片2、自动排气阀3、温度传感器4、自动控制系统5、箱内水温传感器6、水位传感器7、止回阀8、闸阀9、循环泵10、16、过滤器11、热水出口12、回水管13、主供热水管(热水输出管)14、热水入户端17、冷水进水管18、电磁阀19，智能限时限量控制水表20、用户温度传感器21、回水管或主供热管的温度传感器22和相应管道23构成。太阳能集热器可采用管道串联式集热器，太阳能集热器与水箱之间设有连通管(循环水管)，热水输出管，热水输出管上连接管道至用户，热水输出管上连接回水循环管道至水箱，管道连接循环泵。在储热保温水箱1设有两个连接管道，连接太阳能集热器输入和输出，所述管道上设有循环泵10。温度传感器4的检测参数用于控制循环泵10的工作。
储热保温水箱1的容量设计保证对系统内每个用户以计时计量并限量的方法供应太阳能系统输出的热水，储热保温水箱1内可以附加热泵加热端或电辅助加热端，计时的方法是按日给出用水定量。相应设计太阳能集热片2的面积，如在春秋季节仍能保证每户用水在120-200L热水，温度达到38度以上(以上只是一种参考设计)。
通过水位传感器7的检测和冷水进水管18且在自动控制系统5的控制下打开或关阀补水电磁阀19进水保证储热保温水箱1的水位。循环泵10对太阳能集热器的输出热水在储热保温水箱1循环，设有相应止回阀8、闸阀9、过滤器11，热水出口12通过主供热水管14进入热水入户端17并联有回水管13也接入储热保温水箱1，回水管或主供热管的温度传感器22检测管内温度(与箱内水温传感器6进行比较)差距较大时，循环泵16工作，保证热水入户端输出即为热水。
主供热管接入热水入户端17提供热水、用户端均通过智能限时限量控制水表20(均设有受其控制的电磁阀)；用户温度传感器21可以通过检测即将使用的热水的温度可以实现主供水管保持一定温度的热水，达到即开即热效果。
用户以计时计量限量的方法在用户用水终端采用计时计量的终端的方式。且计时的方法是按日给出用水定量。当日达到计量时切断供水。用户终端采用计时计量限量的终端上设有感温显示装置，对太阳能热水供给系统输出的热水感温。
本发明热水输出管上连接至用户管道上设有限时限量控制阀，或带智能控制阀的计量水表，限时限量控制阀上设有温度传感器，连接回水循环管道至水箱，管道连接循环泵。
图2所示，智能限时限量控制水表，包括电磁阀、计量脉冲和和温度传感
微处理器及存储器、显示屏、电源构成，水表流量转换成的脉冲流量信号，由微处理器设定每天的脉冲流量的定量值，水表在一天内的流量转换成的脉冲流量信号迭加到设定的定量值时，控制器发出一个关断阀门的控制信号。时钟电路在第二天零时或设定时间设定第二天流量定量值时将阀门打开。
微处理器附设存储器，存储器存储下述程序：由微处理器设定每天的脉冲流量的定量值，水表在一天内的流量转换成的脉冲流量信号迭加到设定的定量值时，上述微处理器程序依照上述方法存储在微处理器所附设的存储器内，水表在一天内的流量脉冲信号迭加后存储器内定量值比较，二者达到相同的微处理器发出一个关断阀门的控制信号。水表设有转换流量信号并连接微处理器的信号输入端，同时设有输出及功率输出连接电磁阀的启闭控制端、微处理器连接一接口电路再与显示屏连接；电源连接控制器和电磁阀。
此智能限时限量控制水表可以采用网络水表，屏幕显示的功能采用现有技术芯片和控制电路。可以采用温度传感装置，便于用户了解所能输出的水温，用水更加方便。

Claims (10)

1、集中式太阳能热水供给方法，其特征是在集中式太阳能热水供给系统的基础上，对每个用户以计时计量的方法控制集中式太阳能热水供给系统输出的热水，且计时的方法是按日给出用水定量。
2、根据权利要求1所述的集中式太阳能热水供给方法，其特征是将集中式太阳能热水供给系统的热水输出管上连接回水循环管道至水箱，管道连接循环泵；用于保证主供水管道供水水温与水箱水温一致。
3、根据权利要求1所述的集中式太阳能热水供给方法，其特征是集中式太阳能热水供给系统辅助安装热泵热水器或电加热的加热装置。
4、根据权利要求1所述的集中式太阳能热水供给方法，其特征是在用户用水终端采用计时计量限量控制的终端的方式；且计时的方法是按日给出用水定量；当日达到计量时切断供水。
5、根据权利要求1所述的集中式太阳能热水供给方法，其特征是用户计时计量的用水终端上设有感温显示装置或在供水端其它位置设置直观显示供水温度的仪表。
6、根据权利要求1所述的集中式太阳能热水供给方法，其特征是用户用水终端采用智能限时限量控制水表，包括电磁阀、自来水表，微处理器和存储器，显示屏、电源和控制器构成，微处理器附设存储器，存储器存储下述程序：由微处理器设定每天的脉冲流量的定量值，水表在一天内的流量转换成的脉冲流量信号迭加到设定的定量值时，上述微处理器程序依照上述方法存储在微处理器所附设的存储器内，水表在一天内的流量脉冲信号迭加后存储器内定量值比较，二者达到相同的微处理器发出一个关断阀门的控制信号。
7、根据权利要求6所述的集中式太阳能热水供给方法，其特征是时钟电路在第二天零时或设定时间设定第二天流量定量值时将阀门打开。
8、集中式太阳能热水供给系统，包括阳能集热器、水箱、热水输出管、用户用水终端及管道，冷水进水管、温度传感器构成，太阳能集热器采用管道串联式集热器，其特征是太阳能集热器与水箱之间设有循环水管，热水输出管，热水输出管上连接管道至用户，热水输出管上连接回水循环管道至水箱，管道连接循环泵；用户用水终端采用计时计量限量控制的终端。
9、根据权利要求6所述的集中式太阳能热水供给系统，其特征是在储热保温水箱1的设有两个连接管道，连接太阳能集热器输入和输出，所述管道上设有循环泵。
10、根据权利要求6所述的集中式太阳能热水供给系统，其特征是热水输出管上连接至用户的用户用水终端设有网络水表，采用温度传感装置，显示输出的水温。
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