CN201242219Y - 集中集热、储热分户补热的太阳能热水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及集中集热、储热分户补热的太阳能热水系统，它包括太阳能集热器，保温水箱，其特征在于：保温水箱的出水口通过第一止回阀连通热水干管，热水干管分别连通若干个辅助热水器，每个辅助热水器连通一户供热管网，热水干管的末端通过回水管连通保温水箱的进水口；第一止回阀前的热水干管连通支管，该支管上设置有循环泵，循环泵之后设有第一分支管和第二分支管，第一分支管连通第一止回阀后的热水干管，其上设有第一电磁阀；第二分支管连通太阳能集热器的入水口，其上设有第二电磁阀，第二电磁阀之后设有第二止回阀；控制器控制循环泵和各电磁阀进行供水。该系统具有太阳能利用率高，投资成本低，运行费用少，使用和管理方便的优点。

Description

集中集热、储热分户补热的太阳能热水系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用技术，特别涉及一种集中集热、储热分户补热的太阳能热水系统。

背景技术

现在，太阳能热水系统已成为我国住宅建筑中必须配套的内容。现有的太阳能热水系统主要有三种类型：一种是集中集热、集中储热、集中补热的太阳能热水系统，另一种是集中集热、分户储热、分户补热的太阳能热水系统，还有一种是分户集热、分户储热、分户补热的太阳能热水系统。集中集热、集中储热、集中补热太阳能热水系统的优点是直接提供用户需要温度的热水、系统投资较低，缺点在于：如果住宅的入住率不高，那么储热供热系统的热损比例较大，这样便增加了热量的浪费，同时造成用户的热水使用费用增加。集中集热、分户储热、分户补热太阳能热水系统优点是管理方便，不需要分户计量，缺点在于：分户保温水箱需占用较大的室内面积，系统投资较高，特别对太阳照射时间短，太阳辐射量较低的区域，性价比较低。分户集热、分户储热、分户补热太阳能热水系统主要缺点在于：总体造价成本高，安装管线多，管理不方便。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种集中集热、储热分户补热的太阳能热水系统，该系统具有太阳能利用率高，投资成本低，运行费用少以及使用和管理方便的优点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：集中集热、储热分户补热的太阳能热水系统，包括太阳能集热器，保温水箱，太阳能集热器的出水口连通保温水箱的进水口，其特征在于：保温水箱的出水口通过第一止回阀连通热水干管，热水干管分别连通若干个辅助热水器，每个辅助热水器连通一户供热管网，热水干管的末端通过回水管连通保温水箱的进水口；第一止回阀前的热水干管连通支管，该支管上设置有循环泵，循环泵之后设有第一分支管和第二分支管，第一分支管连通第一止回阀后的热水干管，其上设有第一电磁阀；第二分支管连通太阳能集热器的入水口，其上设有第二电磁阀，第二电磁阀之后设有第二止回阀；太阳能集热器的进水口设置有上水电磁阀，出水口设置温度传感器，保温水箱内设有水位水温传感器；它还包括控制器，控制器分别通过电路连接水位水温传感器、温度传感器、循环泵、第一电磁阀、第二电磁阀、上水电磁阀和每个辅助加热器，控制器接收水位水温传感器和温度传感器传递的信息，并对循环泵、第一电磁阀、第二电磁阀、上水电磁阀的开关进行控制，控制器还将保温水箱内的温度信息传递给每个辅助加热器。

每个辅助加热器之前设置有智能IC卡热水表。

所述辅助加热器为带保温箱水温显示功能的快速储热一体化电热水器。

自来水水管依次通过上水电磁阀和上水止回阀连接太阳能集热器的进水口，太阳能集热器的出水口连通保温水箱的进水口。太阳能集热器吸收太阳光，利用太阳光的能量将冷的自来水加热升温，然后通过管道将热水输送到保温水箱进行储存。保温水箱出水口通过热水干管连通设置在每户的辅助热水器，热水通过辅助热水器进入每户的热水管网，为每户提供热水。

本实用新型是这样工作的：保温水箱内的水位水温传感器探测保温水箱内的水位，并将探测到的水位信息传递给控制器，当保温水箱的水位低于保障水位时，控制器打开上水电磁阀，冷水经上水电磁阀、上水止回阀、太阳能集热器进入保温水箱；当水位到达保障水位时，控制器关闭上水电磁阀。

在保温水箱水位高于保障水位，且保温水箱内的水温低于预设水温的情况下，系统启动内循环增温运行方式，即：当太阳能集热器出水口的温度传感器检测到太阳能集热器内的水温与保温水箱内的水温之间的差值到达启动设定值时，控制器启动循环泵及第二电磁阀，保温水箱内的水经保温水箱出水口、循环水泵、第二电磁阀、第二止回阀进入太阳能集热器，太阳能集热器中的热水经过管路进入保温水箱内。当太阳能集热器内的水温与保温水箱内的水温之间的差值到达停止设定值时，控制器关闭循环泵和第二电磁阀，太阳能集热器对其内的水进行增温。这样反复进行循环，使保温水箱内的水温达到预设温度。

在保温水箱水位高于保障水位，而且保温水箱内的水温高于预设温度的情况下，系统启动恒温放水运行方式，即：当太阳能集热器出水口的温度传感器检测到太阳能集热器内的水温到达启动温度时，控制器打开上水电磁阀，冷水经上水电磁阀、上水止回阀进入太阳能集热器，将太阳能集热器内的热水顶入保温水箱内；当太阳能集热器出水口的温度传感器检测到太阳能集热器内的水温到达停止温度时，控制器关闭上水电磁阀。这样反复进行恒温放水，进行保温水箱的集热水过程。

在保温水箱内的水位处于满位的情况下，系统启动内循环增温运行方式，即：当太阳能集热器出水口的温度传感器检测到太阳能集热器内的水温与保温水箱内的水温之间的差值到达启动设定值时，控制器启动循环泵及第二电磁阀，保温水箱内的水经出水口、循环水泵、第二电磁阀、第二止回阀进入太阳能集热器，太阳能集热器中的热水经过管路进入保温水箱内。当太阳能集热器内的水温与保温水箱内的水温之间的差值到达停止设定值时，控制器关闭循环泵和第二电磁阀，太阳能集热器对其内的水进行增温。这样反复进行循环，以提高系统的蓄热能力。

保温水箱的热水依次经保温水箱出水口、第一止回阀、热水干管、热水表、辅助加热器进入用户室内的供热管网。水箱放在屋顶，与用水点有一定落差，供水压力就是利用水的重力，依靠落差形成的自然压力。

为了防止管道内的水温下降，造成进入用户的水温过低，系统还具有定时循环功能，即：当时间达到控制器预设时间段时，控制器自动启动循环泵和第一电磁阀，保温水箱内的热水经保温水箱出水口、循环泵、第一电磁阀、热水干管、回水管、保温箱进水口返回到保温水箱。按此方式循环一定时间，一般为5分钟。

当太阳能集热器提供的热水水温达不到使用要求时，由辅助加热器来补热，以达到使用温度。辅助加热器可以是带保温水箱水温显示功能的快速储热一体化电热水器，也可以是带自动调温的快速电热水器或带自动调温的燃气热水器。

本系统采用分户计量，每个辅助加热器前均安装有热水表，为了管理方便，可采用智能IC卡热水表，这样可以实现先充值后消费。辅助加热器的进水口设有两组管道，一组连通本系统的热水干管，另一组连通室内冷水管网，两组均装有独立阀门，可手动进行转换。控制器将保温水箱内的水温信息传递给辅助加热器，辅助加热器将该水温信息显示给各用户，用户可根据显示温度选择供水管路，以解决连续阴雨天，收费不合理的问题。

本实用新型采用集中集热，集中储热的方式，节省了建造成本，提高了太阳能的利用率。热水分别通过辅助加热器进入每户的热水管网，控制器将保温水箱内温度信息传递给每个辅助加热器，并显示给各个用户，这样用户可以根据自己不同的需要，自行决定使用供水管路。这样设计的优点在于，在集中集热、储热节省投资成本的同时，可以满足不同用户的不同需求，降低热量损耗，提高太阳能的利用效率。

附图说明

图1为集中集热、储热分户补热的太阳能热水系统结构示意图

具体实施方式

如图1所示，集中集热、储热分户补热的太阳能热水系统，自来水水管依次通过上水电磁阀D3、上水止回阀Z3连通太阳能集热器1进水口1a，太阳能集热器1出水口1b通过管道连通保温水箱2进水口2a，太阳能集热器的采光面积为48平方米。

保温水箱的出水口2b通过第一止回阀Z1连通热水干管，热水干管RJ连通楼宇中24户人家的辅助加热器3，每个辅助热水器3分别接通各户的热水管网，热水干管RJ最后通过回水管RH连通保温水箱的入水口2a。保温水箱的有效容量为3600升，每户采用的辅助加热器为带22升保温箱及水温显示功能的快速储热一体化电热水器。

第一止回阀Z1前的热水干管连通支管，该支管上设置有循环泵4，循环泵之后设有第一分支管和第二分支管，第一分支管连通第一止回阀Z1后的热水干管，其上设有第一电磁阀D1；第二分支管连通太阳能集热器的入水口1a，其上设有第二电磁阀D2，第二电磁阀之后设有第二止回阀Z2。

太阳能集热器的出水口设置温度传感器T，保温水箱内设有水位水温传感器6；它还包括控制器5，控制器5分别通过电路连接水位水温传感器6、温度传感器T、循环泵4、第一电磁阀D1、第二电磁阀D2、上水电磁阀D3和每个辅助加热器3，控制器5接收水位水温传感器6和温度传感器T传递的信息，并对循环泵4、第一电磁阀D1、第二电磁阀D2、上水电磁阀D3的开关进行控制，控制器5还将保温水箱内的温度信息传递给每个辅助加热器3。

辅助加热器之前设有智能IC卡热水表7，辅助加热器3的入水口连接两组供水管，一组通过智能IC卡热水表7连通本系统热水干管，其上设有独立阀门；另一组连接用户室内的冷水管，其上也设有独立阀门。

当保温水箱水位低于1h时，控制器启动上水电磁阀，进行保温水箱补水。当保温水箱水位高于2h时，控制器关闭上水电磁阀，停止补水。在当保温水箱水位高于2h，且保温水箱内的水温低于55℃的情况下，系统启动内循环增温运行方式，即：当太阳能集热器出水口的温度传感器检测到太阳能集热器内的水温与保温水箱内2的水温之间的差值到达启动设定值8℃时，控制器5启动循环泵4及第二电磁阀D2，保温水箱内的水经出水口2b、循环水泵4、第二电磁阀D2、第二止回阀Z2进入太阳能集热器1，太阳能集热器中的热水经过管路进入保温水箱2内。当太阳能集热器1内的水温与保温水箱内2的水温之间的差值到达停止设定值3℃时，控制器5关闭循环泵4和第二电磁阀D2，太阳能集热器对其内的水进行增温。这样反复进行循环，使保温水箱内的水温升高。当保温水箱内的水温高于55℃后，系统启动恒温放水运行方式。当保温水箱内的水位处于满位时，系统启动内循环增温运行方式。每天5点～6点，控制器5自动启动循环泵4和第一电磁阀D1，保温水箱2内的热水经保温水箱出水口2b、循环泵4、第一电磁阀D1、热水干管RJ、回水管RH、保温箱进水口2a返回到保温水箱2，按此方式间隔20分钟，循环时间为5分钟。

Claims (3)

1、集中集热、储热分户补热的太阳能热水系统，包括太阳能集热器(1)，保温水箱(2)，太阳能集热器的出水口(1b)连通保温水箱的进水口(2a)，其特征在于：保温水箱的出水口(2b)通过第一止回阀(Z1)连通热水干管，热水干管分别连通若干个辅助加热器(3)，每个辅助加热器(3)连通一户热水管网，热水干管的末端通过回水管连通保温水箱的进水口(2a)；第一止回阀(Z1)前的热水干管连通支管，该支管上设置有循环泵(4)，循环泵之后设有第一分支管和第二分支管，第一分支管连通第一止回阀(Z1)后的热水干管，其上设有第一电磁阀(D1)；第二分支管连通太阳能集热器的入水口(1a)，其上设有第二电磁阀(D2)，第二电磁阀之后设有第二止回阀(Z2)；太阳能集热器的进水口设置有上水电磁阀(D3)，出水口设置温度传感器(T)，保温水箱内设有水位水温传感器(6)；它还包括控制器(5)，控制器(5)分别通过电路连接水位水温传感器(6)、温度传感器(T)、循环泵(4)、第一电磁阀(D1)、第二电磁阀(D2)、上水电磁阀(D3)和每个辅助加热器(3)，控制器(5)接收水位水温传感器(6)和温度传感器(T)传递的信息，并对循环泵(4)、第一电磁阀(D1)、第二电磁阀(D2)、上水电磁阀(D3)的开关进行控制，控制器(5)还将保温水箱内的温度信息传递给每个辅助加热器(3)。

2、根据权利要求1所述的集中集热、储热分户补热的太阳能热水系统，其特征在于：每个辅助加热器之前设置有智能IC卡热水表(7)。

3、根据权利要求1所述的集中集热、储热分户补热的太阳能热水系统，其特征在于：所述辅助加热器为带保温箱水温显示功能的快速储热一体化电热水器。

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