CN201954756U - 开水辅热型太阳能热水机组 - Google Patents

开水辅热型太阳能热水机组 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开一种开水辅热型太阳能热水机组,其结构特征是软水器连接补水箱;补水箱通过太阳集热器、集热泵、补水泵连接蓄换热水箱;蓄换热水箱连接开水箱,开水箱通过供水泵提供开水。本实用新型主要是通过太阳能集热器的热能为一天的开水水源进行预热,然后通过常规能源继续加热烧开,提供开水供应,通过节省常规能源,达到节能减排的环保目的。本实用新型节能优势突出,结构紧凑,所占空间小,为各类学校、厂矿企业、宾馆、部队、房地产等单位,提供小型的太阳能集中热水供应系统。

Description

开水辅热型太阳能热水机组
技术领域
本实用新型涉及一种利用太阳能集热系统,具体是指一种开水辅热型太阳能热水机组。
背景技术
太阳能集热器把太阳光能转化为热能,将水从低温度加热到高温度,以满足人们在生活、生产中的热水使用。但目前在水暖热水系统中利用太阳能,还存在着建筑水暖设计人员及水暖企业缺少介入的因素,在热水方面主要是太阳能产品企业在推动市场,而太阳能产品企业在水暖系统方面缺少丰富的系统及水暖产品运用经验,对系统的设计存在先天不足的缺陷;太阳能做为一种不稳定的热源,对于水暖企业及水暖设计人员来说,参于太阳能在水暖系统上的运用,能发挥巨大的市场推动作用。
发明内容
鉴于上述,本实用新型目的在于提供一种开水辅热型太阳能热水机组。该机组主要是通过太阳能所集的热能为一天的开水水源进行预热,然后通过常规能源继续加热烧开,提供开水供应,通过节省常规能源,达到节能减排的环保目的。
本实用新型的目的可通过以下技术方案来实现:
一种开水辅热型太阳能热水机组,分室外集热和室内机组:室外太阳集热器区由集热器及相关管线、仪表、阀门组成,集热器内设有温度传感器T1和T2;室内机组含常压太阳能蓄换热水箱、软水器、集热循环泵、补水箱、补水泵、控制柜和开水箱;其特征是:
a.太阳能蓄换热水箱设有内置换热盘管、水温传感器T3、底部的压力传感器P2及离子棒水处理器;开水箱内设置有辅助加热装置、压力传感器P3和温度传感器T4;补水箱底部设有压力传感器P1。
b.太阳集热器与太阳能蓄换热水箱连接;其进水端设置温度传感器T1,出水端设置温度传感器T2;集热泵进水端与太阳能集热器连接,出水端通过变频补水压力传感器P4与太阳能蓄换热水箱连接;
c.软水器(3)的进水管上装有电动阀D1,软水器与补水箱连接;补水箱底部设置水位压力传感器P1,其上部通过电动阀D3与集热泵连接,下部通过管线与补水泵与太阳能蓄换热水箱连接;太阳能蓄换热水箱设有内置换热盘管、水温传感器T3和底部的压力传感器P2,箱内换热盘管的一端通过管线与太阳集热器连接;换热盘管的另一端分别与集热泵和补水泵连接;
d.太阳能蓄换热水箱通过管线及电动阀D4连接开水箱;开水箱通过电动阀D5在管线上设置开水供应点;自来水补水管线设置进水电磁阀D2与太阳能蓄换热水箱连接;
e.各管线上电磁阀:D1、D2、D3、D4、D5;及各管线及设备上的压力变送器:P1、P2、P3、P4;及各管线及设备上的温度传感器:T1、T2、T3、T4;分别通过电缆、电线与控制柜组相连接。
本发明与现有技术列表相比所具有的优点:
Figure BSA00000371792600021
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中:
  序号   代码   含义   系统中的作用
  1   SW1-1   蓄换热水箱低水位设定值
  2   SW1-2   蓄换热水箱高水位设定值
  3   D2   蓄换热水箱进水电磁阀
  4   SWG1   蓄换热水箱超高水位设定值
  5   P1   软水箱水位压力传感器
  6   D1   软水箱补水电动阀
  7   SW2-1   软水箱低水位设定值
  8   SW2-2   软水箱高水位设定值
  9   SWG2   软水箱超高水位设定值
  10   P4   变频补水压力传感器
  11   D3   排空防冻电动阀
  12   DR   电加热带
  13   T4   开水箱温度传感器
  14   T3   蓄热水箱温度
  15   T2   集热器出水端温度
  16   T1   集热器进水端温度
  17   TZ   白天模式起点时间设定值
  18   TW   晚上模式起点时间设定值
  19   TL-1   室外管路防冻电加热启动温度设定值
  20   TL-2   室外管路最低设定工作温度值
  21   TL-0   室外管路防冻电加热停止设定温度值
  22   S1   开水箱补水设定时间点1
  23   S2   开水箱补水设定时间点2
  24   S3   开水箱补水设定时间点3
  25   ST1   辅助加热设定时间段1
  26   ST2   辅助加热设定时间段2
  27   ST3   辅助加热设定时间段3
  28   TKD   开水最低供水温度设定值
  29   TKG   开水最高供水温度设定值
  30   SW3   开水箱高水位设定值
  31   SWG3   开水箱超高水位报报警设定值
  32   D4   向开水箱补水电动阀
  33   D5   开水供水电动阀
  34   PJ   集热系统补水泵泵设定压力值
  35   PTBJ   集热泵停泵设定压力值
  36   P2   集换热水箱底部压力传感器
  37   P3   开水箱水压传感器
  38   P4   变频补水压力传感器
图2是图1太阳能控制柜PLC图。
具体实施方式
一种开水辅热型太阳能热水机组,分室外集热和室内机组:室外太阳集热器区由集热器及相关管线;仪表、阀门组成,集热器内设有温度传感器T1和T2;室内机组含常压太阳能蓄换热水箱、软水器、集热循环泵、供水热箱、换热泵、加压供水泵、电子水处理仪、蓄热水箱、智能控制柜、辅助热源和相关电磁阀,其特征是:
下面结合图1,通过四个系统对本实用新型的技术方案再作进一步的说明:
1、集热系统
本系统组成:太阳能集换热水箱2、集热泵4、补水泵6、太阳集热器1及支架、软水器3。
a、集热系统防垢工质:自来水在软水器3的作用下产生软水供应给集热系统,作为传热工质。传热工质经过软水器后即除去了钙镁离子,使传热工质在传热过程中不结水垢,运行中保持较高的换热效率,延长设备使用寿命;同时比添加化学介质环保,不污染环境,而且生产成本低廉。
b、太阳能集热循环系统补水:自来水通过软水器3软化后,进入补水箱5,通过设置在补水箱5底部的水位压力传感器P1及进软水器3前的电动(磁)阀D1控制补水箱5的水位,当软水器3水位低于SW2-1时(可设定的低水位值)及时补水;当软水器3水位高于SW2-2时(可设定的高水位值)及时关闭电动(磁)阀停水;当D1失灵时,水位高于SWG2设定值时,发出声光报警,声音报警设可消音按钮。
c、以24小时制,每天TZ(可设定的白天起始值,如7时)至TW(可设定的白天终止值,如21时)为白天;每天TW至第二天TZ为晚上。
d、白天工作模式时,当T1≥TL-2(防冻设定温度值)时,补水泵6向太阳能承压集热系统补水,当P4≥PJ(停止压力设定值)时,补水泵6停止;有手动控制功能。当夜间工作模式时,补水泵6不起动。
e、集热泵4定期切换,温差控制:白天模式时,在T1≥TL-2时,当太阳能蓄换热水箱2内低温水T3和集热器中高温水T2换热间:当T2-T3≥ΔT (设定的起泵温差值时),集热泵4起动;当T2-T3∠ΔT(程序设定的温差值时),集热泵4停止,太阳集热器1中的水在太阳辐照下温度升高后开始下一轮循环;当白天模式时,在T1<TL-2时,集热泵4不起动。当转入晚上模式时,集热泵4不起动。
f、集热泵4的保护:白天工作模式中,当P4≤PTBJ(集热泵停泵设定水压值),集热泵4停止,且无法起动。
g、防冻保护:
白天模式:当设定温控点T1∠TL-1最低温度设定值时(如5度)时,集热泵4出口处的D3电动(磁)阀开启,系统进行排空防冻;同时在室外管路上设置的DR电加热带自动起动加热,加热到设定温度值TL-0(电热带停止温度设定值)时自动停止;当设定温控点T1温度≥设定工作温度值TL-2时,集热泵4出口处的D3电动(磁)阀关闭。
晚上模式:集热泵4出口处的D3电动(磁)阀开启,系统进行排空防冻,当设定温控点T1温度低于TL-1最低温度设定值时,在室外管路上设置的DR电加热带自动起动加热,加热到设定温度值TL-0(如10度)时自动停止。
并设有手动排空阀,停电时及时人工排空,三种防冻措施保护,确保冬天系统运行安全。
电磁阀、水泵故障时显示并声光报警,声音报警设可消音按钮
h、系统设有安全阀,对系统水在升温过程中压力增大时可泄压保护。
i、补水泵6的保护:白天工作模式中,当P1≤PTBB(补水泵停泵设定水压值),补水泵6停止,且无法起动。
2、开水辅热系统
a、在太阳能蓄换热水箱2的底部安装有水位传感器P2,在自来水上水管上安装水位电动阀D2,当太阳能蓄换热水箱2水箱水位低于SW1-1时(可设定值)及时补水;当太阳能蓄换热水箱2水位高于SW1-2时(可设定值)及时关闭电动阀停水,并当电动阀D2失灵时,水位高于SWG1设定值时,发出声光报警,声音报警设可消音按钮。
b、太阳能蓄换热水箱2为开水箱8补水
太阳能蓄换热水箱2供水口与开水箱8进水口连接,在连接管路上设置一电动(磁)阀D4,同时在开水箱8内设有水位传感探头P3
采用定时补水方式:以24小时制:每天S1(如6时)、S2(如10时)、S3(如16时)定时补水,S1、S2、S3值为可设定值,水位设置有高水位SW3及超高水位SWG3,当P3<SW3时,实行电动(磁)阀D4定时开启补水,当P3≥SW3时,关闭电动(磁)阀D4停止补水;当电动(磁)阀D4失灵时,水位高于超高水位SWG3设定值时,发出声光报警,声音报警设可消音按钮。
连续补水方式:当P3<SW3时,电动(磁)阀D4开启补水,当P3≥SW3时,关闭电动(磁)阀D4停止补水;
设有旁通可手动补水。
3、开水供水
a、一天定量供水,供水方式采用自流供水。
b、当开水箱8内水温T4低于TKD开水供水最低温度值时,自动关闭供水管上电动(磁)阀D5,停止供水;当电热筒体水箱温度高于TKD开水供水最低温度值时,自动打开供水管上电动(磁)阀D5供水。
4、辅助加热
加热具有自动与手动控制功能,能定时根据设定温度值进行加热:
a、自动状态下定时间段加热:
采用24小时制,可设定三个时间段处于开启状态:ST1(如设定6:00到8:30),ST2(如设定10:00到12:30),ST3(如设定16:00到18:30);在此时间段内设定开水箱8内供水的TKD开水供水最低温度值及TKG开水供水最高温度值;
b、自动状态下设定温度值加热
当此三个时间段内开水箱8内水温T4低于TKD开水供水最低温度值时,加热启动;当此时段内开水箱内8水温T4高于TKG开水供水最高温度值时,加热停止;
其它时间段为加热停止状态。
这样可避免开水重复加热,即保证了开水水质,又节省了能源,还保护 了设备。
c、可编程控制、及自动保护功能
当开水箱8采用电热管加热时,采用梯式加载模式,延时起动,分时停止,避免对电网产生冲击。
采用三菱微型可编程智能微电脑控制器(FX1N-24MR)进行自动化控制;可显示、设定相关参数值;超温、超压、无水、短路、缺相等故障时自动保护系统可自动停止加热,并发出声光报警。

Claims (1)

1.一种开水辅热型太阳能热水机组,分室外集热和室内机组:室外太阳集热器区由集热器(1)及相关管线、仪表、阀门组成,集热器内设有温度传感器T1和T2;室内机组含常压太阳能蓄换热水箱(2);软水器(3);集热循环泵(4),补水箱(5);补水泵(6),控制柜(7)和开水箱(8);其特征是:
a.太阳能蓄换热水箱(2)设有内置换热盘管、水温传感器T3、底部的压力传感器P2及离子棒水处理器;开水箱(8)内设置有辅助加热装置、压力传感器P3和温度传感器T4;补水箱(5)底部设有压力传感器P1,
b.太阳集热器(1)与太阳能蓄换热水箱(2)连接;其进水端设置温度传感器T1,出水端设置温度传感器T2;集热泵(4)进水端与太阳能集热器(1)连接,出水端通过变频补水压力传感器P4与太阳能蓄换热水箱(2)连接;
c.软水器(3)的进水管上装有电动阀D1,软水器(3)与补水箱(5)连接;补水箱(5)底部设置水位压力传感器P1,其上部通过电动阀D3与集热泵(4)连接,下部通过管线与补水泵(6)与太阳能蓄换热水箱(2)连接;太阳能蓄换热水箱(2)设有内置换热盘管、水温传感器T3和底部的压力传感器P2,箱内换热盘管的一端通过管线与太阳集热器(1)连接;换热盘管的另一端分别与集热泵(4)和补水泵(6)连接;
d.太阳能蓄换热水箱(2)通过管线及电动阀D4连接开水箱(8);开水箱(8)通过电动阀D5在管线上设置开水供应点;自来水补水管线设置进水电磁阀D2与太阳能蓄换热水箱(2)连接;
e.各管线上电磁阀:D1、D2、D3、D4、D5;及各管线及设备上的压力变送器:P1、P2、P3、P4;及各管线及设备上的温度传感器:T1、T2、T3、T4;分别通过电缆、电线与控制柜组(7)相连接。 
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GR01 Patent grant
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Assignee: Lanzhou winner HVAC & Solar Equipment Co., Ltd.

Assignor: Luo Yilong

Contract record no.: 2013620000035

Denomination of utility model: Boiled water auxiliary heating type solar energy hot water set

Granted publication date: 20110831

License type: Exclusive License

Record date: 20130718

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
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CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110831

Termination date: 20131130