CN202012982U - 多热源互备互补的生活热水系统 - Google Patents

Abstract

一种多热源互备互补的生活热水系统，涉及生活用水技术领域，所解决的是降低生活热水供应成本的技术问题。该系统包括止回阀、热回收换热器、电加热器、热水机、热水箱、可编程控制器；所述止回阀的进水口接到市政供水管道，其出水口经一热回收增压泵、一热回收电动调节阀、热回收换热器接到热水箱的进水口，并经一热水机增压泵、电加热器、一补水电磁阀接到热水机的进水口；所述热水机的出水口接到热水箱的进水口，其进水口串接一保温循环泵到热水箱的出水口；所述热水箱内设有一热水箱温度传感器、一热水箱液位传感器，所述可编程控制器连接并控制各设备运行。本实用新型提供的系统，运行成本低，能保证生活热水正常使用。

Description

多热源互备互补的生活热水系统

技术领域

本实用新型涉及生活用水技术，特别是涉及一种多热源互备互补的生活热水系统的技术。

背景技术

目前的市政电网中，在晚间22时至次日凌晨6时的谷电时段，水电、风电等绿色电力占了很大的比例，而在凌晨6时至晚间22时的用电高峰时段则以火电等非绿色电力为主。

目前工厂或者其他使用生活热水量较大的项目中多采用锅炉、空气源热泵热水机等单一热源制取生活热水。这些制取生活热水方式经常需要制热设备在用电高峰时段运行，在增加市政电网负担的同时，也增加了不可再生能源的消耗；另外，采用锅炉制取生活热水的使用成本很高，而空气源热泵热水机虽然使用能效很高，但在冬季环境温度较低的状况下其运行效率不高，且在冬季结霜较严重时可能会导致热水机无法正常运行，会影响生活热水的正常使用。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能减轻市政电网在用电高峰时段的负担，减少不可再生能源消耗，而且运行成本低，能保证生活热水正常使用的多热源互备互补的生活热水系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种多热源互备互补的生活热水系统，其特征在于：包括止回阀、热回收换热器、电加热器、热水机、热水箱、可编程控制器；

所述热水机设有两个进水口、一个出水口，其两个进水口分别为第一进水口、第二进水口；

所述热水箱设有两个进水口、两个热水回水口及一个出水口，其两个进水口分别为第一进水口、第二进水口，其两个热水回水口分别为第一回水口、第二回水口；

所述止回阀的进水口接到市政供水管道，其出水口设有一供水压力传感器；

所述热回收换热器设有一进水口、一出水口，其进水口串接一热回收电动调节阀、一热回收增压泵到止回阀的出水口，其出水口接到热水箱的第一进水口，且其出水口设有一热回收出水温度传感器，在热回收换热器内设有一换热管，该换热管经管道连接到外部废热源；

所述电加热器设有一进水口、一出水口，其进水口串接一热水机增压泵到止回阀的出水口，其出水口串接一补水电磁阀到热水机的第一进水口，且其出水口设有一补水温度传感器；

所述热水机的出水口接到热水箱的第二进水口，其第二进水口串接一保温循环泵到热水箱的第一回水口；

所述热水箱内设有一热水箱温度传感器、一热水箱液位传感器，热水箱的出水口串接一热水供水泵到用户端供水设施，且在热水供水泵与用户端供水设施之间的连接管道上设有一热水供水压力传感器，热水箱的第二回水口串接一用户端热回水电动调节阀到用户端供水设施，且在用户端热回水电动调节阀与用户端供水设施之间的连接管道上设有一用户端热回水温度传感器；

所述可编程控制器设有多个信号输入口、多个信号输出口，其各个信号输入口分别连接供水压力传感器、热回收出水温度传感器、补水温度传感器、热水箱温度传感器、热水箱液位传感器、热水供水压力传感器、用户端热回水温度传感器，其各个信号输出口分别连接热回收电动调节阀、热回收增压泵、热水机增压泵、补水电磁阀、热水机、保温循环泵、热水供水泵、用户端热回水电动调节阀。

进一步的，所述热水机是直热式空气源热泵热水机。

本实用新型提供的多热源互备互补的生活热水系统，通过可编程控制器将耗电量较大的热水制取作业主要控制在谷电时段进行，在用电高峰时段则通过可编程控制器控制热水机对热水箱内的水进行保温，能减轻市政电网在用电高峰时段的负担，减少不可再生能源消耗，而且还能利用其它设备生产作业时产生的废热制取热水，其运行成本也较低；另外，由于配备有多个热源，因此能保证生活热水正常使用。

附图说明

图1是本实用新型实施例的多热源互备互补的生活热水系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种多热源互备互补的生活热水系统，其特征在于：包括止回阀2、热回收换热器6、电加热器10、热水机14、热水箱16、可编程控制器28；

所述热水机14设有两个进水口、一个出水口，其两个进水口分别为第一进水口、第二进水口；

所述热水箱16设有两个进水口、两个热水回水口及一个出水口，其两个进水口分别为第一进水口、第二进水口，其两个热水回水口分别为第一回水口、第二回水口；

所述止回阀2的进水口串接一水表1到市政供水管道，其出水口设有一供水压力传感器3；

所述热回收换热器6设有一进水口、一出水口，其进水口串接一热回收电动调节阀5、一热回收增压泵4到止回阀2的出水口，其出水口接到热水箱16的第一进水口，且其出水口设有一热回收出水温度传感器7，在热回收换热器6内设有一换热管，该换热管经管道连接到外部废热源；

所述电加热器10设有一进水口、一出水口，其进水口串接一热水机增压泵9到止回阀2的出水口，其出水口串接一补水电磁阀12到热水机14的第一进水口，且其出水口设有一补水温度传感器11；

所述热水机14的出水口接到热水箱16的第二进水口，其第二进水口串接一保温循环泵19到热水箱16的第一回水口；

所述热水箱16内设有一热水箱温度传感器17、一热水箱液位传感器18，热水箱的出水口串接一热水供水泵21到用户端供水设施24，且在热水供水泵21与用户端供水设施24之间的连接管道上设有一热水供水压力传感器23，热水箱16的第二回水口串接一用户端热回水电动调节阀27到用户端供水设施24，且在用户端热回水电动调节阀27与用户端供水设施24之间的连接管道上设有一用户端热回水温度传感器26；

所述可编程控制器设有多个信号输入口、多个信号输出口，其各个信号输入口分别连接供水压力传感器3、热回收出水温度传感器7、补水温度传感器11、热水箱温度传感器17、热水箱液位传感器18、热水供水压力传感器23、用户端热回水温度传感器26，其各个信号输出口分别连接热回收电动调节阀5、热回收增压泵4、热水机增压泵9、补水电磁阀12、热水机14、保温循环泵19、热水供水泵21、用户端热回水电动调节阀27。

本实用新型实施例中，所述热水机是直热式空气源热泵热水机。

本实用新型实施例应用时，可在外部废热源处设置传感器，并将设置在外部废热源处的传感器连接到可编程控制器的信号输入口，通过可编程控制器实时检测外部废热源的废热产生状态。

本实用新型实施例在正常状态下，止回阀2处于打开状态，热回收增压泵4、热水机增压泵9及热水供水泵21均处于关闭状态；

在晚间22时至次日凌晨6时这段水电、风电等绿色电力占很大比例的谷电时段，可编程控制器通过热水箱液位传感器检测到热水箱内的热水未满时，即检测外部废热源的状态，如果外部废热源正在产生废热，则进行热回收制取热水作业，如果外部废热源没有废热产生，则进行热水机制取热水作业；

在以火电等非绿色电力为主的用电高峰时段，可编程控制器通过热水箱液位传感器检测到热水箱内的热水未满时，即检测外部废热源的状态，如果外部废热源正在产生废热，则进行热回收制取热水作业，如果外部废热源没有废热产生，且热水箱内液位低于设定下限值，则进行热水机制取热水作业，如果外部废热源没有废热产生，且热水箱内液位高于设定下限值，则进行保温作业；

在谷电时段进行热回收制取热水作业时，可编程控制器控制热回收电动调节阀打开，此时外部废热源产生的废热通过管道进入热回收换热器内的换热管，市政供水管道内的冷水经热回收电动调节阀流入热回收换热器，并在热回收换热器内与换热管内的废热进行换热后转换为热水输出到热水箱，可编程控制器通过热回收出水温度传感器实时检测热回收换热器输出的热水水温，通过供水压力传感器实时检测市政供水水压，如果检测到热回收换热器输出的热水水温过低则控制热回收电动调节阀关小，如果检测到热回收换热器输出的热水水温过高则控制热回收电动调节阀开大，如果检测到市政供水水压低于设定值则控制热回收增压泵开启，如果检测到市政供水水压高于设定值则控制热回收增压泵关闭；

在谷电时段进行热回收制取热水作业过程中，可编程控制器通过热水箱液位传感器实时检测热水箱的液位，并根据检测到的单位时间内的液位变化计算出在谷电时段无法通过热回收制取热水方式使热水箱内的热水满位时，则在进行热回收制取热水作业的同时进行热水机制取热水作业；

在谷电时段进行热水机制取热水作业时，可编程控制器控制补水电磁阀及热水机打开，此时市政供水管道内的冷水经补水电磁阀流入热水机，由热水机加热成热水后输出到热水箱，可编程控制器通过供水压力传感器实时检测市政供水水压，如果检测到市政供水水压低于热水机的进水压力下限值则控制热水机增压泵开启，如果检测到市政供水水压高于热水机的进水压力下限值则控制热水机增压泵关闭；

当冬季环境温度过低时，市政供应的自来水温度也会变低，此时应开启电加热器对市政供应的自来水进行提温，以改善热水机的热水出水量及制热能效比；

在进行热回收制取热水作业时，如果可编程控制器通过热水箱液位传感器检测到热水箱内的热水满位，则控制热回收电动调节阀及热回收增压泵关闭；

在谷电时段进行热水机制取热水作业时，如果可编程控制器通过热水箱液位传感器检测到热水箱内的热水满位，则控制补水电磁阀、热水机、热水机增压泵及电加热器关闭；

在用电高峰时段进行热水机制取热水作业时，如果可编程控制器通过热水箱液位传感器检测到热水箱内的热水高于设定液位上限值，则控制补水电磁阀、热水机、热水机增压泵及电加热器关闭；

在用电高峰时段进行保温作业时，可编程控制器通过热水箱温度传感器实时检测热水箱内的水温，如果热水箱内的水温低于设定值，则控制热水机及保温循环泵开启，热水箱内的水在保温循环泵的作用下循环流入热水机中加热，直至热水箱内的水温达到设定值后，可编程控制器控制热水机及保温循环泵关闭；

可编程控制器通过热水供水压力传感器实时检测用户端供水设施的热水压力，如果用户端供水设施的热水压力低于设定下限值，则控制热水供水泵开启，并根据热水供水压力传感器的返回值实时调节热水供水泵的运行频率，使用户端供水设施的热水压力能维持在设定压力值；

可编程控制器根据用户端热回水温度传感器实时检测用户端供水设施的热水温度，并根据用户端热回水温度传感器的返回值实时调节用户端热回水电动调节阀的开度，如果用户端热回水温度传感器的返回值较高，则关小用户端热回水电动调节阀，如果用户端热回水温度传感器的返回值较低，则开大用户端热回水电动调节阀。

Claims (2)

1.一种多热源互备互补的生活热水系统，其特征在于：包括止回阀、热回收换热器、电加热器、热水机、热水箱、可编程控制器；

所述热水机设有两个进水口、一个出水口，其两个进水口分别为第一进水口、第二进水口；

所述热水箱设有两个进水口、两个热水回水口及一个出水口，其两个进水口分别为第一进水口、第二进水口，其两个热水回水口分别为第一回水口、第二回水口；

所述止回阀的进水口接到市政供水管道，其出水口设有一供水压力传感器；

所述热回收换热器设有一进水口、一出水口，其进水口串接一热回收电动调节阀、一热回收增压泵到止回阀的出水口，其出水口接到热水箱的第一进水口，且其出水口设有一热回收出水温度传感器，在热回收换热器内设有一换热管，该换热管经管道连接到外部废热源；

所述电加热器设有一进水口、一出水口，其进水口串接一热水机增压泵到止回阀的出水口，其出水口串接一补水电磁阀到热水机的第一进水口，且其出水口设有一补水温度传感器；

所述热水机的出水口接到热水箱的第二进水口，其第二进水口串接一保温循环泵到热水箱的第一回水口；

所述热水箱内设有一热水箱温度传感器、一热水箱液位传感器，热水箱的出水口串接一热水供水泵到用户端供水设施，且在热水供水泵与用户端供水设施之间的连接管道上设有一热水供水压力传感器，热水箱的第二回水口串接一用户端热回水电动调节阀到用户端供水设施，且在用户端热回水电动调节阀与用户端供水设施之间的连接管道上设有一用户端热回水温度传感器；

所述可编程控制器设有多个信号输入口、多个信号输出口，其各个信号输入口分别连接供水压力传感器、热回收出水温度传感器、补水温度传感器、热水箱温度传感器、热水箱液位传感器、热水供水压力传感器、用户端热回水温度传感器，其各个信号输出口分别连接热回收电动调节阀、热回收增压泵、热水机增压泵、补水电磁阀、热水机、保温循环泵、热水供水泵、用户端热回水电动调节阀。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述热水机是直热式空气源热泵热水机。

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