CN202973355U - 一种家庭自主供暖和生活热水供应控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种家庭自主供暖和生活热水供应控制系统，包括热水器和智能控制器，所述热水器的进水口连接循环冷水管道，所述热水器的出水口连接循环热水管道，所述循环冷水管道上设置有循环水泵，所述循环冷水管道、循环热水管道上分别设有控制阀，所述循环冷水管道靠近热水器进水口处连接自来水管，所述循环热水管道靠近热水器出水口处连接生活热水出水端，所述循环水泵、控制阀线路连接智能控制器；本实用新型主要适用于燃气热水器，也可用于空气能热泵供暖或其他方式的热水器，能够同时实现家庭供暖和供应生活热水，具有先期投入少、后期使用费用低和高安全性等优点，而且提高了热能使用效率，节省了投资费用，水路设计也更简单可靠。

Description

一种家庭自主供暖和生活热水供应控制系统

[技术领域]

本实用新型涉及供热系统技术领域，具体地说是一种家庭自主供暖和生活热水供应控制系统。

[背景技术]

目前，市场上家庭供暖主要为燃气壁挂炉、电热水式供暖及电发热丝供暖。其中，电发热丝供暖需要较粗的线路提供足够的电量，使用成本较高，而电热水式供暖容易产生水碱，必须定时清洗。因此，现在最为普遍的家庭供暖是燃气壁挂炉供暖。

燃气壁挂炉主要是天然气燃气加热供暖循环水，以达到供暖的目的，其与燃气热水器的主要区别在于，燃气壁挂炉有水循环水路和水路控制器，水路控制器是控制电磁阀的开启状态，以达到供暖和生活热水的变换。而燃气热水器只是加热通过水箱中的水，控制器控制比例阀，使热水水温恒定，无水路控制，也无法分辨供暖热水和生活热水。

当今市场上的燃气壁挂炉因需要在有限的空间内加入循环水路控制部分，其制造难度较高，因而价格较高，且大部分无冷凝功能，效率较低，即使少数部分有冷凝功能的壁挂炉价格却非常高，平常家庭无法承担，这给家庭使用的普及带来了困难。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种家庭自主供暖和生活热水供应控制系统，不仅能够同时实现家庭供暖和供应生活热水，而且提高了热能使用效率，节省了投资费用，且水路设计也更为简单可靠。

为实现上述目的设计一种家庭自主供暖和生活热水供应控制系统，包括热水器和智能控制器，所述热水器的进水口连接循环冷水管道，所述热水器的出水口连接循环热水管道，所述循环冷水管道上设置有循环水泵，所述循环冷水管道、循环热水管道上分别设有控制阀，所述循环冷水管道靠近热水器进水口处连接自来水管，所述循环热水管道靠近热水器出水口处连接生活热水出水端，所述循环水泵、控制阀线路连接智能控制器。

所述循环冷水管道靠近热水器进水口处与循环热水管道靠近热水器出水口处通过管道相连，所述相连的管道上设有节流电磁阀，所述节流电磁阀线路连接智能控制器。

所述循环冷水管道上循环水泵处设有电磁阀二和单向阀二，所述循环热水管道上设有电磁阀一和单向阀三，所述循环冷水管道与自来水管相连的管道上设有单向阀一，所述单向阀一的出水端与单向阀二的出水端相连，所述单向阀一、单向阀二的出水端均与热水器进水口相连，所述电磁阀一、电磁阀二线路连接智能控制器。

所述生活热水出水端的管道上设有水压传感器，所述水压传感器线路连接智能控制器。

所述循环热水管道上设有水温传感器，所述水温传感器线路连接智能控制器。

所述循环冷水管道另一端通过管道连接集中供暖冷水端，所述循环热水管道另一端通过管道连接集中供暖热水端，所述集中供暖热水端、集中供暖冷水端处分别设有电磁阀三、电磁阀四，所述电磁阀三、电磁阀四线路连接智能控制器。

本实用新型同现有技术相比，结构新颖、简单，主要用于燃气热水器进行取暖和供应生活热水，具有节能的废气能量回收功能，安全性也很高，相对于现在普遍使用的无废气能量回收功能的燃气壁挂炉有先期投入少，后期使用费用低和高安全性等优点，且匹配有冷凝功能的燃气热水器可以达到带有冷凝功能的燃气壁挂炉一样的效果和作用，更重要的是相对于普遍的无冷凝功能的壁挂炉相比，提高了热能使用效率，也节省了投资费用，其成本只相当于有冷凝功能的壁挂炉价格的几分之一；而且，本实用新型由于采用单独的水路控制系统，不仅适用于家庭或小型商业场所的供暖及生活热水需求，还可以用于电热取暖及热水供应，其水路设计更为简单可靠，不需要使用电磁阀控制取暖热水和生活热水的变换，使用更方便可靠，且能够精确控制水温，调节热水器的出水温度即可调节供暖的效果，达到调节室内温度的目的；当使用生活热水时，循环系统会自动补充冷水进入暖气低温回水端，从而始终保持供暖热水充足，不会出现暖气缺水现象；因此，本系统具有供暖热水、生活热水分别水温控制功能，以及集中供暖、自主供暖自动切换功能，故障检测及控制燃气热水器重启功能等，能够方便地控制生活热水的水温和燃气热水器的工作状态。

[附图说明]

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的水路循环示意图；

图3是本实用新型中水路控制集成阀门模块原理示意图；

图4是本实用新型的方框图；

图5是本实用新型中智能控制器接线示意图；

图6是本实用新型中智能控制器的面板效果示意图；

图中：1、热水器 2、智能控制器 3、进水口 4、出水口 5、循环水泵6、节流电磁阀 7、电磁阀一 8、电磁阀二 9、电磁阀三 10、电磁阀四 11、单向阀一 12、单向阀二 13、单向阀三 14、水压传感器 15、水温传感器16、水路控制集成阀门模块。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图1至附图6所示，本实用新型包括：热水器1和智能控制器2，热水器的进水口3连接循环冷水管道，热水器的出水口4连接循环热水管道，循环冷水管道上设置有循环水泵5，循环冷水管道靠近热水器进水口处连接自来水管，循环热水管道靠近热水器出水口处连接生活热水出水端，循环冷水管道靠近热水器进水口处与循环热水管道靠近热水器出水口处通过管道相连，相连的管道上设有节流电磁阀6，循环冷水管道上循环水泵处设有电磁阀二8和单向阀二12，循环热水管道上设有电磁阀一7和单向阀三13，循环冷水管道与自来水管相连的管道上设有单向阀一11，单向阀一的出水端与单向阀二的出水端相连，单向阀一、单向阀二的出水端均与热水器进水口相连，生活热水出水端的管道上设有水压传感器14，循环热水管道上设有水温传感器15，循环冷水管道另一端通过管道连接集中供暖冷水端，循环热水管道另一端通过管道连接集中供暖热水端，集中供暖热水端、集中供暖冷水端处分别设有电磁阀三9、电磁阀四10，循环水泵、节流电磁阀、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、水温传感器、水压传感器线路连接智能控制器。

本实用新型中，循环水泵提供水循环的驱动压力，智能控制器用于循环水泵控制、温度数据采集、生活热水温度控制、集中供暖和自主供暖自动切换等功能；水路控制集成阀门模块16通过单向阀一、单向阀二、单向阀三控制水流方向，实现供暖和生活热水可以同时供应，单向阀一的出水端与单向阀二的出水端接在一起，并连接在热水器的进水口上，这样自来水就不会通过暖气片，从生活热水端出来，从而能保证生活热水的正常使用，单向阀一功能是给供暖水循环补水，单向阀二功能是控制水流方向，防止自来水由暖气片倒流至热水端，单向阀三功能是在球阀未关闭时，防止集中供暖的热水从生活热水口流出。

本实用新型中，智能控制器可以控制循环水泵开启，当有水流通过热水器时，热水器自动启动开始加热，如果检测水温还是原来的温度，智能控制器会认为热水器为启动，智能控制器自动关闭循环水泵，延时十秒后自动重启，最多三次，如仍无法启动，智能控制器蜂鸣器报警。此智能控制器可以实时监控出水温度，可以检测生活热水的水流，当使用生活热水时，智能控制器自动对比出水温度和设定水温，如果热水器出水温度高于设定温度时，智能控制器开启节流电磁阀，使冷水混入热水端，以使水温下降，智能控制器根据水温控制节流电磁阀的流量，使水温控制在设定温度范围内，如果热水器水温低于设定温度，节流电磁阀则不开启，此功能能够防止水温过高，以免烫伤使用者。

该智能控制器的使用步骤为：(1)按开机键开启智能控制器，选择使用模式(集中供暖或自主供暖模式)；(2)如使用自主供暖模式(保证热水器在工作状态)，智能控制器延时一分钟，同时检测水温，延时完毕后自动开启电磁阀一、电磁阀二，关闭电磁阀三、电磁阀四，同时启动循环水泵，这时有水流通过燃气热水器，燃气热水器自动启动，用户根据具体情况设定适当的供暖水温；如使用集中供暖，控制器自动打开电磁阀3、4，关闭电磁阀1、2，此时控制器只显示供暖热水的水温；(3)如使用自主供暖，观察控制显示的水温，是否和热水器设定水温相符，并设定生活热水温度，打开水龙头，确认生活热水温度，如果温度不合适，可以适当调整节流电磁阀的开启量，直至水温合适；如使用集中供暖，直接设定燃气热水器的智能控制器上的水温既是生活热水的温度；(4)运行48至72小时后，测量室内温度是否满足需要，根据情况，可以相应调节燃气热水器的出水温度，既可以达到调节室内温度的目的。

集中供暖和自主供暖自动切换，可以和集中供暖公用一套散热系统，当使用集中供暖时，智能控制器自动关闭电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三和电磁阀四，这样集中供暖的水就不会进入此水路系统内，生活热水可以照常使用，不会有集中供暖的水和生活热水混水现象。

如图2所示，为水路循环部分，主要为单向阀及循环水路，单向阀控制水流方向，防止出现倒流和混流现象；水路控制部分有循环水泵、电磁阀和节流电磁阀，循环水泵提供水循环动力，电磁阀控制供暖模式的变换，节流电磁阀控制生活热水的温度；当使用燃气热水器供暖时，智能控制器关闭电磁阀三、电磁阀四，打开电磁阀一、电磁阀二，并启动循环水泵，燃气热水器随即启动，水依次通过循环水泵、单向阀二、热水器、单向阀三、电磁阀一、散热片、电磁阀二，再回到循环水泵，这样循环加热，再循环散热，达到供暖目的；当在供暖时使用热水时，因打开生活热水端，压力降低，自来水会通过单向阀一进入循环水路，通过燃气热水器加热后从生活热水出水端流出，此时循环水路依旧正常工作；此系统也可以结合集中供暖使用，作为补充供暖，在使用集中供暖时控制器关闭电磁阀一、电磁阀二，打开电磁阀三、电磁阀四，此时燃气热水器不具备供暖功能，只提供生活热水，自来水依次通过单向阀一、热水器后，即为生活热水。

如图4所示，智能控制器控制电磁阀，实现自主供暖和燃气热水器供暖的切换，同时生活热水只能有燃气热水器提供。

如图5所示，智能控制器采集水压传感器和水温传感器的信号，依此来控制节流电磁阀，使生活热水水温在合适温度范围内；智能控制器依据使用者设置的参数，控制循环水泵和电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三和电磁阀四，可以实现自主供暖的自动控制，以及自主供暖和集中供暖的自动切换。

如图6所示，智能控制器的控制面板有温度显示、工作状态显示及操作按键组成，按键有“上调键”、“下调键”、“开关机键”，按“开关机键”可以开启或关闭此供暖系统，当按住“开关机键”三秒钟进入设定状态，在设定状态下可以设置运行模式(自主供暖模式或集中供暖模式)，在自主供暖模式下可以设置生活热水的温度值，按“上调键”或“下调键”可以增加或减小水温设置温度值。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种家庭自主供暖和生活热水供应控制系统，其特征在于：包括热水器和智能控制器，所述热水器的进水口连接循环冷水管道，所述热水器的出水口连接循环热水管道，所述循环冷水管道上设置有循环水泵，所述循环冷水管道、循环热水管道上分别设有控制阀，所述循环冷水管道靠近热水器进水口处连接自来水管，所述循环热水管道靠近热水器出水口处连接生活热水出水端，所述循环水泵、控制阀线路连接智能控制器。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述循环冷水管道靠近热水器进水口处与循环热水管道靠近热水器出水口处通过管道相连，所述相连的管道上设有节流电磁阀，所述节流电磁阀线路连接智能控制器。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述循环冷水管道上循环水泵处设有电磁阀二和单向阀二，所述循环热水管道上设有电磁阀一和单向阀三，所述循环冷水管道与自来水管相连的管道上设有单向阀一，所述单向阀一的出水端与单向阀二的出水端相连，所述单向阀一、单向阀二的出水端均与热水器进水口相连，所述电磁阀一、电磁阀二线路连接智能控制器。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于：所述生活热水出水端的管道上设有水压传感器，所述水压传感器线路连接智能控制器。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于：所述循环热水管道上设有水温传感器，所述水温传感器线路连接智能控制器。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于：所述循环冷水管道另一端通过管道连接集中供暖冷水端，所述循环热水管道另一端通过管道连接集中供暖热水端，所述集中供暖热水端、集中供暖冷水端处分别设有电磁阀三、电磁阀四，所述电磁阀三、电磁阀四线路连接智能控制器。

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