CN203857529U - 一种太阳能和壁挂炉联动的供热水系统 - Google Patents

Abstract

一种太阳能和壁挂炉联动的供热水系统，包括太阳能加热系统、挂壁炉加热系统、保温水箱循环系统、室内循环系统和智能调控系统；太阳能加热系统由集热器、热交换器A和补介质箱A组成，挂壁炉热水系统由壁挂炉、热交换器B、制介质设备和补介质箱B组成，智能调控系统包括智能控制器、显示控制屏、温度监控系统、循环泵系统和液面监控系统；太阳能加热系统和挂壁炉加热系统分别选用合适的加热介质，都使用热交换器进行热交换，不直接接触生活用水，有一个保温水箱，最快捷的提供生活用热水，本实用新型是智能控制，根据显示控制屏输入的信号或者温度传感器和液面传感器反馈的各种信号，通过智能控制器智能控制壁挂炉或循环泵。

Description

一种太阳能和壁挂炉联动的供热水系统

技术领域：

本实用新型涉及一种太阳能热水器，特别涉及一种太阳能和壁挂炉联动的供热水系统。

背景技术：

现有技术已经有将太阳能热水器和燃气壁挂炉结合到一起使用，太阳能热水器用燃气辅助加热替代老式的电能辅助加热，有的工作过程就是在太阳能热水器中的热水没有达到设定温度时，启动燃气壁挂炉将太阳能热水器中的水加热到设定温度，如专利200610082341.3和专利200720019424.8，但太阳能热水直接用于供暖，易发生污染，并且在冬天，容易发生管道冻裂情况；有的工作过程是承压水箱中有一组与太阳能集热器连接的换热器和一组外接天然气热水器的换热器，换热器浸泡在水中，如专利200920289672.3，这样的构造容易在换热器上结垢进而影响导热效率，万一换热器液体泄漏，也会污染生活用水；同时承压水箱成本非常高，并且安装非常复杂，维护也十分麻烦；如专利20120330458.4，使用了膨胀罐，增加成本的同时需要定期补充气体，繁琐麻烦，维修也繁琐花费不少。

综上所述，针对不同的现有技术有不同的不足，不足之一：所供的热水是在太阳能热水器中循环流动的，在水质较硬的地方长时间使用容易结垢，使的太阳能热水器集热效率降低，导致整个系统不稳定，大量结垢造成更换设备的频率增高，冬天及寒冷或者长时间不使用的情况下都会导致水管冻住或者冻裂，造成不能使用或者设备损坏，极为不方便并且不安全。不足之二：没有智能控制装置，需要人工及时上水，麻烦费时费事，在无人的情况下就不能正常运转；不能分情况节能控制，造成能源的浪费。不足之三：没有蓄水的保温水箱热水器，在大量用水的情况下，水压水温不恒定，在小量用水的情况下，需要调试，浪费大量温度不合适的水。不足之四：使用承压水箱成本非常高，并且安装非常复杂，维护也十分麻烦，有些是将换热装置通入到承压水箱中，这样一是换热装置外面容易结垢降低导热效果，一是换热液体泄漏到水箱中会污染生活用水。不足之五：燃气辅助设备没有换热装置，若直接通入自来水经过燃气加热，容易积累水垢堵塞管道，若燃气加热处理过的水，供生活用水，造成用水成本大大增高。

现有技术没有太阳能加热系统和壁挂炉加热系统彼此独立的联动的供热水系统，尤其是壁挂炉加热系统有独立的热交换器，通过热交换器与保温水箱中的生活用水进行热量交换。

实用新型内容：

有鉴于此，有必要提供一种高效节能、可视性强并操作简单的太阳能和壁挂炉联动的供热水系统，即太阳能热水系统、挂壁炉热水系统、保温水箱循环系统、室内循环系统和智能调控系统彼此各成系统又相互联动的智能控制供热水系统。

尤其是设计有独立的壁挂炉热水系统，挂壁炉热水系统由壁挂炉、热交换器B、制介质设备和补介质箱B组成，壁挂炉加热的是壁挂炉热水系统循环的介质，而不是直接的自来水，一方面优选最合适的介质，合适导热，降低水垢，减缓设备老化；另一方面系统内的循环介质温度会比自来水高一些，比起直接加热冰冷的自来水，加热在系统内不断循环的温度较高的介质，节约了很多燃气，节能环保。

技术方案如下：

一种太阳能和壁挂炉联动的供热水系统，包括太阳能加热系统、挂壁炉加热系统、保温水箱循环系统、室内循环系统和智能调控系统；其中太阳能加热系统由集热器、热交换器A和补介质箱A组成，补介质箱A、太阳能集热器和热交换器A管道连通，构成一个太阳能加热循环系统，被加热介质在热交换器A处和保温水箱中的循环水进行热交换；挂壁炉热水系统由壁挂炉、热交换器B、制介质设备和补介质箱B组成，制介质设备与补介质箱B管道连通，制备出来的介质供应补介质箱B，补介质箱B、壁挂炉和热交换器B管道连通，构成一个燃气加热循环系统，被加热的介质在热交换器B处和保温水箱中的循环水进行热交换；智能调控系统包括智能控制器、显示控制屏、温度监控系统、循环泵系统和液面监控系统，智能控制器分别和显示控制屏、壁挂炉、制介质设备、温度监控系统、循环泵系统和液面监控系统连接。

补介质箱A中的液体是防冻介质；制介质设备至少制下列水质的一种：软化水、脱盐水、去离子水、蒸馏水、纯化水、高纯水。

显示控制屏可以是按键形式的或者触摸屏形式，输入的信号传输到智能控制器，智能控制器将命令传输给各个工作元件。

温度监控系统包括太阳能集热器内的液体温度传感器T1、保温箱内的水温传感器T2、室内回水水温传感器T3、热交换器A与保温水箱间的管道水温传感器T4A和热交换器B与保温水箱间的管道水温传感器T4B；循环泵系统包括安装在太阳能集热器与热交换器A之间的太阳能集热循环泵P1、安装在热交换器A与保温水箱之间的太阳能热交换泵P2、位于壁挂炉与热交换器B之间的壁挂炉烧热循环泵P3、位于热交换器B与保温水箱之间的壁挂炉热交换泵P4、位于保温水箱与室内循环系统之间的室内循环泵P5、安装在自来水管和保温水箱之间的保温水箱供水泵P6和安装在制介质设备与补介质箱B之间的补介质泵P7；液面监控系统包括保温水箱液面传感器、补介质箱A液面传感器和补介质箱B液面传感器。

安装在自来水管和保温水箱之间的保温水箱供水泵P6的进水口安装过滤器。

显示控制屏设有壁挂炉加热系统手动挡启动和自动挡启动两种模式选项，显示控制屏输入后信号传输给智能控制器，智能控制器传输指令给壁挂炉。

所有水平管道使用升降式单向阀，所有垂直管道的使用旋启式单向阀，所有室外管道外缠绕电伴热带。 

本实用新型提供了一种太阳能和壁挂炉联动的供热水系统，太阳能加热系统、挂壁炉加热系统、保温水箱循环系统、室内循环系统和智能调控系统彼此独立又联动在一起，太阳能加热系统和挂壁炉加热系统各自优选最合适的介质，防止冻住或者水垢的问题造成设备的损坏或者老化；各个系统根据显示控制屏输入的信号或者温度传感器和液面传感器反馈的各种信号，通过智能控制器智能控制壁挂炉或循环泵，自动补水、杜绝干烧、智能温控、安全智能；保温水箱中一直储存着一定量合适温度的水，可以最快捷的提供生活用热水，也不存在调水温造成的水浪费。

附图说明：

附图1是一较佳实施方式的智能控制的太阳能和壁挂炉联动供热水系统的结构示意图。

图中：集热器1、热交换器A2、补介质箱A3、壁挂炉4、热交换器B5、制介质设备6、补介质箱B7、智能控制器8、显示控制屏9、保温水箱10、太阳能集热器内的液体温度传感器T1、保温箱内的水温传感器T2、室内回水水温传感器T3、热交换器A与保温水箱间的管道水温传感器T4A、热交换器B与保温水箱间的管道水温传感器T4B、太阳能集热器与热交换器A之间的太阳能集热循环泵P1、热交换器A与保温水箱之间的太阳能热交换泵P2、壁挂炉与热交换器B之间的壁挂炉烧热循环泵P3、热交换器B与保温水箱之间的壁挂炉热交换泵P4、保温水箱与室内循环系统之间的室内循环泵P5、自来水管和保温水箱之间的保温水箱供水泵P6和制介质设备与补介质箱B之间的补介质泵P7。

具体实施方式：

结合附图，对本实用新型做进一步说明。

一种太阳能和壁挂炉联动的供热水系统，包括太阳能加热系统、挂壁炉加热系统、保温水箱循环系统、室内循环系统和智能调控系统。

太阳能加热系统由集热器1、热交换器A2和补介质箱A3组成，补介质箱A3、太阳能集热器1和热交换器A2管道连通，构成一个太阳能加热循环系统，介质可以是防冻液，在太阳能集热器1中被加热，在热交换器A2处将热量热交换给和保温水箱10中的循环水。

挂壁炉热水系统由壁挂炉4、热交换器B5、制介质设备6和补介质箱B7组成，制介质设备6与补介质箱B7管道连通，制备出来的介质，如软化水、脱盐水、去离子水、蒸馏水、纯化水、高纯水供应补介质箱B7，补介质箱B7、壁挂炉4和热交换器B5管道连通，构成一个燃气加热循环系统，通过壁挂炉4加热介质，被加热的介质在热交换器B5处将热量热交换给保温水箱10中的循环水。

独立的壁挂炉热水系统，挂壁炉热水系统由壁挂炉4、热交换器B5、制介质设备6和补介质箱B7组成，壁挂炉4加热的是壁挂炉热水系统循环的介质，而不是直接的自来水，一方面优选最合适的介质，合适导热，降低水垢，减缓设备老化；另一方面系统内的循环介质温度会比自来水高一些，比起直接加热冰冷的自来水，加热在系统内不断循环的温度较高的介质，节约了很多燃气，节能环保。

智能调控系统包括智能控制器8、显示控制屏9、温度监控系统、循环泵系统和液面监控系统，智能控制器8分别和显示控制屏9、壁挂炉4、制介质设备6、温度监控系统、循环泵系统和液面监控系统连接。

显示控制屏9可以是按键形式的或者触摸屏形式，输入的信号传输到智能控制器8，智能控制器8将命令传输给各个工作元件。

温度监控系统包括太阳能集热器1内的液体温度传感器T1、保温箱内的水温传感器T2、室内回水水温传感器T3、热交换器A2与保温水箱10间的管道水温传感器T4A和热交换器B5与保温水箱10间的管道水温传感器T4B；循环泵系统包括安装在太阳能集热器1与热交换器A2之间的太阳能集热循环泵P1、安装在热交换器A2与保温水箱10之间的太阳能热交换泵P2、位于壁挂炉4与热交换器B5之间的壁挂炉4烧热循环泵P3、位于热交换器B5与保温水箱10之间的壁挂炉4热交换泵P4、位于保温水箱10与室内循环系统之间的室内循环泵P5、安装在自来水管和保温水箱10之间的保温水箱10供水泵P6和安装在制介质设备6与补介质箱B7之间的补介质泵P7；液面监控系统包括保温水箱10液面传感器、补介质箱A3液面传感器和补介质箱B7液面传感器。

安装在自来水管和保温水箱10之间的保温水箱10供水泵P6的进水口安装过滤器。

显示控制屏9设有壁挂炉4加热系统手动挡启动和自动挡启动两种模式选项，显示控制屏9输入后信号传输给智能控制器8，智能控制器8传输指令给壁挂炉4。

所有水平管道使用升降式单向阀，所有垂直管道的使用旋启式单向阀，所有室外管道外缠绕电伴热带。 

一种太阳能和壁挂炉4联动的供热水系统的智能控制方法，该方法包括以下几点：

A：液面监控系统的控制方法：

A1：保温水箱10液面传感器、补介质箱A3液面传感器和补介质箱B7液面传感器检测到的液面信号分别都传输给智能控制器8，智能控制器8将信号转成数据后在显示控制屏9上显示；

A2：保温水箱10中的液面传感器检测到保温水箱10中的液面信号传输给智能控制器8，通过智能控制器8判断检测液面低于设定的最低临界液面时，智能控制器8传输指令给保温水箱10供水泵P6，启动P6开始工作，智能控制器8判断检测液面到达设定的补水液面时，智能控制器8传输指令给保温水箱10供水泵P6，停止P6工作；

A3：在壁挂炉4工作的时，保温水箱10中的液面传感器检测到保温水箱10中的液面信号传输给智能控制器8，通过智能控制器8判断检测液面低于设定的热水最低液面时，智能控制器8传输指令给保温水箱10供水泵P6，启动P6开始工作，智能控制器8判断检测液面到达设定的热水补水液面时，智能控制器8传输指令给保温水箱10供水泵P6，停止P6工作；

A4：补介质箱A3的液面传感器检测到补介质箱A3中的液面信号传输给智能控制器8，通过智能控制器8判断检测液面低于设定的最低临界液面时，智能控制器8将信号转成数据后在显示在控制屏并闪烁警报；

A5：补介质箱B7的液面传感器检测到补介质箱B7中的液面信号传输给智能控制器8，通过智能控制器8判断检测液面低于设定的最低临界液面时，智能控制器8传输指令给制介质设备6和补液泵P7，启动制介质设备6和P7开始工作，智能控制器8判断检测液面到达设定的最高临界液面时，智能控制器8传输指令给保温水箱10供水泵P7和制介质设备6，停止P7和制介质设备6工作； 

B：温度监控系统的控制方法：

B1：太阳能集热器1内的介质温度传感器T1、保温箱内的水温传感器T2、室内回水水温传感器T3、热交换器A2与保温水箱10间的管道水温传感器T4A和热交换器B5与保温水箱10间的管道水温传感器T4B传感器检测到的液体温度信号分别都传输给智能控制器8，智能控制器8将信号转成数据后在显示控制屏9上显示；

B2:集热器1内的介质温度传感器T1检测到的介质温度信号传输给智能控制器8，保温箱内的水温传感器T2检测到的液体温度信号传输给智能控制器8，通过智能控制器8判断T1检测温度高于T2检测温度5-25℃时，智能控制器8同时传输指令给太阳能集热循环泵P1与太阳能热交换泵P2，同时启动P1和P2；

B3：集热器1内的介质温度传感器T1检测到的介质温度信号传输给智能控制器8，保温箱内的水温传感器T2检测到的液体温度信号传输给智能控制器8，通过智能控制器8判断T1检测温度高于T2检测温度0-3℃或T1检测温度低于T2检测温度时，智能控制器8同时传输指令给太阳能集热循环泵P1与太阳能热交换泵P2，同时停止P1和P2；

B4：壁挂炉4加热系统在自动挡的同时智能控制器8同时传输停止指令给太阳能集热循环泵P1与太阳能热交换泵P2时，保温箱内的水温传感器T2检测到的液体温度信号传输给智能控制器8，通过智能控制器8判断T2检测温度低于25-45℃时，智能控制器8同时传输指令给壁挂炉4、壁挂炉4烧热循环泵P3和壁挂炉4热交换泵P4，同时启动P3、P4和壁挂炉4工作；

B5：壁挂炉4加热系统在自动挡的同时智能控制器8同时传输停止指令给太阳能集热循环泵P1与太阳能热交换泵P2时，保温箱内的水温传感器T2检测到的液体温度信号传输给智能控制器8，通过智能控制器8判断T2检测温度高于45-70℃时，智能控制器8同时传输指令给壁挂炉4、壁挂炉4烧热循环泵P3和壁挂炉4热交换泵P4，同时停止P3、P4和壁挂炉4工作；

B6：壁挂炉4加热系统在手动挡的时，保温箱内的水温传感器T2检测到的液体温度信号传输给智能控制器8，通过智能控制器8判断T2检测低于设定最低水温时，智能控制器8同时传输指令给壁挂炉4、壁挂炉4烧热循环泵P3和壁挂炉4热交换泵P4，同时启动P3、P4和壁挂炉4工作；

B7：壁挂炉4加热系统在手动挡的时，保温箱内的水温传感器T2检测到的液体温度信号传输给智能控制器8，通过智能控制器8判断T2检测高于设定最高水温时，智能控制器8同时传输指令给壁挂炉4、壁挂炉4烧热循环泵P3和壁挂炉4热交换泵P4，同时停止P3、P4和壁挂炉4工作；

B8：热交换器A2与保温水箱10间的管道水温传感器T4A检测到的液体温度信号传输给智能控制器8，通过智能控制器8判断T4A检测温度低于设定温度时，智能控制器8传输指令给太阳能热交换泵P2，启动P2工作；

B9：热交换器B5与保温水箱10间的管道水温传感器T4B检测到的液体温度信号传输给智能控制器8，通过智能控制器8判断T4B检测温度低于设定温度时，智能控制器8传输指令给壁挂炉4热交换泵P4，启动P3工作；

B10：室内回水水温传感器T3检测到的温度信号传输给智能控制器8，通过智能控制器8判断T3检测低于设定最低水温时，智能控制器8传输指令给室内循环泵P5，启动P5工作。

本实用新型提供了一种太阳能和壁挂炉4联动的供热水系统及智能控制方法，太阳能加热系统和壁挂炉4加热系统彼此独立，有以下优点，一是优先使用太阳能加热介质，节约能源，环保节能；二是太阳能加热系统和壁挂炉4加热系统两个系统可以分别选用合适的加热介质，避免了冻住或者水垢问题；三是两个系统分别有热交换器A2和热交换器B5进行热交换，不直接接触生活用水，杜绝了加热介质污染生活用水，环保、节能、无污染；四是可以选用太阳能加热系统或者壁挂炉4加热系统之一，任意选择合适的加热方式。尤其是壁挂炉4加热系统独立，避免了直接加热生活用水导致管道结垢，还可以选用合适的介质更快导热。

本实用新型保温水箱10中一直储存着一定量合适温度的水，可以最快捷的提供生活用热水，也不存在调水温造成的水浪费，能提供洗澡、洗菜、做饭等生活用水。

本实用新型是智能控制，根据显示控制屏9输入的信号或者温度传感器和液面传感器反馈的各种信号，通过智能控制器8智能控制壁挂炉4或循环泵，自动补水，杜绝干烧，智能温控。

Claims (7)

1.一种太阳能和壁挂炉联动的供热水系统，其特征在于：包括太阳能加热系统、挂壁炉加热系统、保温水箱循环系统、室内循环系统和智能调控系统；其中太阳能加热系统由集热器、热交换器A和补介质箱A组成，补介质箱A、太阳能集热器和热交换器A管道连通，构成一个太阳能加热循环系统，被加热介质在热交换器A处和保温水箱中的循环水进行热交换；挂壁炉热水系统由壁挂炉、热交换器B、制介质设备和补介质箱B组成，制介质设备与补介质箱B管道连通，制备出来的介质供应补介质箱B，补介质箱B、壁挂炉和热交换器B管道连通，构成一个燃气加热循环系统，被加热的介质在热交换器B处和保温水箱中的循环水进行热交换；智能调控系统包括智能控制器、显示控制屏、温度监控系统、循环泵系统和液面监控系统，智能控制器分别和显示控制屏、壁挂炉、制介质设备、温度监控系统、循环泵系统和液面监控系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能和壁挂炉联动的供热水系统，其特征在于：补介质箱A中的液体是防冻介质；制介质设备至少制下列水质的一种：软化水、脱盐水、去离子水、蒸馏水、纯化水、高纯水。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能和壁挂炉联动的供热水系统，其特征在于：显示控制屏可以是按键形式的或者触摸屏形式，输入的信号传输到智能控制器，智能控制器将命令传输给各个工作元件。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能和壁挂炉联动的供热水系统，其特征在于：温度监控系统包括太阳能集热器内的液体温度传感器T1、保温箱内的水温传感器T2、室内回水水温传感器T3、热交换器A与保温水箱间的管道水温传感器T4A和热交换器B与保温水箱间的管道水温传感器T4B；循环泵系统包括安装在太阳能集热器与热交换器A之间的太阳能集热循环泵P1、安装在热交换器A与保温水箱之间的太阳能热交换泵P2、位于壁挂炉与热交换器B之间的壁挂炉烧热循环泵P3、位于热交换器B与保温水箱之间的壁挂炉热交换泵P4、位于保温水箱与室内循环系统之间的室内循环泵P5、安装在自来水管和保温水箱之间的保温水箱供水泵P6和安装在制介质设备与补介质箱B之间的补介质泵P7；液面监控系统包括保温水箱液面传感器、补介质箱A液面传感器和补介质箱B液面传感器。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能和壁挂炉联动的供热水系统，其特征在于：安装在自来水管和保温水箱之间的保温水箱供水泵P6的进水口安装过滤器。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能和壁挂炉联动的供热水系统，其特征在于：显示控制屏设有壁挂炉加热系统手动挡启动和自动挡启动两种模式选项，显示控制屏输入后信号传输给智能控制器，智能控制器传输指令给壁挂炉。

7.根据权利要求1-6之一所述一种太阳能和壁挂炉联动的供热水系统，其特征在于：所有水平管道使用升降式单向阀，所有垂直管道的使用旋启式单向阀，所有室外管道外缠绕电伴热带。