CN204854009U - 一种用于高层建筑的太阳能热水系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种用于高层建筑的太阳能热水系统，包括保温储水箱、水轮发电机、蓄电池、电磁感应加热装置、控制器、真空管太阳能热水器一和真空管太阳能热水器二，电磁感应加热装置固定设置在保温储水箱上，真空管太阳能热水器一和真空管太阳能热水器二均固定设置在保温储水箱上方，且真空管太阳能热水器一的吸热面向东设置，真空管太阳能热水器二的吸热面向西设置；水轮发电机通过管道设置在保温储水箱与两个太阳能热水器之间，水轮发电机的电力输出端与蓄电池连接，蓄电池通过高频逆变器与电磁感应加热装置连接。本实用新型能够延长太阳能热水器的工作时间。

Description

一种用于高层建筑的太阳能热水系统
技术领域
本实用新型涉及可再生能源利用领域，尤其涉及一种用于高层建筑的太阳能热水系统。
背景技术
在当今社会能源紧缺问题越来越严重的情况下，无论是工业还是日常生活都需要大量的能源，如何发展利用可再生能源技术是众多科技工作者研究的重点。目前也已存在大量利用太阳能的装置，其中应用于日常生活的有太阳能热水器，太阳能热水器把太阳光能转换为热能，将水从低温度加热到高温度，从而满足人们在生活中的热水使用。
随着现代社会的发展，对可再生能源的利用和对环境保护的意识越来越高，高层建筑中也引了太阳能热水器，将太阳能热水器与高层建筑相结合，也成为一种趋势。如中国专利号“201220203374.X”在2012年12月26日公开了一种高层建筑太阳能热水供应系统，其技术方案为在高楼顶部将一定数量的太阳能热水器连接成太阳能热水器群组，从太阳能热水器群组的出水端引出热水主管道沿公共区间从上向下通到各个楼层，从各楼层的热水主管道上引出多条热水支管道通向各个户室。然而，以该专利文件为代表的现有技术，太阳能热水器一般都是设于楼顶，而保温水箱则安装在楼层浴室中，导致太阳能热水与保温水箱之间的势能能源没有充分利用。另外，为了保证吸热效果，太阳能热水器中真空管的吸热面一般是倾斜设置的，但由于太阳是规律性的东升西落，这就使得太阳能热水器在一天中有部分时间不能工作，在该段时间内不能产生热水，进而不能满足人们在不同时间段的用水需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种用于高层建筑的太阳能热水系统，本实用新型能够使太阳能热水器在太阳东升时即开始产生热水，能够延长太阳能热水器的工作时间，满足人们在不同时间段的用水需求。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种用于高层建筑的太阳能热水系统，其特征在于：包括保温储水箱、水轮发电机、蓄电池、电磁感应加热装置、控制器、真空管太阳能热水器一和真空管太阳能热水器二，所述电磁感应加热装置固定设置在保温储水箱上，所述真空管太阳能热水器一和真空管太阳能热水器二均固定设置在保温储水箱上方，且真空管太阳能热水器一的吸热面向东设置，真空管太阳能热水器二的吸热面向西设置；所述水轮发电机通过管道设置在保温储水箱与两个太阳能热水器之间，所述水轮发电机的电力输出端与蓄电池连接，所述蓄电池通过高频逆变器与电磁感应加热装置连接；所述真空管太阳能热水器一内设置有温度传感器一，所述真空管太阳能热水器二内设置有温度传感器二，所述保温储水箱内设置有温度传感器三，所述真空管太阳能热水器一与水轮发电机之间设置有电磁阀一，所述真空管太阳能热水器二与水轮发电机之间设置有电磁阀二，所述温度传感器一、温度传感器二、温度传感器三、电磁阀一、电磁阀二和电磁感应加热装置均与控制器连接。
所述真空管太阳能热水器二位于真空管太阳能热水器一的下方，且真空管太阳能热水器一和真空管太阳能热水器二之间连接有带阀门的水管。
所述保温储水箱为方形结构，所述电磁感应加热装置的数量为多个，多个电池感应加热装置分别固定在保温储水箱的底面和四个侧面。
所述的太阳能热水系统还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板与蓄电池连接。
所述太阳能电池板的数量为两块，两块太阳能电池板相对称，且两块太阳能电池板的吸热面分别向东和向西设置。
采用本实用新型的优点在于：
一、本实用新型中，通过两套吸热面分别向东和向西设置的真空管太阳能热水器，使得两套真空管太阳能热水器中至少有一套能够在从太阳东升到西落过程中处于工作状态，从而使太阳能热水器在太阳东升时即开始产生热水，延长太阳能热水器的工作时间，满足人们在不同时间段的用水需求。通过水轮发电机能够利用真空管太阳能热水器中热水下落的势能发电，通过蓄电池又能够将水轮发电机产生的电力用于保温储水箱的加热，这样的结构使得整个系统具有节能环保和无污染等优点。并且，对保温储水箱采用电磁感应加热装置加热，具有加热效率高和加热速度快等优点。另外，本实用新型通过控制器与多个温度传感器和多个电磁阀的配合，不仅使得整个热水系统的智能化程度更高，还能够最大化的利用太阳能、热能、势能和电能，有利于降低能源损耗。
二、本实用新型中，由于真空管太阳能热水器一的吸热面向东设置，因此真空管太阳能热水器一受到的日期时间较短，当其吸热面未受到阳光照射时，真空管太阳能热水器一停止工作，此时通过水管可将其内的水排放到真空管太阳能热水器二中，避免真空管太阳能热水器一内的水储存过夜，这样就有利于保持水质的新鲜。
三、本实用新型中，多个电池感应加热装置分别固定在保温储水箱的底面和四个侧面，该结构在保温储水箱内的水温低于设定温度时，能够快速地将水加热，从而满足用户的实时需求。
四、本实用新型中，通过太阳能电池板能够进一步提升蓄电池的供电量，使得整个系统在晚上时也能为用户提供热水。
五、本实用新型中，两块太阳能电池板相对称，且两块太阳能电池板的吸热面分别向东和向西设置，该结构能够最大化地利用太阳能，并能延长太阳能电池板的工作时间，进而为蓄电池提供更多的电量。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中的标记为：1、保温储水箱，2、水轮发电机，3、蓄电池，4、电磁感应加热装置，5、控制器，6、真空管太阳能热水器一，7、真空管太阳能热水器二，8、温度传感器一，9、温度传感器二，10、温度传感器三，11、电磁阀一，12、电磁阀二，13、水管，14、太阳能电池板，15、高频逆变器。
具体实施方式
实施例1
一种用于高层建筑的太阳能热水系统，包括保温储水箱1、水轮发电机2、蓄电池3、电磁感应加热装置4、控制器5、真空管太阳能热水器一6和真空管太阳能热水器二7，所述电磁感应加热装置4固定设置在保温储水箱1上，所述真空管太阳能热水器一6和真空管太阳能热水器二7均固定设置在保温储水箱1上方，且真空管太阳能热水器一6的吸热面向东设置，真空管太阳能热水器二7的吸热面向西设置；所述水轮发电机2通过管道设置在保温储水箱1与两个太阳能热水器之间，所述水轮发电机2的电力输出端与蓄电池3连接，所述蓄电池3通过高频逆变器15与电磁感应加热装置4连接；所述真空管太阳能热水器一6内设置有温度传感器一8，所述真空管太阳能热水器二7内设置有温度传感器二9，所述保温储水箱1内设置有温度传感器三10，所述真空管太阳能热水器一6与水轮发电机2之间设置有电磁阀一11，所述真空管太阳能热水器二7与水轮发电机2之间设置有电磁阀二12，所述温度传感器一8、温度传感器二9、温度传感器三10、电磁阀一11、电磁阀二12和电磁感应加热装置4均与控制器5连接。
本实施例中，所述真空管太阳能热水器一6和真空管太阳能热水器二7均通过支架固定在高层建筑的楼顶上，真空管太阳能热水器二7位于真空管太阳能热水器一6的下方，且真空管太阳能热水器一6的下部和真空管太阳能热水器二7的下部之间连接有带阀门的水管13，该水管13上的阀门与控制器5连接，可由控制器5打开或关闭该阀门。
本实施例中，所述保温储水箱1为方形结构，所述电磁感应加热装置4的数量为多个，多个电磁感应加热装置4与控制器5并联连接，多个电池感应加热装置分别固定在保温储水箱1的四个侧面和底面。进一步的，根据保温储水箱1的大小，每个侧面或底面上可设置多个电磁感应加热装置4。
本实施例中，所述保温储水箱1、蓄电池3和和控制器5等均固定设置在高层建筑顶层的一个专用机房中。
本实施例中，所述的电磁感应加热装置4为现有技术中常规技术。
本实施例中，所述保温储水箱1的侧面包裹有保温层。
实施例2
一种用于高层建筑的太阳能热水系统，包括保温储水箱1、水轮发电机2、蓄电池3、电磁感应加热装置4、控制器5、真空管太阳能热水器一6和真空管太阳能热水器二7，所述电磁感应加热装置4固定设置在保温储水箱1上，所述真空管太阳能热水器一6和真空管太阳能热水器二7均固定设置在保温储水箱1上方，且真空管太阳能热水器一6的吸热面向东设置，真空管太阳能热水器二7的吸热面向西设置；所述水轮发电机2通过管道设置在保温储水箱1与两个太阳能热水器之间，所述水轮发电机2的电力输出端与蓄电池3连接，所述蓄电池3通过高频逆变器15与电磁感应加热装置4连接；所述真空管太阳能热水器一6内设置有温度传感器一8，所述真空管太阳能热水器二7内设置有温度传感器二9，所述保温储水箱1内设置有温度传感器三10，所述真空管太阳能热水器一6与水轮发电机2之间设置有电磁阀一11，所述真空管太阳能热水器二7与水轮发电机2之间设置有电磁阀二12，所述温度传感器一8、温度传感器二9、温度传感器三10、电磁阀一11、电磁阀二12和电磁感应加热装置4均与控制器5连接。
本实施例中，所述的太阳能热水系统还包括两块太阳能电池板14，两块太阳能电池板14通过支架对称固定设置在楼顶上，且两块太阳能电池板14的吸热面分别向东和向西设置。进一步的，所述太阳能电池板14与蓄电池3连接，用于将太阳能转换为电能，并储存在蓄电池3中。
本实用新型的工作原理为：
当每天太阳东升时，真空管太阳能热水器一6受到阳光照射开始加热冷水，而真空管太阳能热水器二7的吸热面因未受到阳光照射而不工作，当温度传感器一8检测到真空管太阳能热水器一6中的热水温度大于设定值时，控制器5控制电磁阀一11打开，真空管太阳能热水器一6中的热水通过管道排放到保温储水箱1中，在热水排放过程中，热水下降的势能冲击水轮发电机2的水轮，带动水轮发电机2发电，水轮发电机2所产生的电能储存到蓄电池3中。
随着太阳向西运动，逐渐的真空管太阳能热水器一6和真空管太阳能热水器二7均受到阳光照射，此时两套真空管太阳能热水器均工作，同理，当温度传感器一8和温度传感器二9分别检测到对应真空管太阳能热水器中热水的温度超过设定值时，控制器5控制电磁阀一11和电磁阀二12打开，使两套真空管太阳能热水器中的热水排放至保温储水箱1中，并在排放过程中，借用热水下降的势能发电。
当太阳西落时，真空管太阳能热水器一6的吸热面因未受到阳光的照射而不工作，此时只有真空管太阳能热水器二7工作，可通过带阀门的水管13将真空管太阳能热水器一6中的水排放至真空管太阳能热水器二7，避免真空管太阳能热水器一6中的水过夜。
当温度传感器三10检测到保温储水箱1中的水温低于设定值时，控制器5控制电磁感应加热装置4加热保温储水箱1中的水，直至达到设定温度。

Claims (5)

1.一种用于高层建筑的太阳能热水系统，其特征在于：包括保温储水箱（1）、水轮发电机（2）、蓄电池（3）、电磁感应加热装置（4）、控制器（5）、真空管太阳能热水器一（6）和真空管太阳能热水器二（7），所述电磁感应加热装置（4）固定设置在保温储水箱（1）上，所述真空管太阳能热水器一（6）和真空管太阳能热水器二（7）均固定设置在保温储水箱（1）上方，且真空管太阳能热水器一（6）的吸热面向东设置，真空管太阳能热水器二（7）的吸热面向西设置；所述水轮发电机（2）通过管道设置在保温储水箱（1）与两个太阳能热水器之间，所述水轮发电机（2）的电力输出端与蓄电池（3）连接，所述蓄电池（3）通过高频逆变器（15）与电磁感应加热装置（4）连接；所述真空管太阳能热水器一（6）内设置有温度传感器一（8），所述真空管太阳能热水器二（7）内设置有温度传感器二（9），所述保温储水箱（1）内设置有温度传感器三（10），所述真空管太阳能热水器一（6）与水轮发电机（2）之间设置有电磁阀一（11），所述真空管太阳能热水器二（7）与水轮发电机（2）之间设置有电磁阀二（12），所述温度传感器一（8）、温度传感器二（9）、温度传感器三（10）、电磁阀一（11）、电磁阀二（12）和电磁感应加热装置（4）均与控制器（5）连接。
2.如权利要求1所述的一种用于高层建筑的太阳能热水系统，其特征在于：所述真空管太阳能热水器二（7）位于真空管太阳能热水器一（6）的下方，且真空管太阳能热水器一（6）和真空管太阳能热水器二（7）之间连接有带阀门的水管（13）。
3.如权利要求1所述的一种用于高层建筑的太阳能热水系统，其特征在于：所述保温储水箱（1）为方形结构，所述电磁感应加热装置（4）的数量为多个，多个电池感应加热装置分别固定在保温储水箱（1）的底面和四个侧面。
4.如权利要求1—3中任一项所述的一种用于高层建筑的太阳能热水系统，其特征在于：所述的太阳能热水系统还包括太阳能电池板（14），所述太阳能电池板（14）与蓄电池（3）连接。
5.如权利要求4所述的一种用于高层建筑的太阳能热水系统，其特征在于：所述太阳能电池板（14）的数量为两块，两块太阳能电池板（14）相对称，且两块太阳能电池板（14）的吸热面分别向东和向西设置。
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CN105650894A (zh) * 2016-03-25 2016-06-08 江苏工程职业技术学院 一种分布式太阳能消防管道防冻装置
CN107062650A (zh) * 2017-03-27 2017-08-18 国网天津市电力公司 一种太阳能热水器节水及能源综合利用系统及方法

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