CN204943652U

CN204943652U - 高效节能型热交换系统

Info

Publication number: CN204943652U
Application number: CN201520687177.3U
Authority: CN
Inventors: 李勇
Original assignee: YUNNAN GUZHUO NEW ENERGY Co Ltd
Current assignee: YUNNAN GUZHUO NEW ENERGY Co Ltd
Priority date: 2015-09-07
Filing date: 2015-09-07
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2025-09-07

Abstract

本实用新型涉及太阳能设备技术领域，具体涉及一种高效节能型热交换系统。该系统包括保温水箱、集热单元、控制器，保温水箱通过变频加压单元与集热单元构成闭合回路换热；保温水箱至少有两个，保温水箱连接有进水电动阀和出水电动阀，保温水箱之间通过并联连接；集热单元为至少两个带有集热器的换热水箱并联连接而成，每个换热水箱入水口处连接有换热电动阀；热交换系统设有辅助加热装置，辅助加热装置与各保温水箱连接；保温水箱和换热水箱内均设置有温度传感器，变频加压单元包括串连的增压泵、远传压力表和恒压罐。该系统满足用户对热水供应的不同需求，集中供热升温快、热能利用高、能全天候的持续为客户提供多种恒定温度热水。

Description

高效节能型热交换系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能设备技术领域，具体涉及一种高效节能型热交换系统。

背景技术

分体式太阳能热水系统是综合节能环保系统，集热器适合于多种建筑风格，安装位置多样化，成为建筑美学的点缀，符合国家对“绿色节能建筑”的政策要求，是城市节能建筑不可或缺的技术，可以为家庭和商务生活提供舒适的生活形态。但随着用户对热水供应的不同需求，现有系统无法满足。例如学校、食堂等在往往集中在中午和傍晚对热水需求较高，桑拿和洗浴中心对需要24小时不间断供水，但现有的分体太阳能热水系统，往往只有一个容积较大保温水箱来存储热水，在需要集中供水的时候，加热升温慢，无法有效利用集热器热能，热能利用率低，特别是在夜晚和阴雨天的要持续供热比较困难。虽然有部分供热系统增加大功率电加热装置来短时间内升温，然而集中供热过后，水箱内剩余大量的热水维持温度还会造成热能的巨大浪费。此外还无法为用户直接提供多种不同恒定温度热水的需求。例如洗浴中心的各种不同温度泡池，往往采用冷热水混合的方式，混合过程中温度变化大，用户体验差。因此需要一种高效节能型热交换系统来满足用户对热水供应的不同需求，集中供热升温快、热能利用高、能全天候的持续为客户提供多种恒定温度热水。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足,提供了一种高效节能型热交换系统，满足用户对热水供应的不同需求，集中供热升温快、热能利用高、能全天候的持续为客户提供多种恒定温度热水。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种高效节能型热交换系统包括保温水箱、集热单元、控制器和连接管道，其特征在于，保温水箱通过变频加压单元与集热单元构成闭合回路进行换热；所述保温水箱至少有两个，每个保温水箱顶部连接有进水电动阀，底部连接有出水电动阀，保温水箱之间通过并联连接；集热单元为至少两个带有集热器的换热水箱并联连接而成，每个换热水箱入水口处连接有换热电动阀；该热交换系统设有辅助加热装置，所述辅助加热装置通过循环泵与各保温水箱连接；所述保温水箱和换热水箱内均设置有温度传感器，变频加压单元包括依次串连的增压泵、远传压力表和恒压罐；所述控制器分别与变频加压单元、出水电动阀、进水电动阀和温度传感器电性连接。

较优的，所述保温水箱还连接有供用户使用的回水管路，回水管路包括变频加压单元、用水点、回水温度传感器和回水电动阀,所述回水温度传感器和回水电动阀与控制器电连接。

较优的，所述辅助加热装置为空气源热泵热水器。

较优的，所述增压泵为变频自动增压泵，所述空气源热泵热水器通过循环泵分别与各保温水箱连接。

较优的，所述保温水箱还连接有自来水的补水管道。

所述控制器为PLC或者嵌入式单片机。

本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷,具有以下有益效果：

本实用新型提供的高效节能型热交换系统，通过多组水箱分别为用户进行集中供热，由于水箱容积较传统的水箱小，通过集热单元进行换热，加热的速度快，维持小水箱内水的温度所消耗的能量也较少，可有效降低辅助加热装置的能耗，节能效果明显，满足了集中供热的需求。保温水箱可设置不同的换热温度，以提供用户不同温度热水的需求。在夜晚、阴天、下雨等恶劣天气时启动空气源热泵热水器对各保温水箱进行辅助加热，实现全天候正常工作，并且空气源热泵热水器比传统电热水器节能75％,高效节能。与保温水箱连接回水管路采用定温定时控制，保证用户出水点温度的恒定，用户体验好。集热单元采用多组集热器并联连接，每个集热器能通过换热管路，向保温水箱提供设定温度的热水，热能利用高。通过控制器与电动阀、变频加压单元和温度传感器的联动，实现了快速开关电动阀门，变频加压和水温的实时监控，降低了能耗，实时保障供应舒适的热水。

附图说明

图1为高效节能型热交换系统的结构示意图；

图中：1-第一保温水箱，2-第一温度传感器，3-第一进水电动阀，4-第二保温水箱，5-第二温度传感器，6-第二进水电动阀，7-第一换热电动阀，8-第一集热器，9-第三温度传感器，10-第二换热电动阀，11-第二集热器，12-第四温度传感器，13-第三换热电动阀，14-第三集热器，15-第五温度传感器，16-变频加压单元，17-第二出水电动阀,18-第一出水电动阀，19-补水管道，20用水点，21-回水电动阀，22-回水温度传感器，23-第一空气源热泵热水器，24-第二空气源热泵热水器，25-循环泵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示的一种高效节能型热交换系统实施例，包括保温水箱、集热单元、控制器和连接管道，保温水箱通过变频加压单元16与集热单元构成闭合回路进行换热；保温水箱至少2个，本实施例有两个，分别为第一保温水箱1和第二保温水箱4，第一保温水箱1顶部连接有第一进水电动阀3，底部连接有第一出水电动阀18，第二保温水箱4顶部连接有第二进水电动阀6，底部连接有第二出水电动阀17，两个保温水箱之间通过并联连接。集热单元为至少两个带有集热器的换热水箱并联连接而成，本实施例采用3个。分别为第一、二、三集热器8、11、14。每个换热水箱入水口处均连接有第一、二、三换热电动阀7、10、13；保温水箱和换热水箱内均设置有第一、二、三、四、五温度传感器2、5、9、12、15。热交换系统设有辅助加热装置，辅助加热装置为第一空气源热泵热水器23和第二空气源热泵热水器24，其中第一空气源热泵热水器23通过循环泵25对第一保温水箱1加热，第二空气源热泵热水器24通过循环泵25对第二保温水箱4进行加热。变频加压单元16包括依次串连的增压泵、远传压力表和恒压罐。控制器分别与变频加压单元16、出水、进水电动阀和各温度传感器电性连接。保温水箱还连接有供用户使用的回水管路，回水管路包括变频加压单元16、用水点20、回水温度传感器22和回水电动阀21,回水温度传感器22和回水电动阀21与控制器电连接。增压泵为变频增压泵。变频增压水泵可以按所需压力,根据用水量的变化来调节电机泵的转速,使设备恒压供水,达到高效节能的目的,由于增压泵变频调速的缘故，还能起到节能降耗的作用。保温水箱还连接有自来水的补水管道19。保温水箱内设有水位控制仪，水位控制仪与控制器电连接。水位控制仪可根据保温水箱液位，进行换热或利用排污泵进行排污。控制器为PLC或者嵌入式单片机。

本实用新型的工作过程是：保温水箱通过变频加压单元16与集热单元构成闭合回路进行换热。换热采用温度(温差)和变频加压进行控制。当第一保温水箱1内的第一温度传感器2检测到第一水箱内温度T1小于设定的温度下限时，同时开启第一进水电动阀3和第一出水电动阀18，关闭第二保温水箱4保温水箱的第二出、进水电动阀17，6。开始进行换热，第一保温水箱1内的水由第一出水电动阀18通过变频加压单元16进入集热单元进行热交换，同时集热单元内的热水由第一进水电动阀3进保温水箱1内，如此循环，直到T1大于设定最高的温度上限时，关闭第一出、进水电动阀18,3，开启第二出、进水电动阀17，6为第二保温水箱4进行加热。不同的保温水箱可以为温度传感器设置不同的感应温度，以满足不同的需求。集热单元由三组带有集热器的换热水箱并联连接而成。换热采用变频恒压供水。当第三温度传感器9检测到第一集热器8的换热水箱内温度T3大于设定的上限温度时，开启第一换热电动阀7，换热水箱向换热管路注入热水；如果T3小于设定的上限温度时，关闭第一换热电动阀7，换热水箱停止供热水并继续等待升温。同理第二集热器11换热水箱内的第四温度传感器12也通过温度实时检测开启或关闭第二换热电动阀10，第三集热器14换热水箱内的第五温度传感器15也通过温度检测开启或关闭第三换热电动阀13，来进行换热。这样每个集热器能通过换热管路高效的提供设定温度的热水，热能利用高。在夜晚、阴天、下雨及下雪等恶劣天气的影响，启动空气源热泵热水器和循环泵25分别对各保温水箱进行加热。实践证明，1度电通过空气源热泵热水器从外界吸收的热量可达4000大卡，相当于4度电产生的热量，在同样条件下能产生的热水量是电热水器的四倍，也就是说加热同样量的热水所需电量是电热水器的1/4，达到了节省能耗的目的。此外回水管路采用定温定时控制电动阀回水，以供用户用水。第二保温水箱4内的热水通过变频加压单元16向用水点20提供热水。当回水管路上的回水温度传感器22检测到回水管路温度T4小于设定的温度下限值时，启动回水电动阀21，与第二保温水箱4进行换热，继续加温；当T4大于设定的上限温度值时，停止回水电动阀21，向用户提供恒定温度的热水。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种高效节能型热交换系统，包括保温水箱、集热单元、控制器和连接管道，其特征在于，保温水箱通过变频加压单元与集热单元构成闭合回路进行换热；所述保温水箱至少有两个，每个保温水箱顶部连接有进水电动阀，底部连接有出水电动阀，保温水箱之间通过并联连接；集热单元为至少两个带有集热器的换热水箱并联连接而成，每个换热水箱入水口处连接有换热电动阀；所述热交换系统还设有辅助加热装置，所述辅助加热装置通过循环泵与各保温水箱连接；所述保温水箱和换热水箱内均设置有温度传感器，变频加压单元包括依次串连的增压泵、远传压力表和恒压罐；所述控制器分别与变频加压单元、出水电动阀、进水电动阀和温度传感器电性连接。

2.根据权利要求1所述的高效节能型热交换系统，其特征在于：所述保温水箱还连接有供用户使用的回水管路，回水管路包括变频加压单元、用水点、回水温度传感器和回水电动阀,所述回水温度传感器和回水电动阀与控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的高效节能型热交换系统，其特征在于：所述辅助加热装置为多个空气源热泵热水器，所述空气源热泵热水器通过循环泵分别与各保温水箱连接。

4.根据权利要求1所述的高效节能型热交换系统，其特征在于：所述增压泵为变频增压泵。

5.根据权利要求1所述的高效节能型热交换系统，其特征在于：所述保温水箱还连接有自来水的补水管道。

6.根据权利要求1至5任一项所述的高效节能型热交换系统，其特征在于：所述控制器为PLC或者嵌入式单片机。