CN207230965U - 一种多能源热水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多能源热水系统，包括控制器、外接热源和通用水箱；所述通用水箱包括储热水箱、内置热源、电磁阀和温度传感器；所述内置热源的入水口通过第一电磁阀与所述储热水箱进行管道连接；所述外接热源包括第一外接热源和第二外接热源，所述第一外接热源通过第三电磁阀连接所述储热水箱，所述第二外接热源通过第二电磁阀连接所述储热水箱；所述温度传感器分别设在所述储热水箱内部和多个热源出水口。本实用新型能有效地节约水资源，并缩减用户使用热水前的等待时间，保证用户使用热水的快速性、便捷性和可靠性。

Description

一种多能源热水系统

技术领域

本实用新型涉及热水系统领域，尤其涉及一种基于通用水箱的多能源热水系统。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，对热水质量的要求越来越高，但目前大多数多能源热水系统产品在热源与储热水箱的连接上存在一定的复杂性，并且因各种热源装置的运行条件不同，如果安装不规范会很难充分稳定发挥各种热源装置的优势，在多热源切换过程中存在不合理现象，既浪费了水资源，也给用户带来了大量的等待时间。为了解决这一问题，有必要提出一种通用水箱，提供各种热源以及接口，与其他热源组合安装后组成多能源热水系统，这样既方便用户的安装与使用，也达到了模块化的目的。并且在通用水箱中内嵌了燃气热水器，在外接热源无法提供足够温度的热水时保证热水系统正常运行，通过控制器实现了热源之间的切换问题，保证正常用水。

实用新型内容

本实用新型实施例所解决的技术问题是要提供一种多能源热水系统，其能有效地节约水资源，并缩减用户使用热水前的等待时间，保证用户使用热水的快速性、便捷性和可靠性。

上述技术问题通过以下技术方案进行解决：

一种多能源热水系统，包括控制器、外接热源和通用水箱；

所述通用水箱包括储热水箱、内置热源、电磁阀和温度传感器，所述电磁阀包括第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀；所述储热水箱通过管道与内置热源的入水口连接，所述第一电磁阀设在所述内置热源的入水口；所述外接热源包括第一外接热源和第二外接热源，所述第一外接热源和所述第二外接热源的出水口和入水口均通过管道与所述储热水箱连接；所述第三电磁阀设在所述储热水箱用于与第一外接热源连接的管道上，所述第二电磁阀设在所述储热水箱用于与所述第二外接热源连接的管道上；所述温度传感器包括安装在所述储热水箱内部顶端的第一温度传感器、安装在所述储热水箱内部中端的第二温度传感器、安装在所述储热水箱内部底端的第三温度传感器、安装在所述第一外接热源出水端的第四温度传感器、安装在所述内置热源出水端的第五温度传感器；所述控制器分别连接所述第一外接热源、所述第二外接热源、所述内置热源、所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和第五温度传感器。

本实用新型所述的多能源热水系统，与背景技术相比所产生的有益效果：

通过设置第一外接热源、第二外接热源和内置热源，并且所述多个热源与储热水箱连接，组合成多能源热水系统，在系统控制器的调控下使多个热源配合工作，在外接热源无法提供足够温度热水的情况下，内置热源保证热水系统的正常运作，保证用户使用热水的快速性、便捷性和可靠性。

在其中一个实施例中，所述通用水箱设有总入水口和总出水口，所述储热水箱设有冷水入口和出水口；所述总入水口连接到所述储热水箱的冷水入口；所述总出水口的连接到所述内置热源的出水口；所述储热水箱的出水口连接所述内置热源的入水口。

在其中一个实施例中，所述总出水口还连接到所述第二外接热源的出水口，所述总出水口还通过勾型管道连接所述储热水箱。

在其中一个实施例中，所述第二外接热源的出水口还通过所述勾型管道连接到所述储热水箱，并且所述第二外接热源的出水口和所述勾型管道的连接管道上还装有第四电磁阀。

在其中一个实施例中，所述储热水箱还设有热水入口；所述第一外接热源的入水口连接到所述储热水箱的出水口，所述第一外接热源的出水口安装所述第三电磁阀并连接到所述储热水箱的热水入口。

在其中一个实施例中，所述第二外接热源的入水口连接到所述储热水箱的出水口，所述第二外接热源的出水口通过所述第二电磁阀连接到所述储热水箱的热水入口。

本实用新型所述的多能源热水系统，与背景技术相比所产生的有益效果：

通过多个温度传感器将各个位置的水温发送到所述控制器，并由所述控制器器控制相应位置电磁阀的开闭及第一外接热源、第二外接热源、内置热源、水泵的工作状态，实现对水温和用水量的精准控制，实现为用户及时提供热水、节约资源浪费的目的。

在其中一个实施例中，所述通用水箱还包括水泵；所述水泵的入水端连接所述储热水箱的出水口，所述第一外接热源的入水口、第二外接热源和所述内置热源的入水口均连接所述水泵的出水口，并通过所述水泵与所述储热水箱的出水口连接。

在其中一个实施例中，所述通用水箱还包括流量传感器，所述通用水箱还包括流量传感器，所述流量传感器设于所述总出水口，所述流量传感器采用电力载波通信与所述控制器连接。

在其中一个实施例中，所述第一外接热源是太阳能集热器，所述第二外接热源可以是空气能热水器具，所述内置热源是燃气热水器具。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种多能源热水系统的结构示意图。

图2是本实用新型实施例中一种多能源热水系统控制方法的流程图。

其中，11、第一外接热源；12、第二外接热源；21、储热水箱；22、内置热源；23a、第一电磁阀；23b、第二电磁阀；23c、第三电磁阀；23d、第四电磁阀； 24a、第一温度传感器；24b、第二温度传感器；24c、第三温度传感器；24d、第四温度传感器；24e、第五温度传感器；25、水泵；26、流量传感器；27、总入水口；28、总出水口。

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。

在本实用新型的描述中，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。此外，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

参见图1，是本实用新型实施例提供的一种多能源热水系统的结构示意图。本实用新型实施例提供多能源热水系统包括控制器、外接热源1，通用水箱2。外接热源1包括第一外接热源11和第二外接热源12；本实施例中，第一外接热源11为太阳能集热器，第二外接热源12为空气源热水器，在其他实施例中，第一外接热源11也可以是空气源热水器、燃气热水器，同样的，第二外接热源12 也可以是空气源热水器之外的其他热水器，不影响本实用新型取得的有益效果。通用水箱2包括储热水箱21、内置热源22；优选的，内置热源22为燃气热水器具，在其他实施例中，内置热源22也可以是空气源热水器，在此不作赘述；通用水箱2还包括电磁阀23、温度传感器24、水泵25和流量传感器26，并设有总入水口27、总出水口28和连接外接热源1的管道接口，储热水箱21设有冷水入口、热水入口和出水口。电磁阀23包括第一电磁阀23a、第二电磁阀23b、第三电磁阀23c和第四电磁阀23d；温度传感器24包括第一温度传感器24a、第二温度传感器24b、第三温度传感器24c、第四温度传感器24d和第五温度传感器24e。

结合图1，对本实用新型实施例提供的多能源热水系统中各个部分的连接关系进行详细的描述。

外界水源通过总入水口27接入所述多能源热水系统，总入水口27通过管道连接到储热水箱21的冷水入口，储热水箱21的出水口设有水泵25。水泵25的入水端连接储热水箱21的出水口，水泵25的出水端连接第一外接热源11的入水口，并在连接管道上安装有第三电磁阀23c，第一外接热源11的出水口设有第四温度传感器24d并连接到储热水箱21的热水入口。水泵25的出水端还连接到第二外接热源12的入水口，第二外接热源12的出水口连接储热水箱21的热水入口，并在连接管道上设有第二电磁阀23b；第二外接热源12的出水口还连接到总出水口28，并在连接管道上设有第四电磁阀23d。水泵25的出水端还连接到内置热源22的入水口，并在连接管道上设有第一电磁阀23a；内置热源22的出水口设有第五温度传感器24e，内置热源22的出水口连接到总出水口28，并且总出水口28还连接到设有储热水箱21顶端的勾型管道的一端，所述勾型管道的另一端连接到储热水箱21内部储水空间。总出水口28还安装有流量传感器26，并且总出水口28连接到用户的用水管道，流量传感器26采用电力载波通信与所述控制器连接。在其他实施例中，流量传感器26与所述控制器的连接方式也可以是无线通信，不影响本实用新型取得的有益效果。

储热水箱21内部储水空间中，顶部装有第一温度传感器24a，在三分之二高度处装有第二温度传感器24b，在三分之一高度处装有第三温度传感器24c。温度传感器24通过电力载波通信与所述控制器连接。在其他实施例中，温度传感器的安装位置也可以根据实际需要作出调整，不影响本实用新型取得的有益效果。在其他实施例中，温度传感器24与所述控制器的连接方式也可以是无线通信，不影响本实用新型取得的有益效果。

所述控制器还分别连接到第一外接热源11、第二外接热源12、内置热源22、第一电磁阀23a、第二电磁阀23b、第三电磁阀23c、第四电磁阀23d和水泵25。

下面结合图1，对本实用新型实施例提供的多能源热水系统的工作过程进行详细的描述。

所述多能源热水系统启动时，电磁阀23全部闭合。首先，第三温度传感器 24c采集储热水箱21的下层水温数据发送到所述控制器，第四温度传感器24d 采集第一外接热源11的输出水温数据发送到所述控制器，所述控制器进行判断，如果所述第一外接热源11的输出水温数据大于所述下层水温数据，由所述控制器控制第三电磁阀23c打开，启动水泵25从水箱向外抽水，并启动第一外接热源11进行加热。第三温度传感器24c和第四温度传感器24d持续采集数据，直到第三温度传感器24c采集到的温度值不小于第四温度传感器24d采集到的温度值时，所述控制器控制第三电磁阀23c关闭，此时若无其他加热或供水工作，则所述控制器控制水泵25关闭。

与上述工作同时进行的还有，流量传感器26检测总出水口28的流量值并发送到所述控制器，由所述控制器判断所述流量值是否大于预设值A。如果所述流量值大于所述预设值A，则系统认定用户正在用水；如果所述流量值小于所述预设值A，则系统认定用户此时没有用水，所述控制器进行时间判断。

当系统认定用户正在用水时，第一温度传感器24a采集储热水箱21顶层水温值并发送到所述控制器，所述控制器判断所述顶层水温值是否达到预设值B。如果所述顶层水温值没有达到所述预设值B，所述控制器控制内置热源22启动，同时打开第一电磁阀23a并启动水泵25向外供水，第五温度传感器24e持续采集内置热源22的输出水温值，发送到所述控制器进行温度监测，同时所述控制器进行时间判断。在供水过程中，流量传感器26持续采集流量值并发送到所述控制器，当所述流量值低于预设值C时，所述控制器控制内置热源22关闭。

进行时间判断时，所述控制器调取预设值D，并判断当前距离用户预约用水的剩余时间是否小于等于所述预设值D。若是，则所述控制器控制第二外接热源 12启动，并打开第四电磁阀23d，第二外接热源12在大温升模式下工作，第二外接热源12输出的热水由储热水箱21顶部的勾型管道输入储热水箱21，直到第二温度传感器24b监测到的储热水箱21的中层水温值大于等于预设值E时，所述控制器器控制第二外接热源12停止加热，并控制水泵25关闭和第四电磁阀23d 关闭。如果所述当前距离用户预约用水的剩余时间大于所述预设值D，则所述控制器进行所述用水量判断。

进行所述用水量判断时，所述控制器首先调取预用水值和预设值G，若用户未设置所述预用水值，或者所述预用水值小于等于预设值G，第三温度传感器24c 采集储热水箱21的下层水温数据发送到所述控制器，第四温度传感器24d采集第一外接热源11的输出水温数据发送到所述控制器，所述控制器进行判断，如果所述第一外接热源11的输出水温数据大于所述下层水温数据，则所述控制器器控制第三电磁阀23c打开，并且控制水泵25启动，所述控制器启动第一外接热源11进行加热；如果所述第一外接热源11的输出水温数据不大于所述下层水温数据，则所述控制器打开第二电磁阀23b并启动水泵25，同时控制第二外接热源12启动，第二外接热源12在小温升模式下工作，第二外接热源12输出的热水从储热水箱21的热水入口进入储热水箱21，第三温度传感器24c持续采集储热水箱21的下层温度值发送到所述控制器，直到所述控制器判断所述下层温度值大于等于预设值F时，控制第二外接热源12关闭，并关闭第二电磁阀23b，此时若无其他加热或供水工作，则同时控制水泵25关闭。

在本实用新型实施例提供的一种多能源热水系统，通过配置第一外接热源、第二外接热源和内置热源，多个热源分别与储热水箱管道连接，并设置了温度传感器将各个位置的水温发送到所述控制器，所述控制器根据当前水温情况和流量传感器将操作指令控制相应位置电磁阀的开闭及第一外接热源、第二外接热源、内置热源、水泵的工作状态，有效地节约了水资源，并缩减用户使用热水前的等待时间，保证用户使用热水的快速性、便捷性和可靠性。

结合图1～图2，实用新型实施例提供的一种多能源热水系统的控制方法包括步骤：

S1、流量传感器26检测总出水口28的流量值并发送到所述控制器，由所述控制器判断所述流量值是否大于预设值A，例如：A＝0.000001m³/s(≈0)。若是，则所述控制器进行步骤S2的操作，否则，所述控制器进行步骤S4的操作。

S2、第一温度传感器24a采集储热水箱21的顶层水温值，并将所述顶层水温值发送到所述控制器，所述控制器提取预设值B与所述顶层水温值进行比较，如果所述顶层水温值大于等于所述预设值B，则所述控制器控制储热水箱21通过勾型水管向总出水口28供水，并且所述控制器进行步骤S5的操作；如果所述顶层水温值小于所述预设值B，例如：B＝38℃，则所述控制器进行步骤S4的操作。

在其他实施例中，所述储热水箱21向外供水也可以由所述控制器打开第一电磁阀23a和水泵25，通过所述储热水箱21的出水口，流经未启动的内置热源 22，到达总出水口28来实现向外供水，不影响本实用新型取得的有益效果。

S3、所述控制器启动内置热源22,同时启动水泵25，并打开第一电磁阀23a，水流经过所述储热水箱21的出水口，由内置热源22加热后到达总出水口28，第五温度传感器24e监测内置热源22输出的热水温度，并发送到所述控制器。流量传感器26监测当前流量信息并发送到所述控制器，所述控制器提取预设值C，例如：C＝0.000005m³/s(≈0)，与所述当前流量信息进行比较，如果所述当前流量信息小于预设值C，则所述控制器控制内置热源22停止加热，关闭水泵25和第一电磁阀23a，并进行步骤S7的操作，否则所述控制器进行步骤S4的操作。

S4、所述控制器提取当前时刻距离用户预约用水时间的剩余时间值和预设值 D，如果所述剩余时间值小于等于预设值D，例如：D＝30min，所述控制器进行步骤S5的操作；如果所述剩余时间值大于预设值D，所述控制器进行步骤S6的操作。

S5、所述控制器启动第二外接热源12，同时打开水泵25和第四电磁阀23d，所述水流从所述储热水箱21的出水口流出，经过第二外接热源12加热之后，由储热水箱21顶部的所述勾型管道流回储热水箱21顶部。同时，所述第二温度传感器24b采集储热水箱的中层水温值发送到所述控制器，所述控制器提取预设值 E，例如：E＝35℃，与所述中层水温值进行比较，在所述中层水温值大于等于所述预设值之前，保持所述多能源热水系统当前的工作状态，直到所述中层水温值大于等于预设值E时，进入步骤S7的操作。

S6、所述控制器提取用户预用水量数据和预设值G，例如：G＝5L，进行比较，所述预用水量数据的默认值为零，如果所述预用水量数据小于所述预设值G，例如：G＝5L，，所述控制器控制所述第一外接热源11启动，同时打开第三电磁阀23c 和水泵25，水流从所述储热水箱21的出水口流出，经过所述第一外接热源11 加热之后，从所述储热水箱21的热水入口流回所述储热水箱21中，并且所述控制器进入步骤S7的操作；

如果所述预用水量数据大于等于所述预设值G，例如：G＝5L，，则所述控制器启动第二外接热源12，同时打开第二电磁阀23b和水泵25，水流从所述储热水箱21的出水口流出，经过所述第二外接热源12加热之后，从所述储热水箱21 的热水入口流回所述储热水箱21中。第三温度传感器24c采集所述储热水箱21 的下层水温值并发送到所述控制器，所述控制器提取预设值F，例如：F＝32℃，与所述下层水温值进行比较，在所述下层水温值大于等于所述预设值F之前，保持所述多能源热水系统当前的工作状态，直到所述下层水温值大于等于所述预设值F，进行步骤S7的操作。

S7、所述控制器控制第二外接热源12关闭，同时关闭第二电磁阀23b，所述控制器返回步骤S1的操作。

在其他实施例中，第一外接热源11和水泵25可以一直处于工作状态，并且第三电磁阀23c处于开启状态，同时第四温度传感器24d监测第一外接热源11 输出的热水温度值发送到所述控制器，第三温度传感器24c采集储热水箱21的下层水温值并发送到所述控制器，所述控制器判断比较热水温度值和所述下层水温值的大小，在所述热水温度值大于等于所述下层水温值时，启动第一外接热源 11，并且打开第三电磁阀23c和水泵25，或者使第一外接热源11保持工作，在所述热水温度值小于所述下层水温值时，关闭第一外接热源11、水泵25和第三电磁阀23c。不影响本实用新型取得的有益效果。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种多能源热水系统，其特征在于，包括控制器、外接热源(1)和通用水箱(2)；

所述通用水箱(2)包括储热水箱(21)、内置热源(22)、电磁阀(23)和温度传感器(24)，所述电磁阀(23)包括第一电磁阀(23a)、第二电磁阀(23b)和第三电磁阀(23c)；所述储热水箱(21)通过管道与内置热源(22)的入水口连接，所述第一电磁阀(23a)设在所述内置热源(22)的入水口；

所述外接热源(1)包括第一外接热源(11)和第二外接热源(12)，所述第一外接热源(11)和所述第二外接热源(12)的出水口和入水口均通过管道与所述储热水箱(21)连接；所述第三电磁阀(23c)设在所述储热水箱(21)用于与第一外接热源(11)连接的管道上，所述第二电磁阀(23b)设在所述储热水箱(21)用于与所述第二外接热源(12)连接的管道上；

所述温度传感器(24)包括安装在所述储热水箱(21)内部顶端的第一温度传感器(24a)、安装在所述储热水箱(21)内部中端的第二温度传感器(24b)、安装在所述储热水箱内部底端的第三温度传感器(24c)、安装在所述第一外接热源(11)出水端的第四温度传感器(24d)、安装在所述内置热源(22)出水端的第五温度传感器(24e)；

所述控制器分别连接所述第一外接热源(11)、所述第二外接热源(12)、所述内置热源(22)、所述第一电磁阀(23a)、所述第二电磁阀(23b)、所述第三电磁阀(23c)、第一温度传感器(24a)、第二温度传感器(24b)、第三温度传感器(24c)、第四温度传感器(24d)和第五温度传感器(24e)。

2.如权利要求1所述的多能源热水系统，其特征在于，所述通用水箱(2)设有总入水口(27)和总出水口(28)，所述储热水箱(21)设有冷水入口和出水口；

所述总入水口(27)连接到所述储热水箱(21)的冷水入口；

所述总出水口(28)的连接到所述内置热源(22)的出水口；

所述储热水箱(21)的出水口连接所述内置热源(22)的入水口。

3.如权利要求2所述的多能源热水系统，其特征在于，所述总出水口(28)还连接到所述第二外接热源(12)的出水口，所述总出水口(28)还通过勾型管道连接所述储热水箱(21)。

4.如权利要求3所述的多能源热水系统，其特征在于，所述第二外接热源(12)的出水口还通过所述勾型管道连接到所述储热水箱(21)，并且所述第二外接热源(12)的出水口与所述勾型管道之间的连接管道上还装有与控制器连接的第四电磁阀(23d)。

5.如权利要求4所述的多能源热水系统，其特征在于，所述储热水箱(21)还设有热水入口；所述第一外接热源(11)的入水口安装所述第三电磁阀(23c)并连接到所述储热水箱(21)的出水口，所述第一外接热源(11)的出水口连接到所述储热水箱(21)的热水入口。

6.如权利要求5所述的多能源热水系统，其特征在于，所述第二外接热源(12)的入水口连接到所述储热水箱(21)的出水口，所述第二外接热源(12)的出水口通过所述第二电磁阀(23b)连接到所述储热水箱(21)的热水入口。

7.如权利要求6所述的多能源热水系统，其特征在于，所述通用水箱(2)还包括水泵(25)；所述水泵(25)的入水端连接所述储热水箱(21)的出水口，所述第一外接热源(11)的入水口、第二外接热源(12)和所述内置热源(22)的入水口均连接所述水泵(25)的出水口，并通过所述水泵(25)与所述储热水箱(21)的出水口连接。

8.如权利要求3所述的多能源热水系统，其特征在于，所述通用水箱(2)还包括流量传感器(26)，所述流量传感器(26)设于所述总出水口(28)，所述流量传感器(26)与所述控制器连接。

9.如权利要求1所述的多能源热水系统，其特征在于，所述第一外接热源(11)是太阳能集热器，所述第二外接热源(12)是空气能热水器具，所述内置热源(22)是燃气热水器具。