CN209386397U - 一种基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统，包括太阳能集热器，太阳能集热器的出水口连接至水箱的进水口，水箱的出水口经二号循环泵管路连接至太阳能集热器的进水口，水箱的第三出水口经四号电磁阀、散热器和一号循环泵后连至石墨烯电暖器的进水口，石墨烯电暖器的出水口经一号电磁阀连接至水箱进水口，出水口经二号电磁阀和三号电磁阀后管路连接至一号循环泵，二号电磁阀和三号电磁阀之间的管路连接至四号电磁阀靠近水箱一侧，水箱和石墨烯电暖器的传感器均信号连接至温控器。本实用新型所述的基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统，采用清洁的太阳能对水加热，大大降低了使用成本，同时拓展了太阳能热水器的功能。

Description

一种基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统

技术领域

本实用新型属于电采暖领域，尤其是涉及一种基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统。

背景技术

当前，国内供暖煤改电进行的如火如荼，各种电加热系统层出不穷，这其中石墨烯电采暖以电热转化率高，导热快，环境友好等优点逐步脱颖而出，并占有一定市场；尽管石墨烯电采暖能效比在所有电采暖加热器中稳居首位，但是从用户角度考量，用电支出依然严峻，尤其是在广大农村地区，在石墨烯电采暖系统中加入太阳能辅助加热，不仅可以降低使用成本，也可拓展太阳能热水器的功能。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统，以提供一种采用清洁的太阳能对水加热能耗低、导热快、污染小、智能化程度高的太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统,包括太阳能集热器、水箱、石墨烯电暖器、一号电磁阀、二号电磁阀、三号电磁阀、四号电磁阀、一号循环泵、二号循环泵和温控器，所述太阳能集热器的进水口经一号手动闸阀连接至自来水，出水口管路连接至所述水箱的第一进水口，所述太阳能集热器的出水口上安装太阳能集热器温度传感器，所述水箱上安装水箱温度传感器和水箱液位传感器，所述水箱的第一出水口经所述二号循环泵管路连接至所述太阳能集热器的进水口，且该管路上安装温度传感器，所述水箱的第二出水口为生活用热水管，所述生活用热水管上设有二号手动闸阀，所述水箱的第三出水口经所述四号电磁阀、一号散热器、二号散热器和所述一号循环泵后连接至所述石墨烯电暖器的进水口，所述石墨烯电暖器的出水口经所述一号电磁阀管路连接至所述水箱的第二进水口，所述石墨烯电暖器的出水口安装电暖器压力传感器、电暖器流量传感器和电暖器温度传感器，所述石墨烯电暖器的出水口经所述二号电磁阀和所述三号电磁阀后管路连接至所述一号循环泵，所述二号电磁阀和所述三号电磁阀之间的管路连接至所述四号电磁阀靠近水箱一侧的管路上，所述太阳能集热器温度传感器、所述水箱温度传感器、所述水箱液位传感器、所述电暖器压力传感器、所述电暖器流量传感器、所述电暖器温度传感器、所述一号电磁阀、所述二号电磁阀、所述三号电磁阀、所述四号电磁阀、所述一号循环泵、所述二号循环泵、温度传感器、水箱内部的控制器和石墨烯电暖器内部的控制器均信号连接至所述温控器。

进一步的，所述水箱内部安装换热盘管，底部放置石墨烯相变储能材料。

进一步的，所述石墨烯相变储能材料为石墨烯复合无机水合物相变储能材料。

进一步的，所述温控器为电暖温控器。

进一步的，所述一号散热器和所述二号散热器安装在不同的房间。

进一步的，所述一号循环泵和所述二号循环泵为CDLF立式多级循环泵。

进一步的，所述太阳能集热器温度传感器、所述水箱温度传感器、所述电暖器温度传感器和所述温度传感器均为热电偶传感器。

进一步的，所述电暖器压力传感器为压电式压力传感器。

相对于现有技术，本实用新型所述的基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统具有以下优势：

(1)本实用新型所述的基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统，采用清洁的太阳能对水加热，降低能耗；其次，在夏季可直接用太阳能集热设备提供用户生活用水，冬季既可以提供生活用水，亦可以用于对石墨烯电暖器系统提供热源，大大降低了使用成本，同时拓展太阳能热水器的功能。

(2)本实用新型所述的基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统，水箱底部放置石墨烯相变储能材料进行储能，可以有效减小水箱体积，提高传热效率，降低残余热量，提高热量利用率。

(3)本实用新型所述的基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统，系统控制通过采集的环境温度与太阳能集热器内水温以及冬夏昼夜的区别，智能管理石墨烯电暖器的工作方式，智能化程度更高。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统的结构示意图。

附图标记说明：

1-太阳能集热器；2-太阳能集热器温度传感器；3-水箱；4-水箱温度传感器；5-水箱液位传感器；6-石墨烯电暖器；7-电暖器压力传感器；8-电暖器流量传感器；9-电暖器温度传感器；10-一号电磁阀；11-二号电磁阀；12- 三号电磁阀；13-四号电磁阀；14-一号循环泵；15-二号循环泵；16-一号散热器；17-二号散热器；18-温度传感器；19-一号手动闸阀；20-二号手动闸阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统，如图1所示，包括太阳能集热器1、水箱3、石墨烯电暖器6、一号电磁阀10、二号电磁阀11、三号电磁阀12、四号电磁阀13、一号循环泵14、二号循环泵15和温控器，所述太阳能集热器1的进水口经一号手动闸阀19连接至自来水，出水口管路连接至所述水箱3的第一进水口，所述太阳能集热器1的出水口上安装太阳能集热器温度传感器2，所述水箱3上安装水箱温度传感器4和水箱液位传感器5，所述水箱3的第一出水口经所述二号循环泵15管路连接至所述太阳能集热器1的进水口，且该管路上安装温度传感器18，所述水箱3的第二出水口为生活用热水管，所述生活用热水管上设有二号手动闸阀20，所述水箱 3的第三出水口经所述四号电磁阀13、一号散热器16、二号散热器17和所述一号循环泵14后连接至所述石墨烯电暖器6的进水口，所述石墨烯电暖器6的出水口经所述一号电磁阀10管路连接至所述水箱3的第二进水口，所述石墨烯电暖器6的出水口安装电暖器压力传感器7、电暖器流量传感器 8和电暖器温度传感器9，所述石墨烯电暖器6的出水口经所述二号电磁阀 11和所述三号电磁阀12后管路连接至所述一号循环泵14，所述二号电磁阀 11和所述三号电磁阀12之间的管路连接至所述四号电磁阀13靠近水箱3 一侧的管路上；所述太阳能集热器温度传感器2、所述水箱温度传感器4、所述水箱液位传感器5、所述电暖器压力传感器7、所述电暖器流量传感器8、所述电暖器温度传感器9、所述一号电磁阀10、所述二号电磁阀11、所述三号电磁阀12、所述四号电磁阀13、所述一号循环泵14、所述二号循环泵15、温度传感器18、水箱3内部的控制器和所述石墨烯电暖器6内部的控制器均信号连接至所述温控器，本专利中采用清洁的太阳能对水加热，降低能耗；其次，在夏季可直接用太阳能集热设备提供用户生活用水，如洗澡；冬季既可以提供生活用水，亦可以用于对石墨烯电暖器系统提供热源。

所述水箱3内部安装换热盘管31，底部放置石墨烯相变储能材料，所述石墨烯相变储能材料为石墨烯复合无机水合物相变储能材料，通过水箱底部放置的石墨烯复合无机水合物相变储能材料进行储能，可以有效减小水箱体积，提高传热效率，降低残余热量，提高热量利用率。

所述温控器为电暖温控器。

所述一号散热器16和所述二号散热器17安装在不同的房间。

所述一号循环泵14和所述二号循环泵15为CDLF立式多级循环泵，CDLF 型轻型不锈钢立式多级循环泵采用标准立式电机和快装式机械密封，更换非常方便。

所述太阳能集热器温度传感器2、所述水箱温度传感器4、所述电暖器温度传感器9和所述温度传感器18均为热电偶传感器。

所述电暖器压力传感器7为压电式压力传感器，体积小、动态特性好、耐高温。

一种基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统的工作原理为：

水箱温度传感器4、水箱液位传感器5用于检测水箱3的温度和液位，电暖器压力传感器7、电暖器流量传感器8和电暖器温度传感器9分别用于检测石墨烯电暖器6出水口的压力、流量和温度，并实时传递给温控器；太阳能集热器1的出水口安装太阳能集热器温度传感器2，当进出水口温差超过5℃时，温控器控制循环泵2启动，当进出口温差小于2℃时控制器控制循环泵2停止工作；

冬季供暖模式：石墨烯电暖器6准备开始工作时，使用人员通过温控器打开二号电磁阀11和四号电磁阀13，关闭一号电磁阀10和三号电磁阀12 关闭，启动一号循环泵14，通过电暖器流量传感器8的反馈信号判断石墨烯电暖器6是否具备开启条件。当水箱3的温度大于石墨烯电暖器6的出水温度5℃时，温控器打开一号电磁阀10，关闭二号电磁阀11，延时关闭石墨烯电暖器6；当水箱3的温度低于设定温度时，温控器打开二号电磁阀11，关闭一号电磁阀10，启动石墨烯电暖器6。

夏季热水模式：当水箱3温度低于设定值时，温控器打开一号电磁阀10 和三号电磁阀12，关闭二号电磁阀11和四号电磁阀13，启动一号循环泵14，温控器通过电暖器流量传感器8反馈的信号判断石墨烯电暖器6是否具备开启条件，当水箱3的温度达到设定值时，延时关闭石墨烯电暖器6，延时关闭一号循环泵14。本专利中石墨烯电暖器6与太阳能集热器1相辅相成为室内采暖提供热量，优先使用太阳能集热器1采集的热量将水箱3内的水加热，通过水箱3底部放置的石墨烯复合无机水合物相变储能材料进行储能。可以有效减小水箱体积，提高传热效率，降低残余热量，提高热量利用率。使水温提升到40～60℃以上；通过水箱3内的热交换盘管31将太阳能集热系统产生的热量传递给石墨烯加热系统，使系统内的水温达到40～60℃以上。当受天气影响太阳能集热器1提供的热量低于40℃时，石墨烯电暖器6启动将水温继续加热提升到40～60℃稳定给用户供暖。

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 (8)

1.一种基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统，其特征在于：包括太阳能集热器(1)、水箱(3)、石墨烯电暖器(6)、一号电磁阀(10)、二号电磁阀(11)、三号电磁阀(12)、四号电磁阀(13)、一号循环泵(14)、二号循环泵(15)和温控器，

所述太阳能集热器(1)的进水口经一号手动闸阀(19)连接至自来水，出水口管路连接至所述水箱(3)的第一进水口，所述太阳能集热器(1)的出水口上安装太阳能集热器温度传感器(2)，所述水箱(3)上安装水箱温度传感器(4)和水箱液位传感器(5)，所述水箱(3)的第一出水口经所述二号循环泵(15)管路连接至所述太阳能集热器(1)的进水口，且该管路上安装温度传感器(18)，所述水箱(3)的第二出水口为生活用热水管，所述生活用热水管上设有二号手动闸阀(20)，所述水箱(3)的第三出水口经所述四号电磁阀(13)、一号散热器(16)、二号散热器(17)和所述一号循环泵(14)后连接至所述石墨烯电暖器(6)的进水口，所述石墨烯电暖器(6)的出水口经所述一号电磁阀(10)管路连接至所述水箱(3)的第二进水口，所述石墨烯电暖器(6)的出水口安装电暖器压力传感器(7)、电暖器流量传感器(8)和电暖器温度传感器(9)，所述石墨烯电暖器(6)的出水口经所述二号电磁阀(11)和所述三号电磁阀(12)后管路连接至所述一号循环泵(14)，所述二号电磁阀(11)和所述三号电磁阀(12)之间的管路连接至所述四号电磁阀(13)靠近水箱(3)一侧的管路上，所述太阳能集热器温度传感器(2)、所述水箱温度传感器(4)、所述水箱液位传感器(5)、所述电暖器压力传感器(7)、所述电暖器流量传感器(8)、所述电暖器温度传感器(9)、所述一号电磁阀(10)、所述二号电磁阀(11)、所述三号电磁阀(12)、所述四号电磁阀(13)、所述一号循环泵(14)、所述二号循环泵(15)、温度传感器(18)、水箱(3)内部的控制器和所述石墨烯电暖器(6)内部的控制器均信号连接至所述温控器。

2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统，其特征在于：所述水箱(3)内部安装换热盘管(31)，底部放置石墨烯相变储能材料。

3.根据权利要求2所述的一种基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统，其特征在于：所述石墨烯相变储能材料为石墨烯复合无机水合物相变储能材料。

4.根据权利要求1所述的一种基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统，其特征在于：所述温控器为电暖温控器。

5.根据权利要求1所述的一种基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统，其特征在于：所述一号散热器(16)和所述二号散热器(17)安装在不同的房间。

6.根据权利要求1所述的一种基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统，其特征在于：所述一号循环泵(14)和所述二号循环泵(15)为CDLF立式多级循环泵。

7.根据权利要求1所述的一种基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统，其特征在于：所述太阳能集热器温度传感器(2)、所述水箱温度传感器(4)、所述电暖器温度传感器(9)和所述温度传感器(18)均为热电偶传感器。

8.根据权利要求1所述的一种基于太阳能辅助加热的石墨烯电采暖系统，其特征在于：所述电暖器压力传感器(7)为压电式压力传感器。