CN210088957U - 一种燃气辅助太阳能供暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种燃气辅助太阳能供暖系统，包括燃气采暖热水炉和太阳能集热器，燃气采暖热水炉包括供暖换热器、主换热器及生活用水换热器；卫浴水进口端、出口端分别与生活用水换热器的第一进水端、第一出水端连接，生活用水换热器的第二出水端、主换热器的进水口及供暖换热器的第三进水端均与供暖出口端连接，供暖换热器的第三进水端与供暖出口端之间连接第一两通阀，第一三通阀的三个阀口连接供暖换热器的第三出水端及主换热器的出水口、供暖入口端、生活用水换热器的第二进水端连接；太阳能集热器的出水端、进水端分别与供暖换热器的第四进水端、第四出水端连接。本实用新型的供暖系统可用燃气和太阳能作为热源供暖，能够减少能源浪费。

Description

一种燃气辅助太阳能供暖系统

技术领域

本实用新型涉及供暖系统技术领域，特别是涉及一种燃气辅助太阳能供暖系统。

背景技术

近年来，在住宅和其它类似场所的供暖系统中，燃气采暖热水炉应用广泛，燃气采暖热水炉不仅能实现供暖，还能提供生活热水，这具有显著的竞争优势。供暖系统一般需要燃气采暖热水炉长时间运行，特别是在增加了防冻和预热功能后，燃气采暖热水炉每时每刻都在维持运行中，这会造成燃气消耗巨大。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供燃气辅助太阳能供暖系统，既可以供暖也可以提供生活用水，系统用户可根据需求和使用环境，选择合适的热源和运行方式，提高系统效率，且可防止在供暖过程中燃气的持续供给造成能源浪费。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种燃气辅助太阳能供暖系统，其包括燃气采暖热水炉和太阳能集热器，所述燃气采暖热水炉包括供暖换热器、主换热器、生活用水换热器、第一两通阀、第一三通阀、供暖入口端、供暖出口端、卫浴水进口端及卫浴水出口端；

所述生活用水换热器具有连通的第一进水端及第一出水端、以及连通的第二进水端及第二出水端，所述供暖换热器具有连通的第三进水端及第三出水端、以及连通的第四进水端及第四出水端；

所述卫浴水进口端与所述生活用水换热器的第一进水端连接，所述生活用水换热器的第一出水端与所述卫浴水出口端连接，所述生活用水换热器的第二出水端、所述主换热器的进水口及所述供暖换热器的第三进水端均与所述供暖出口端连接，所述第一两通阀连接于所述供暖换热器的第三进水端与所述供暖出口端之间，所述供暖换热器的第三出水端及所述主换热器的出水口均与所述第一三通阀的第一阀口连接，所述第一三通阀的第二阀口与所述供暖入口端连接，所述第一三通阀的第三阀口与所述生活用水换热器的第二进水端连接；

所述太阳能集热器的出水端与所述供暖换热器的第四进水端连接，所述太阳能集热器的进水端与所述供暖换热器的第四出水端连接。

作为优选方案，所述燃气辅助太阳能供暖系统还包括第一循环水泵；所述第一循环水泵的进水端与所述供暖出口端及所述生活用水换热器的第二出水端连接，所述第一循环水泵的出水端与所述第一两通阀的一端及所述主换热器的进水口相连。

作为优选方案，所述燃气辅助太阳能供暖系统还包括蓄热水箱，所述蓄热水箱具有顶部进水端及底部出水端；

所述蓄热水箱的底部出水端连接所述卫浴水进口端，所述蓄热水箱的顶部进水端连接所述卫浴水出口端。

作为优选方案，所述燃气辅助太阳能供暖系统还包括太阳能换热器及第二三通阀，所述太阳能换热器具有连通的第五进水端及第五出水端、以及连通的第六进水端和第六出水端；

所述太阳能换热器的第五进水端连接于所述第二三通阀的第一阀口，所述第二三通阀的第二阀口连接所述供暖换热器的第四出水端，所述第二三通阀的第三阀口连接所述太阳能集热器的出水端及所述供暖换热器的第四进水端；

所述太阳能换热器的第六进水端与所述蓄热水箱的底部出水端连接，所述太阳能换热器的第六出水端与所述蓄热水箱的顶部进水端连接。

作为优选方案，所述蓄热水箱还具有中部进水端，所述燃气辅助太阳能供暖系统还包括第三三通阀，所述第三三通阀的第一阀口与所述太阳能换热器的第六出水端连接，所述第三三通阀的第二阀口连接所述蓄热水箱的中部进水端，所述第三三通阀的第三阀口连接所述蓄热水箱的顶部进水端。

作为优选方案，所述燃气辅助太阳能供暖系统还包括第二循环水泵，所述第二循环水泵的进水端连接所述蓄热水箱的底部出水端，所述第二循环水泵的出水端连接于所述卫浴水进口端及所述太阳能换热器的第六进水端。

作为优选方案，所述燃气辅助太阳能供暖系统还包括第二两通阀和第三两通阀，所述第二两通阀连接于所述第二循环水泵和所述太阳能换热器之间，所述第三两通阀连接于所述第二循环水泵和所述卫浴水进口端之间。

作为优选方案，所述燃气辅助太阳能供暖系统还包括连接于所述蓄热水箱的底部出水端的补水端，所述蓄热水箱和所述补水端之间设有仅允许液体从补水端流入蓄热水箱的单向阀。

作为优选方案，所述燃气辅助太阳能供暖系统还包括第三循环水泵，所述第三循环水泵的进水端连接于所述太阳能换热器的第五出水端，所述第三循环水泵的出水端连接于所述太阳能集热器的进水端。

作为优选方案，在所述太阳能集热器的进水端和所述太阳能换热器的第五出水端之间还设有膨胀水箱。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型实施例的供暖系统，既可以实现供暖，也可以提供生活热水，在供暖时，主要加热热源为太阳能，并利用燃气采暖炉作为辅助热源，用户根据需求及使用环境，选择相对应合适的热源和运行模式，提高系统效率，进而提高系统的经济性和可使用性；另外，由于太阳能集热器的固有特性，自身具有防冻的特性，使整个系统在环境温度低的情况下能有好的防冻效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种燃气辅助太阳能供暖系统利用太阳能集热器作为加热源加热生活热水时的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中一种燃气辅助太阳能供暖系统利用采暖热水炉作为加热源加热生活热水时的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中一种燃气辅助太阳能供暖系统利用太阳能集热器作为加热源供暖时的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中一种燃气辅助太阳能供暖系统利用采暖热水炉作为加热源供暖时的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中一种燃气辅助太阳能供暖系统使用生活热水时的结构示意图。

图中，1、燃气采暖热水炉；11、供暖换热器；111、第三进水端； 112、第三出水端；113、第四进水端；114、第四出水端；12、主换热器；13、生活用水换热器；131、第一进水端；132、第一出水端； 133、第二进水端；134、第二出水端；14、第一两通阀；15、第一三通阀；16、供暖入口端；17、供暖出口端；18、卫浴水进口端；19、卫浴水出口端；110、第一循环水泵；2、太阳能集热器；21、出水端； 22、进水端；3、蓄热水箱；31、顶部进水端；32、底部出水端；33、中部进水端；34、热水端口；4、太阳能换热器；41、第五进水端； 42、第五出水端；43、第六进水端；44、第六出水端；5、第二三通阀；6、第三三通阀；7、第二循环水泵；8、第二两通阀；9、第三两通阀；10、补水端；20、单向阀；30、第三循环水泵；40、膨胀水箱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1-图5所示，本实用新型优选实施例的一种燃气辅助太阳能供暖系统，其包括燃气采暖热水炉1和太阳能集热器2，所述燃气采暖热水炉1包括供暖换热器11、主换热器12、生活用水换热器13、第一两通阀14、第一三通阀15、供暖入口端16、供暖出口端17、卫浴水进口端18及卫浴水出口端19；

所述生活用水换热器13具有连通的第一进水端131及第一出水端132、以及连通的第二进水端133及第二出水端134，所述供暖换热器11具有连通的第三进水端111及第三出水端112、以及连通的第四进水端113及第四出水端114；

所述卫浴水进口端18与所述生活用水换热器13的第一进水端 131连接，所述生活用水换热器13的第一出水端132与所述卫浴水出口端19连接，所述生活用水换热器13的第二出水端134、所述主换热器12的进水口及所述供暖换热器11的第三进水端111均与所述供暖出口端17连接，所述第一两通阀14连接于所述供暖换热器11 的第三进水端111与所述供暖出口端17之间，所述供暖换热器11的第三出水端112及所述主换热器12的出水口均与所述第一三通阀15 的第一阀口连接，所述第一三通阀15的第二阀口与所述供暖入口端 16连接，所述第一三通阀15的第三阀口与所述生活用水换热器13 的第二进水端133连接；

所述太阳能集热器2的出水端与所述供暖换热器11的第四进水端113连接，所述太阳能集热器2的进水端与所述供暖换热器11的第四出水端114连接。

基于上述技术方案，本实施例中提供的燃气辅助太阳能供暖系统，可根据不同需求及环境采用不同方式进行供暖：系统启动并进入供暖模式后，在采暖负荷小的季节，优先选择太阳能集热器2作为供暖热源，第一两通阀14接通，采暖过程中，水从供暖出口端17流出，并依次流过第一两通阀14、供暖换热器11的第三进水口111、供暖换热器 11的第三出水端112、第一三通阀15的第一阀口及第二阀口，最终从供暖入口端16流入供暖设备；待检测到供热热量不足时，即检测供暖出口端17流出水的温度小于40℃，切换到后备热源燃气采暖热水炉1，第一两通阀14断开，水流从供暖出口流入后，依次流过主换热器12、第一三通阀15，最终从供暖入口端16流入供暖设备；在采暖季节，当采暖负荷较大时，该燃气辅助太阳能供暖系统主要以燃气采暖炉1为供暖热源，如在采暖负荷不大的季节，刚开始的时候可以开启燃气采暖炉1，待负荷稳定时再切换到太阳能供暖模式，降低燃气消耗。

示例性地，本实施例中，系统同时设有外出模式，在室内无人的情况下，系统优先采用太阳能集热器2采暖，能够保证室内温度不至于太低，也能够减少能耗。

另外，本实施例中，卫浴的热水供应则是通过生活用水换热器13 加热，热源采用燃气采暖炉1。

有鉴于此，由于采用燃气辅助太阳能集热器2进行供暖，可根据不同的需求及不同的环境，以选择不同的热源进行供暖，不仅能够满足不同的供暖需求，且可降低能源消耗，使得太阳能集热器2在全年都得到充分利用，显著提高系统的运行经济性；同时，由于太阳能集热器2固有的特性，太阳能集热器2自身具有防冻特性，使得整个系统在环境温度低的情况下具有较好的防冻效果。

本实施例中，太阳能集热器2所构成的回路采用的传热介质为防冻液，且用户可以根据当地的最低温度选取适当冰点的防冻液，因系统使用的防冻液作为传热介质，因此系统在外部无需采取防冻措施。

具体地，本实施例中，为了保证水流循环，燃气辅助太阳能供暖系统还包括第一循环水泵110；所述第一循环水泵110的进水端与所述供暖出口端17及所述生活用水换热器13的第二出水端134连接，所述第一循环水泵110的出水端与所述第一两通阀14的一端及所述主换热器12的进水口相连。

进一步地，为了能够充分利用热能，系统增设用于储能的蓄热水箱3，所述蓄热水箱3具有顶部进水端31及底部出水端32；所述蓄热水箱3的底部出水端32连接所述卫浴水进口端18，所述蓄热水箱3的顶部进水端31连接所述卫浴水出口端19。另外，只需要蓄热水箱3的顶部设置热水端口34，当卫浴时，打开热水端口34便可用到热水，水温不受水压的影响，且出水稳定，从而能够提高洗浴的舒适性。

示例性地，为了改善生活热水的卫生指标，可以利用燃气辅助加热措施，在规定的时间间隔，将蓄热水箱3内的热水温度提高到灭菌消毒所需的60℃以上，以杀灭水中的细菌。

优选地，为了进一步提高洗浴的舒适性，并降低燃气消耗，本实施例中的燃气辅助太阳能供暖系统还包括太阳能换热器4及第二三通阀5，所述太阳能换热器4具有连通的第五进水端41及第五出水端42、以及连通的第六进水端43和第六出水端44；

所述太阳能集热器2的进水端22与所述太阳能换热器4的第五出水端42连接，所述太阳能换热器4的第五进水端41连接于所述第二三通阀5的第一阀口，所述第二三通阀5的第二阀口连接所述供暖换热器 11的第四出水端114，所述第二三通阀5的第三阀口连接所述太阳能集热器2的出水端21及所述供暖换热器11的第四进水端113；

所述太阳能换热器4的第六进水端43与所述蓄热水箱3的底部出水端32连接，所述太阳能换热器4的第六出水端44与所述蓄热水箱3 的顶部进水端31连接。

本实施例中，在对生活热水进行加热时，同样可选择太阳能集热器2或者燃气采暖炉1作为加热热源，且优先使用太阳能集热器2作为加热热源；在使用太阳能集热器2加热生活热水时，系统启动并进入生活热水加热模式后，水经太阳能换热器4加热后由顶部进水端31进入蓄热水箱3内。

示例性地，将所述太阳能换热器4与蓄热水箱3安装在一起，可进一步起到一定的防冻效果。

优选地，本实施例中，所述蓄热水箱3还具有中部进水端33，所述燃气辅助太阳能供暖系统还包括第三三通阀6，所述第三三通阀6 的第一阀口与所述太阳能换热器4的第六出水端44连接，所述第三三通阀6的第二阀口连接所述蓄热水箱3的中部进水端33，所述第三三通阀6的第三阀口连接所述蓄热水箱3的顶部进水端31。

当检测到太阳能换热器4的第六出水端44处的出水温度较低时，例如＜40℃，经太阳能换热器4加热后的热水经第三三通阀6从中部进水端33流入蓄热水箱3内，当检测到太阳能换热器4的第六出水端44 处的出水温度较高时，例如≥40℃时，经太阳能换热器4加热后的热水经第三三通阀6从顶部进水端31进入蓄热水箱3内。一方面，可防止在热水使用过程中，蓄热水箱3上部区域的温度波动，保证使用的舒适性；另一方面，减少过多的剩余热水造成的热量浪费。

本实施例中，蓄热水箱3中部的温度明显高于水源供水温度，在燃气辅助太阳能加热生活热水时，只需将蓄热水箱3中部的热水升温，可大幅度减少燃气消耗。

本实施例中，为了使水流顺利循环，所述燃气辅助太阳能供暖系统还包括第二循环水泵7，所述第二循环水泵7的进水端连接所述蓄热水箱3的底部出水端32，所述第二循环水泵7的出水端连接于所述卫浴水进口端18及所述太阳能换热器4的第六进水端43。

具体地，为了控制水流量大小及循环水路的通断，燃气辅助太阳能供暖系统还包括第二两通阀8和第三两通阀9，所述第二两通阀8连接于所述第二循环水泵7和所述太阳能换热器4之间，所述第三两通阀 9连接于所述第二循环水泵7和所述卫浴水进口端18之间。

本实施例中，还包括连接于所述蓄热水箱3的底部出水端32的补水端10，且所述蓄热水箱3和所述补水端10之间设有仅允许液体从补水端10流入蓄热水箱3的单向阀20；可通过补水端10向蓄热水箱3提供冷水。

同样为了保证水流顺利循环，本实施例中的燃气辅助太阳能供暖系统还包括第三循环水泵30，所述第三循环水泵30的进水端连接于所述太阳能换热器4的第五出水端42，所述第三循环水泵30的出水端连接于所述太阳能集热器2的进水端22。

本实施例中，在所述太阳能集热器2的进水端22和所述太阳能换热器4的第五出水端42之间还设有膨胀水箱40，可保证水压的稳定性。

本实施例中的燃气辅助太阳能供暖系统分别采用太阳能集热器2 及燃气采暖炉1作为加热源以分别加热生活热水及供暖的过程如下所示：

其中，利用太阳能集热器2加热生活热水时，具体请参阅附图1 所示，系统进入生活热水加热模式，且选择太阳能集热器2作为加热源，第二三通阀5的第三阀口及第一阀口之间的通道、以及第二两通阀8接通，并开启第二循环水泵7，经太阳能换热器4加热后的热水分别通过顶部进水端31或者中部进水端33流入蓄热水箱3内。

请参阅图2所示，其为利用燃气加热生活热水时的示意图，把热源切换至燃气采暖热水炉1，并调节到卫浴模式，接通第三两通阀9 并断开第一两通阀14，蓄热水箱3内的冷水从底部出水端32流出，流经第二循环水泵7，经生活用水换热器13加热后的热水从蓄热水箱3 的顶部进水端31流入至蓄热水箱3，直至使蓄热水箱3中的热水量达到要求为止。

本实施例中，在利用太阳能集热器2进行供暖时，系统启动进入供暖模式，具体参照附图3所示，第二两通阀8的第二阀口和第三阀口之间的通道接通，且第一两通阀14接通，燃气采暖热水炉1调节到供暖模式，但此时燃烧系统并不启动。

如图4所示为利用燃气采暖热水炉1进行供暖的示意图，此时将热源切换到燃气采暖热水炉1，并调节到供暖模式，燃烧系统正常启动。

附图5示出了利用使用生活热水时的示意图，用户直接从热水端口34获取热水，当使用过程中系统检测到蓄热水箱3里水温下降时，系统根据用户使用习惯自行选择热源进行热量补充。

综上，本实用新型实施例提供一种燃气辅助太阳能供暖系统，可用于供暖及提供生活热水，在供暖过程中，以太阳能集热器2作为主要的热源，而以燃气作为辅助的热源，用户可根据需求及使用环境，选择相对应合适的热源和运行模式，提高系统效率，进而提高系统的经济性和可使用性；另外，由于太阳能集热器2固有的特性，在低温环境下无需考虑防冻问题，可减少系统需要增加系统振动防冻方面造成的费用

以上所述仅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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种燃气辅助太阳能供暖系统，其特征在于，包括燃气采暖热水炉(1)和太阳能集热器(2)，所述燃气采暖热水炉(1)包括供暖换热器(11)、主换热器(12)、生活用水换热器(13)、第一两通阀(14)、第一三通阀(15)、供暖入口端(16)、供暖出口端(17)、卫浴水进口端(18)及卫浴水出口端(19)；

所述生活用水换热器(13)具有连通的第一进水端(131)及第一出水端(132)、以及连通的第二进水端(133)及第二出水端(134)，所述供暖换热器(11)具有连通的第三进水端(111)及第三出水端(112)、以及连通的第四进水端(113)及第四出水端(114)；

所述卫浴水进口端(18)与所述生活用水换热器(13)的第一进水端(131)连接，所述生活用水换热器(13)的第一出水端(132)与所述卫浴水出口端(19)连接，所述生活用水换热器(13)的第二出水端(134)、所述主换热器(12)的进水口及所述供暖换热器(11)的第三进水端(111)均与所述供暖出口端(17)连接，所述第一两通阀(14)连接于所述供暖换热器(11)的第三进水端(111)与所述供暖出口端(17)之间，所述供暖换热器(11)的第三出水端(112)及所述主换热器(12)的出水口均与所述第一三通阀(15)的第一阀口连接，所述第一三通阀(15)的第二阀口与所述供暖入口端(16)连接，所述第一三通阀(15)的第三阀口与所述生活用水换热器(13)的第二进水端(133)连接；

所述太阳能集热器(2)的出水端(21)与所述供暖换热器(11)的第四进水端(113)连接，所述太阳能集热器(2)的进水端(22)与所述供暖换热器(11)的第四出水端(114)连接。

2.如权利要求1所述的燃气辅助太阳能供暖系统，其特征在于，还包括第一循环水泵(110)，所述第一循环水泵(110)的进水端与所述供暖出口端(17)及所述生活用水换热器(13)的第二出水端(134) 连接，所述第一循环水泵(110)的出水端与所述第一两通阀(14)的一端及所述主换热器(12)的进水口相连。

3.如权利要求1所述的燃气辅助太阳能供暖系统，其特征在于，还包括蓄热水箱(3)，所述蓄热水箱(3)具有顶部进水端(31)及底部出水端(32)；

所述蓄热水箱(3)的底部出水端(32)连接所述卫浴水进口端(18)，所述蓄热水箱(3)的顶部进水端(31)连接所述卫浴水出口端(19)。

4.如权利要求3所述的燃气辅助太阳能供暖系统，其特征在于，还包括太阳能换热器(4)及第二三通阀(5)，所述太阳能换热器(4)具有连通的第五进水端(41)及第五出水端(42)、以及连通的第六进水端(43)和第六出水端(44)；

所述太阳能集热器(2)的进水端(22)与所述太阳能换热器(4)的第五出水端(42)连接，所述太阳能换热器(4)的第五进水端(41)连接于所述第二三通阀(5)的第一阀口，所述第二三通阀(5)的第二阀口连接所述供暖换热器(11)的第四出水端(114)，所述第二三通阀(5)的第三阀口连接所述太阳能集热器(2)的出水端(21)及所述供暖换热器(11)的第四进水端(113)；

所述太阳能换热器(4)的第六进水端(43)与所述蓄热水箱(3)的底部出水端(32)连接，所述太阳能换热器(4)的第六出水端(44)与所述蓄热水箱(3)的顶部进水端(31)连接。

5.如权利要求4所述的燃气辅助太阳能供暖系统，其特征在于，所述蓄热水箱(3)还具有中部进水端(33)，所述燃气辅助太阳能供暖系统还包括第三三通阀(6)，所述第三三通阀(6)的第一阀口与所述太阳能换热器(4)的第六出水端(44)连接，所述第三三通阀(6)的第二阀口连接所述蓄热水箱(3)的中部进水端(33)，所述第三三通阀(6)的第三阀口连接所述蓄热水箱(3)的顶部进水端(31)。

6.如权利要求5所述的燃气辅助太阳能供暖系统，其特征在于，还包括第二循环水泵(7)，所述第二循环水泵(7)的进水端连接所述蓄热水箱(3)的底部出水端(32)，所述第二循环水泵(7)的出水端连接于所述卫浴水进口端(18)及所述太阳能换热器(4)的第六进水端(43)。

7.如权利要求6所述的燃气辅助太阳能供暖系统，其特征在于，还包括第二两通阀(8)和第三两通阀(9)，所述第二两通阀(8)连接于所述第二循环水泵(7)和所述太阳能换热器(4)之间，所述第三两通阀(9)连接于所述第二循环水泵(7)和所述卫浴水进口端(18)之间。

8.如权利要求3所述的燃气辅助太阳能供暖系统，其特征在于，还包括连接于所述蓄热水箱(3)的底部出水端(32)的补水端(10)，所述蓄热水箱(3)和所述补水端(10)之间设有仅允许液体从补水端(10)流入蓄热水箱(3)的单向阀(20)。

9.如权利要求4所述的燃气辅助太阳能供暖系统，其特征在于，还包括第三循环水泵(30)，所述第三循环水泵(30)的进水端连接于所述太阳能换热器(4)的第五出水端(42)，所述第三循环水泵(30)的出水端连接于所述太阳能集热器(2)的进水端(22)。

10.如权利要求4所述的燃气辅助太阳能供暖系统，其特征在于，在所述太阳能集热器(2)的进水端(22)和所述太阳能换热器(4)的第五出水端(42)之间还设有膨胀水箱(40)。

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