CN214249769U - 一种全天候光热水暖毯供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种全天候光热水暖毯供热系统，包括自来水截止阀、逆止阀、过滤器、太阳能集热器、排气阀、用水设备、回水口截止阀、出水口截止阀、水暖毯和一体化控制装置，该一体化控制装置集成了循环水泵和换热器等部件，仅需要通过装置接口连接太阳能集热器和水暖毯，同时装置本身也设置了电加热器，并通过控制器对加热过程进行控制和调节，因此既可以实现太阳能加热，又可以实现电加热，避免了太阳能集热器不能持续向水暖毯供热的问题。

Description

一种全天候光热水暖毯供热系统

技术领域

本实用新型属于供热系统领域，具体涉及一种全天候光热水暖毯供热系统。

背景技术

随着农民生活水平日益提高，农村居住建筑建设正在快速更新换代，农村能源消费水平也在持续升高。尤其在北方农村地区，供热是能源消耗大户，且散烧煤和薪柴燃烧供暖仍是现阶段很多农村地区的主要供热方式，亟需清洁能源供热方式替代，同时要降低农村能源消耗，降低能源支出。因此需要大力开展农村建筑节能，一方面要求紧密结合农村实际，总结出符合农村现状的绿色节能技术，引导绿色农房建设，另一方面要求积极采用太阳能等可再生能源解决农房用能需求，推进农村建筑清洁用能。

太阳能资源丰富，已经得到了广泛的应用，特别是太阳能集热器作为一种常见的可再生能源利用装置，已经进入了千家万户，其通过光热转换的形式，将太阳能转化为热能，可提供生活热水。尤其是在农村地区，具有良好的太阳能资源条件，更适宜利用太阳能。

目前，农村地区开始大面积使用电热毯和分体空调，虽然这两种供热末端均采用电能驱动，实现了清洁能源供热，但仍存在热舒适性差和能耗高的问题。以电热毯为例，电热毯主要用于局部供热，长时间使用电热毯易造成口干舌燥等不适感，能耗也较高。而冬季的太阳能热水虽然温度较低，但依然可以满足床或土炕的局部供热需求，通过一种全天候光热水暖毯供热系统，连接太阳能集热器和铺设在床或土炕上的用热末端，就可以实现太阳能热水的局部供热功能，既提高了热舒适性，又降低了能源消耗。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种全天候光热水暖毯供热系统，采用了一体化控制装置，该装置能够连接太阳能集热器和水暖毯，即利用太阳能加热水暖毯，并对加热过程进行控制，同时采用了电加热器，因此既可以采用太阳能加热，又可以采用电加热。适宜在有供热需求的农村地区使用，既实现了清洁能源供热、降低传统能源消耗，又提高农村居住建筑的热舒适性。

为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种全天候光热水暖毯供热系统，其特征在于：包括自来水截止阀、逆止阀、过滤器、太阳能集热器、排气阀、用水设备、回水口截止阀、出水口截止阀、水暖毯和一体化控制装置；

自来水截止阀一侧用于接通自来水，另一侧连接着逆止阀进水口，逆止阀出水口连接着过滤器进水口，过滤器出水口分别连接着太阳能集热器进水口和回水口截止阀，太阳能集热器出水口分别连接了排气阀、用水设备和出水口截止阀，回水口截止阀和出水口截止阀用于连接一体化控制装置；

一体化控制装置的装置供热端进水口和装置供热端出水口分别连接着出水口截止阀和回水口截止阀，一体化控制装置能够与太阳能集热器形成热水循环，使得太阳能集热器内的热水在一体化控制装置内放热；

一体化控制装置的装置用热端出水口和装置用热端回水口分别连接着水暖毯的放热盘管的进水口和出水口，一体化控制装置能够与水暖毯的放热盘管形成热水循环，使得水暖毯的放热盘管内的热水在一体化控制装置内吸热。

所述的一体化控制装置还包括控制器、外壳、用热端温度传感器、电加热器、用热端循环水泵、供热端循环水泵、板式换热器、恒温水箱、供热端温度传感器；

控制器连接着用热端温度传感器、电加热器、用热端循环水泵、供热端循环水泵和供热端温度传感器；

装置供热端进水口连接着供热端循环水泵进水口，供热端循环水泵出水口连接着板式换热器供热端进水口，板式换热器供热端出水口连接着装置供热端出水口，板式换热器用热端进水口连接着装置用热端回水口，板式换热器用热端出水口连接着恒温水箱进水口，恒温水箱上设置有用热端温度传感器和电加热器，恒温水箱出水口连接着用热端循环水泵进水口，用热端循环水泵出水口再连接着装置用热端出水口。

控制器、用热端温度传感器、电加热器、用热端循环水泵、供热端循环水泵、板式换热器、恒温水箱均被固定在外壳内，控制器包含可操作的面板，面板位于外壳表面，装置供热端进水口和装置供热端出水口被固定在外壳一侧，装置用热端出水口和装置用热端回水口被固定在外壳另外一侧，供热端温度传感器位于外壳外，并与控制器通过柔性金属导线连接。

供热端温度传感器能够监测太阳能集热器水箱温度；控制器可以根据供热端温度传感器的监测温度启动或关闭用热端循环水泵和供热端循环水泵，可以实现太阳能集热器向水暖毯供热。

用热端温度传感器能够监测恒温水箱温度，控制器可以根据用热端温度传感器的监测温度启动或关闭用热端循环水泵和电加热器，可以实现电加热器向水暖毯供热。

水暖毯铺设在土炕或者床的表面，能够以放热盘管内流通热水的形式加热土炕或者床，水暖毯的放热盘管材质为硅胶管，水暖毯的上表面和下表面均为棉布，放热盘管分布在水暖毯上表面和下表面之间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型的一种全天候光热水暖毯供热系统，采用了一体化控制装置连接太阳能集热器和水暖毯，该一体化控制装置集成了循环水泵和换热器等部件，仅需要通过装置接口连接太阳能集热器和水暖毯，就可以实现太阳能加热水暖毯，通过控制器对加热过程进行控制和调节，同时设置了电加热器，因此既可以采用太阳能加热，又可以采用电加热，避免了太阳能集热器不能持续供热的问题，还能够通过太阳能集热器提供生活热水。尤其适宜于北方严寒及寒冷地区的农村居住建筑使用，水暖毯可铺设在土炕或者床的表面，用于局部供热，既实现了清洁能源供热、降低传统能源消耗，提高农村居住建筑的热舒适性。

附图说明

图1为本实用新型的一种全天候光热水暖毯供热系统的结构示意图；

图2为本实用新型的一体化控制装置的结构示意图；

图3为本实用新型的一体化控制装置的外观示意图；

其中，1为控制器，2为外壳，3为用热端温度传感器，4为电加热器，5为用热端循环水泵，6为供热端循环水泵，7为板式换热器，8为恒温水箱，9为装置供热端进水口，10为装置供热端出水口，11为装置用热端出水口，12为装置用热端回水口，13为供热端温度传感器，14为自来水截止阀，15为逆止阀，16为过滤器，17为太阳能集热器，18为排气阀，19为用水设备，20为回水口截止阀，21为出水口截止阀，22为水暖毯。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

本实用新型总的构思是：设计一种全天候光热水暖毯供热系统，通过一体化控制装置能够连接太阳能集热器和水暖毯，同时一体化控制装置本身也设置了电加热器，并通过控制器对加热过程进行控制和调节，因此既可以采用太阳能加热，又可以采用电加热，避免了太阳能集热器不能持续供热的问题。

为了详细说明本实用新型的技术内容以及构造和目的，下面结合附图进行具体介绍。

如图1和图2所示，一种全天候光热水暖毯供热系统，包括自来水截止阀14、逆止阀15、过滤器16、太阳能集热器17、排气阀18、用水设备19、回水口截止阀20、出水口截止阀21、水暖毯22和一体化控制装置；

自来水截止阀14一侧用于接通自来水，另一侧连接着逆止阀15进水口，逆止阀15出水口连接着过滤器16进水口，过滤器16出水口分别连接着太阳能集热器17进水口和回水口截止阀20，太阳能集热器17出水口分别连接了排气阀18、用水设备19和出水口截止阀21，回水口截止阀20和出水口截止阀21用于连接一体化控制装置；

一体化控制装置的装置供热端进水口9和装置供热端出水口10分别连接着出水口截止阀21和回水口截止阀20，一体化控制装置能够与太阳能集热器17形成热水循环，使得太阳能集热器17内的热水在一体化控制装置内放热；

一体化控制装置的装置用热端出水口11和装置用热端回水口12分别连接着水暖毯22的放热盘管的进水口和出水口，一体化控制装置能够与水暖毯22的放热盘管形成管热水循环，使得水暖毯22的放热盘管内的热水在一体化控制装置内吸热。

一体化控制装置还包括控制器1、外壳2、用热端温度传感器3、电加热器4、用热端循环水泵5、供热端循环水泵6、板式换热器7、恒温水箱8、供热端温度传感器13；

控制器1连接着用热端温度传感器3、电加热器4、用热端循环水泵5、供热端循环水泵6和供热端温度传感器13；

装置供热端进水口9连接着供热端循环水泵6进水口，供热端循环水泵6出水口连接着板式换热器7供热端进水口，板式换热器7供热端出水口连接着装置供热端出水口10，板式换热器7用热端进水口连接着装置用热端回水口12，板式换热器7用热端出水口连接着恒温水箱8进水口，恒温水箱8上设置有用热端温度传感器3和电加热器4，恒温水箱8出水口连接着用热端循环水泵5进水口，用热端循环水泵5出水口再连接着装置用热端出水口11。

控制器1、用热端温度传感器3、电加热器4、用热端循环水泵5、供热端循环水泵6、板式换热器7、恒温水箱8均被固定在外壳2内，控制器1包含可操作的面板，面板位于外壳2表面，装置供热端进水口9和装置供热端出水口10被固定在外壳2一侧，装置用热端出水口11和装置用热端回水口12被固定在外壳2另外一侧，供热端温度传感器13位于外壳2外，并与控制器1通过柔性金属导线连接。

水暖毯22铺设在土炕或者床的表面，能够以放热盘管内流通热水的形式加热土炕或者床，水暖毯22的放热盘管材质为硅胶管，水暖毯22的上表面和下表面均为棉布，放热盘管分布在水暖毯22上表面和下表面之间。

本实用新型的一种全天候光热水暖毯供热系统的使用方法如下：

本实用新型可实现的主要功能有：（1）提供生活热水；（2）太阳能加热水暖毯；（3）电加热水暖毯，具体如下。

（1）提供生活热水

开启自来水截止阀14，自来水经太阳能集热器17加热升温，当用水设备19开启时，由于重力和自来水压力作用，太阳能集热器17热水经用水设备19流出，向用户提供生活热水，此时太阳能集热器17内的水量减少，自来水经自来水截止阀14、逆止阀15、过滤器16流进太阳能集热器17内，自动补充太阳能集热器17内的水量。逆止阀15确保了水流的流向，而过滤器16自动截留了自来水中的杂质，排气阀18用于自动排出太阳能集热器17及管道中的气体。

（2）太阳能加热水暖毯

开启回水口截止阀20和出水口截止阀21，自来水经太阳能集热器17加热升温，当用户需要向水暖毯22供热时，此时，供热端温度传感器13监测太阳能集热器水箱温度达到45℃时，控制器1启动用热端循环水泵5和供热端循环水泵6。热水在供热端循环水泵6驱动下，经出水口截止阀21、装置供热端进水口9、供热端循环水泵6进入板式换热器7内参与换热，放热后的热水经装置供热端出水口10、回水口截止阀20回流到太阳能集热器17中再次被加热。水暖毯22内的水在用热端循环水泵5驱动下，在板式换热器7中被加热，经恒温水箱8、用热端循环水泵5、装置用热端出水口11流入水暖毯22的放热盘管中散热，用于加热铺着水暖毯22的土炕或者床，放热后的热水经装置用热端回水口12回流至板式换热器7中再次被加热，实现太阳能集热器17向水暖毯22供热。

（3）电加热水暖毯

当用户需要向水暖毯22供热时，此时，供热端温度传感器13监测太阳能集热器17水箱温度未达到45℃，且用热端温度传感器3监测恒温水箱8温度低于40℃时，控制器1开启电加热器4、用热端循环水泵5，关闭供热端循环水泵6，当用热端温度传感器3监测恒温水箱8温度达到40℃时，则控制器1关闭电加热器4，当用热端温度传感器3监测恒温水箱8温度低于40℃时，则控制器再次开启电加热器4，保持恒温水箱8内的热水维持在40℃。恒温水箱8中被加热后的热水在用热端循环水泵5驱动下，经装置用热端出水口11流入水暖毯22的放热盘管中散热，用于加热铺着水暖毯22的土炕或者床，放热后的热水经装置用热端回水口12、板式换热器7再次回流至恒温水箱8中被加热，实现电加热器4向水暖毯22供热。

Claims (6)

1.一种全天候光热水暖毯供热系统，其特征在于：包括自来水截止阀（14）、逆止阀（15）、过滤器（16）、太阳能集热器（17）、排气阀（18）、用水设备（19）、回水口截止阀（20）、出水口截止阀（21）、水暖毯（22）和一体化控制装置；

自来水截止阀（14）一侧用于接通自来水，另一侧连接着逆止阀（15）进水口，逆止阀（15）出水口连接着过滤器（16）进水口，过滤器（16）出水口分别连接着太阳能集热器（17）进水口和回水口截止阀（20），太阳能集热器（17）出水口分别连接了排气阀（18）、用水设备（19）和出水口截止阀（21），回水口截止阀（20）和出水口截止阀（21）用于连接一体化控制装置；

一体化控制装置的装置供热端进水口（9）和装置供热端出水口（10）分别连接着出水口截止阀（21）和回水口截止阀（20），一体化控制装置能够与太阳能集热器（17）形成热水循环，使得太阳能集热器（17）内的热水在一体化控制装置内放热；

一体化控制装置的装置用热端出水口（11）和装置用热端回水口（12）分别连接着水暖毯（22）的放热盘管的进水口和出水口，一体化控制装置能够与水暖毯（22）的放热盘管形成热水循环，使得水暖毯（22）的放热盘管内的热水在一体化控制装置内吸热。

2.根据权利要求1所述的一种全天候光热水暖毯供热系统，其特征在于：所述的一体化控制装置还包括控制器（1）、外壳（2）、用热端温度传感器（3）、电加热器（4）、用热端循环水泵（5）、供热端循环水泵（6）、板式换热器（7）、恒温水箱（8）、供热端温度传感器（13）；

控制器（1）连接着用热端温度传感器（3）、电加热器（4）、用热端循环水泵（5）、供热端循环水泵（6）和供热端温度传感器（13）；

装置供热端进水口（9）连接着供热端循环水泵（6）进水口，供热端循环水泵（6）出水口连接着板式换热器（7）供热端进水口，板式换热器（7）供热端出水口连接着装置供热端出水口（10），板式换热器（7）用热端进水口连接着装置用热端回水口（12），板式换热器（7）用热端出水口连接着恒温水箱（8）进水口，恒温水箱（8）上设置有用热端温度传感器（3）和电加热器（4），恒温水箱（8）出水口连接着用热端循环水泵（5）进水口，用热端循环水泵（5）出水口再连接着装置用热端出水口（11）。

3.根据权利要求2所述的一种全天候光热水暖毯供热系统，其特征在于：控制器（1）、用热端温度传感器（3）、电加热器（4）、用热端循环水泵（5）、供热端循环水泵（6）、板式换热器（7）、恒温水箱（8）均被固定在外壳（2）内，控制器（1）包含可操作的面板，面板位于外壳（2）表面，装置供热端进水口（9）和装置供热端出水口（10）被固定在外壳（2）一侧，装置用热端出水口（11）和装置用热端回水口（12）被固定在外壳（2）另外一侧，供热端温度传感器（13）位于外壳（2）外，并与控制器（1）通过柔性金属导线连接。

4.根据权利要求2所述的一种全天候光热水暖毯供热系统，其特征在于：供热端温度传感器（13）能够监测太阳能集热器（17）水箱温度；控制器（1）可以根据供热端温度传感器（13）的监测温度启动或关闭用热端循环水泵（5）和供热端循环水泵（6），可以实现太阳能集热器（17）向水暖毯（22）供热。

5.根据权利要求2所述的一种全天候光热水暖毯供热系统，其特征在于：用热端温度传感器（3）能够监测恒温水箱（8）温度，控制器（1）可以根据用热端温度传感器（3）的监测温度启动或关闭用热端循环水泵（5）和电加热器（4），可以实现电加热器（4）向水暖毯（22）供热。

6.根据权利要求1所述的一种全天候光热水暖毯供热系统，其特征在于：所述的水暖毯（22）铺设在土炕或者床的表面，能够以放热盘管内流通热水的形式加热土炕或者床，水暖毯（22）的放热盘管材质为硅胶管，水暖毯（22）的上表面和下表面均为棉布，放热盘管分布在水暖毯（22）上表面和下表面之间。

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