CN219494223U - 一种太阳能与燃气采暖热水炉结合的双能源供暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能与燃气采暖热水炉结合的双能源供暖系统，该双能源供暖系统包括太阳能供热系统及热水炉供热系统；太阳能集热器的水箱上设有水温检测仪；太阳能供热系统通过板式换热器与热水炉供热系统进行热交换。上述双能源供暖系统采用太阳能与燃气采暖热水炉结合，系统水通过板式换热器与太阳能供热系统进行热交换，由于板式换热器置于燃气采暖热水炉内，可以降低用户触碰板式换热器的几率，从而避免烫伤的现象发生，并且通过水温检测仪、太阳能循环水泵、点火器、控制器等设备配合，使燃气采暖热水炉可根据太阳能集热器的水箱温度达到采暖设定值时，切换到太阳能供热系统，以达到节能省气的效果，同时还能提高供暖的舒适度。

Description

一种太阳能与燃气采暖热水炉结合的双能源供暖系统

技术领域

本实用新型涉及供暖技术领域，具体涉及一种太阳能与燃气采暖热水炉结合的双能源供暖系统。

背景技术

随着国民经济的迅速发展，发展战略性新兴产业，推进产业结构调整，特别是要推进节能减排工作，开展低碳经济，加快节能环保重点工程的建设，成为中国经济发展的必有之路。太阳能作为一种清洁环保的绿色能源，其不仅具有低能耗、零污染的优点，还可以解决能源紧张和环境污染的矛盾。太阳能热水器就是一种太阳能利用装置，其由太阳集热器、储水箱、支架、连接件、控制器、热水泵组合而成，利用选择性吸收涂层或者利用低沸点相变工质等材料吸收太阳能量，然后将热量传递给储水箱中的水，使水温逐渐升温，由于储水箱的体积较大，可以储存较多的热水量，当用户需要用热水时，通过热水泵将热水输送给用户，但是太阳能热水器主要是为用户供卫浴热水，暂无用于为用户供暖使用，而且太阳能热水器受自然条件影响大，供热不太稳定，有时还满足不了用户的用热需求。

燃气采暖热水炉是依靠天然气来提供热水、供暖的热水炉，目前，根据客户需求，燃气采暖热水炉包括具有供暖和生活热水等双功能的壁挂炉、以及只有供暖功能的热水炉等结构，以满足客户的供暖、供卫浴水或单供暖需求，但是由于燃气采暖热水炉供暖供热需要利用到天然气，在冬季供暖时，需要消耗大量的燃气，才能满足用户供暖需求。

在现有文献中，CN102032613A公开了一种供暖和热水两用型热水装置，其包括独立循环的供热系统，供热系统包括热水循环管道和发热装置（太阳能热水器），热水循环管道内充满有循环液且进、出水端分别与发热装置进、出水端连通，热水循环管道上串接有温度探测头和能根据温度探测头检测水温来调节转速的热交换变速水泵，热水循环管道与燃气热水器之间设有热交换器。

上述技术中通过将太阳能热水器加热的热液，在热水循环管道上循环供热，通过热液流速来控制循环管道内热液与燃气热水器的热交换量，并根据热液温度、换热后的循环液温度，以判断是否启动燃气热水器，对循环液进行加热。上述技术中，虽然联合了太阳能和燃气热水器，为用户供暖，但是其仍然存在如下问题：1、采用的是燃气热水器，一般燃气热水器的供热功率不大，不能完全满足夜晚寒冷时候的供暖需求；2、新增设的热交换器置于燃气热水器外，用户容易触碰，发生烫伤；3、太阳能热水器只有一台，供暖功率不足，同时，温度探测头设于热水循环管道上，当温度探测头检测温度低于进水温度探头的检测温度时，启动热水器加热，易使燃气热水器会频繁启动，并且，由于温度探测头处于热交换器的进水段，未经过换热，而不是采集热交换器出来的系统水的采暖水温，易导致热水器供热过高，使用户浪费较多的燃气，或者供热过低，使其供暖不足。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种太阳能与燃气采暖热水炉结合的双能源供暖系统，解决上述传统的问题，其采用燃气采暖热水炉代替燃气热水器，以满足供暖的需求，同时在不改变燃气采暖热水炉的整体框架结构情况下，采用了内部结构以连接太阳能与燃气采暖热水炉，以提高各设备之间连接的紧密性。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种太阳能与燃气采暖热水炉结合的双能源供暖系统，包括太阳能供热系统及热水炉供热系统；

所述太阳能供热系统至少一台太阳能集热器、太阳能供水管路、太阳能回水管路及太阳能循环水泵，所述太阳能集热器的水箱上设有水温检测仪；

所述热水炉供热系统包括燃气采暖热水炉、采暖供水管路、采暖回水管路及采暖末端设备；所述燃气采暖热水炉包括板式换热器、采暖炉循环泵、主换热器、燃烧器、点火器及控制器；所述太阳能供热系统通过板式换热器与所述热水炉供热系统进行热交换；所述控制器与所述水温检测仪、太阳能循环水泵、采暖炉循环泵、点火器电性连接；

当水温检测仪检测到水温达到控制器的采暖设定值时，启动太阳能循环水泵，停止点火器点火，使系统水在板式换热器内与太阳能供热系统进行换热后，再输送至采暖末端设备；

当水温检测仪检测到水温未达到控制器的采暖设定值下限时，停止太阳能循环水泵，启动点火器点火，使系统水在主换热器内加热后，再输送至采暖末端设备。

优选地，所述太阳能集热器的数量为两台，各所述太阳能集热器为串联相连，所述水温检测仪设置在水流末端的所述太阳能集热器的水箱上。

优选地，所述太阳能循环水泵设于所述太阳能供水管路上，所述太阳能循环水泵的进水前端设有第一Y型过滤器。

优选地，所述板式换热器设有太阳能进水口、太阳能出水口、采暖进水口及采暖出水口，所述太阳能进水口与所述太阳能供水管路相连通，所述太阳能出水口与所述太阳能回水管路相连通，所述采暖进水口与所述主换热器相连通，所述采暖出水口与所述采暖供水管路相连通；所述采暖炉循环泵的进水端与所述采暖回水管路相连通，所述采暖炉循环泵的出水端与所述主换热器相连通。

优选地，所述燃气采暖热水炉还包括第一集成水阀及第二集成水阀，所述第一集成水阀分别与所述太阳能进水口、采暖出水口、太阳能供水管路、采暖供水管路相连；

所述第二集成水阀分别与所述太阳能出水口、太阳能回水管路、采暖进水口、所述主换热器的出水管相连。

优选地，所述采暖炉循环泵还设有回流管，所述回流管与所述第一集成水阀相连，所述回流管上设有单向阀。

优选地，所述第一集成水阀上设有采暖NTC。

优选地，所述双能源供暖系统还包括自来水补水系统，所述自来水补水系统包括第一补水管路及第二补水管路，所述第一补水管路连接在所述太阳能循环水泵的进水前端，所述第二补水管路连接在所述主换热器的出水管上。

优选地，所述采暖炉循环泵的进水前端设有第二Y型过滤器。

优选地，所述采暖末端设备为供暖风机盘管、地暖管中的一种或者两种。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的双能源供暖系统采用太阳能与燃气采暖热水炉结合，系统水通过板式换热器与太阳能供热系统进行热交换，由于板式换热器置于燃气采暖热水炉内，可以降低用户触碰板式换热器的几率，从而避免烫伤的现象发生，并且通过水温检测仪、太阳能循环水泵、点火器、控制器等设备配合，使燃气采暖热水炉可根据太阳能集热器的水箱温度达到采暖设定值时，切换到太阳能供热系统，以达到节能省气的效果，同时还能提高供暖的舒适度。

附图说明

图1为本实用新型的双能源供暖系统的工艺流程结构示意图；

图2为图1所示的燃气采暖热水炉的内部流程示意图；

图3为图1所示的燃气采暖热水炉的内部结构示意图；

图4为图3所示的主换热器、第一集成水阀、第二集成水阀及采暖炉循环泵之间的分解图。

图中：10、太阳能供热系统；11、太阳能集热器；110、水温检测仪；12、太阳能供水管路；13、太阳能回水管路；14、太阳能循环水泵；20、热水炉供热系统；21、燃气采暖热水炉；210、板式换热器；211、采暖炉循环泵；212、主换热器；213、燃烧器；214、控制器；215、第一集成水阀；216、第二集成水阀；217、回流管；218、采暖NTC；22、采暖供水管路；23、采暖回水管路；24、采暖末端设备；30、自来水补水系统；31、第一补水管路；32、第二补水管路。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在中间元件。相反，当元件为称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。

请参阅图1和图2，为本实用新型一较佳实施例的太阳能与燃气采暖热水炉21结合的双能源供暖系统，包括太阳能供热系统10及热水炉供热系统20；太阳能供热系统10至少一台太阳能集热器11、太阳能供水管路12、太阳能回水管路13及太阳能循环水泵14，太阳能集热器11的水箱上设有水温检测仪110；热水炉供热系统20包括燃气采暖热水炉21、采暖供水管路22、采暖回水管路23及采暖末端设备24；燃气采暖热水炉21包括板式换热器210、采暖炉循环泵211、主换热器212、燃烧器213、点火器及控制器214；太阳能供热系统10通过板式换热器210与热水炉供热系统20进行热交换；控制器214与水温检测仪110、太阳能循环水泵14、采暖炉循环泵211、点火器电性连接；当水温检测仪110检测到水温达到控制器214的采暖设定值时，启动太阳能循环水泵14，停止点火器点火，使系统水在板式换热器210内与太阳能供热系统10进行换热后，再输送至采暖末端设备24；当水温检测仪110检测到水温达到控制器214的采暖设定值下限时（即采暖设定值为范围值），停止太阳能循环水泵14，启动点火器点火，使系统水在主换热器212内加热后，再输送至采暖末端设备24。

上述双能源供暖系统采用太阳能与燃气采暖热水炉21结合，系统水通过板式换热器210与太阳能供热系统10进行热交换，由于板式换热器210置于燃气采暖热水炉21内，可以降低用户触碰板式换热器210的几率，从而避免烫伤的现象发生，并且通过水温检测仪110、太阳能循环水泵14、点火器、控制器214等设备配合，使燃气采暖热水炉21可根据太阳能集热器11的水箱温度达到采暖设定值时，切换到太阳能供热系统10，以达到节能省气的效果，同时还能提高供暖的舒适度。

再如图1所示，太阳能集热器11的数量为两台，各太阳能集热器11为串联相连，水温检测仪110设置在水流末端的太阳能集热器11的水箱上，即水温检测仪110用于检测直接连接太阳能循环水泵14的那台太阳能集热器11的水箱，这样通过两台设备，能够为用户供暖提供更大的供暖功率，同时也能通过两台太阳能集热器11，进一步地提高水温。在另一些实施例中，太阳能集热器11可以为三台、四台、五台等等，根据需要设置，在此不再赘述。可选地，太阳能循环水泵14设于太阳能供水管路12上，太阳能循环水泵14的进水前端设有第一Y型过滤器，以对管路内的杂质进行过滤，避免水泵发生卡涩、卡死等现象。同理地，采暖炉循环泵211的进水前端设有第二Y型过滤器。

再如图2-图4，燃气采暖热水炉21还包括风压差开关、风机、燃气阀、膨胀水箱、燃气入口管道、水泵卡子等，其中，板式换热器210设有太阳能进水口、太阳能出水口、采暖进水口及采暖出水口，太阳能进水口与太阳能供水管路12相连通，太阳能出水口与太阳能回水管路13相连通，采暖进水口与主换热器212相连通，采暖出水口与采暖供水管路22相连通；采暖炉循环泵211的进水端与采暖回水管路23相连通，采暖炉循环泵211的出水端与主换热器212相连通。在其中一实施例中，燃气采暖热水炉21还包括第一集成水阀215及第二集成水阀216，第一集成水阀215分别与太阳能进水口、采暖出水口、太阳能供水管路12、采暖供水管路22相连；第二集成水阀216分别与太阳能出水口、太阳能回水管路13、采暖进水口、主换热器212的出水管相连。使板式换热器210能够通过第一集成水阀215和第二集成水阀216，快速地与其他管路相连接，以提高各设备之间连接的紧密性。其中，第一集成水阀215通过水泵卡子卡接在采暖炉循环泵211上。板式换热器210上设有固定柱及出入口处的密封安装柱，通过固定柱、密封安装柱分别与第一集成水阀215、第二集成水阀216进行定位及密封安装。

再如图2，采暖炉循环泵211还设有回流管217，回流管217与第一集成水阀215相连，回流管217上设有单向阀，当采暖系统末端堵塞时，热水炉进行内部循环加热，通过回流管217、板式换热器210，然后流回主换热器212，从而避免主换热器212水温度过高，损坏主换热器212。在本实施例中，第一集成水阀215上设有采暖NTC218，对系统水的水温进行监控，以控制是否需要对燃气采暖热水炉21的燃烧器213进行点火。

再如图1和图2，双能源供暖系统还包括自来水补水系统30，自来水补水系统30包括第一补水管路31及第二补水管路32，第一补水管路31连接在太阳能循环水泵14的进水前端，第二补水管路32连接在主换热器212的出水管上。当太阳能供热系统10或者热水炉供热系统20的水压不足时，可以通过第一补水管路31或者第二补水管路32对其进行补水。

在另一些实施例中，采暖末端设备24为供暖风机盘管、地暖管中的一种或者两种，通过供暖风机盘管、地暖管等设备，对室内进行供暖。

在本实施例中，各管路如太阳能供水管路12、太阳能回水管路13、采暖供水管路22、采暖回水管路23、补水管路等均设有控制阀门，以配合各设备的启动及维修。

该系统的控制步骤包括：

1.采暖炉进行自检验证是否满足启动条件，不满足则启动安全保护程序，进入待机状态并触发报警；

2.满足启动条件后，太阳能水箱温度检测是否达到采暖设定值信号反馈给控制器214，太阳能水箱温度达到采暖设定值信号则启动太阳能采暖模式，否则启动燃气采暖热水炉21采暖模式；

3.确定启动模式后，根据相应模式控制器214（即单片机）执行对应模式下的太阳能采暖模式或燃气采暖热水炉21采暖模式；

4.控制器214在确定执行的采暖模式后开始启动外置太阳能循环水泵14或燃气采暖热水炉21执行点火程序给系统供暖；

5.控制器214根据智能模块控制供暖温度，使燃气采暖热水炉21加热到设置的所需温度；

6.根据用户执行的需求是否解除供暖，解除供暖后，如在太阳能供暖模式，则停止外置太阳能循环水泵14，采暖水泵延时运转后停止；如在燃气采暖热水炉21供暖模式，则燃气阀关闭，风机后吹扫清除燃烧室内残余空气和燃气，防止爆燃，水泵延时运转后停止；否则太阳能供暖或燃气采暖热水炉21供暖继续维持运行。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种太阳能与燃气采暖热水炉结合的双能源供暖系统，其特征在于，包括太阳能供热系统及热水炉供热系统；

所述太阳能供热系统至少一台太阳能集热器、太阳能供水管路、太阳能回水管路及太阳能循环水泵，所述太阳能集热器的水箱上设有水温检测仪；

所述热水炉供热系统包括燃气采暖热水炉、采暖供水管路、采暖回水管路及采暖末端设备；所述燃气采暖热水炉包括板式换热器、采暖炉循环泵、主换热器、燃烧器、点火器及控制器；所述太阳能供热系统通过板式换热器与所述热水炉供热系统进行热交换；所述控制器与所述水温检测仪、太阳能循环水泵、采暖炉循环泵、点火器电性连接；

当水温检测仪检测到水温达到控制器的采暖设定值时，启动太阳能循环水泵，停止点火器点火，使系统水在板式换热器内与太阳能供热系统进行换热后，再输送至采暖末端设备；

当水温检测仪检测到水温达到控制器的采暖设定值下限时，停止太阳能循环水泵，启动点火器点火，使系统水在主换热器内加热后，再输送至采暖末端设备。

2.根据权利要求1所述的太阳能与燃气采暖热水炉结合的双能源供暖系统，其特征在于，所述太阳能集热器的数量为两台，各所述太阳能集热器为串联相连，所述水温检测仪设置在水流末端的所述太阳能集热器的水箱上。

3.根据权利要求1所述的太阳能与燃气采暖热水炉结合的双能源供暖系统，其特征在于，所述太阳能循环水泵设于所述太阳能供水管路上，所述太阳能循环水泵的进水前端设有第一Y型过滤器。

4.根据权利要求1所述的太阳能与燃气采暖热水炉结合的双能源供暖系统，其特征在于，所述板式换热器设有太阳能进水口、太阳能出水口、采暖进水口及采暖出水口，所述太阳能进水口与所述太阳能供水管路相连通，所述太阳能出水口与所述太阳能回水管路相连通，所述采暖进水口与所述主换热器相连通，所述采暖出水口与所述采暖供水管路相连通；所述采暖炉循环泵的进水端与所述采暖回水管路相连通，所述采暖炉循环泵的出水端与所述主换热器相连通。

5.根据权利要求4所述的太阳能与燃气采暖热水炉结合的双能源供暖系统，其特征在于，所述燃气采暖热水炉还包括第一集成水阀及第二集成水阀，所述第一集成水阀分别与所述太阳能进水口、采暖出水口、太阳能供水管路、采暖供水管路相连；

所述第二集成水阀分别与所述太阳能出水口、太阳能回水管路、采暖进水口、所述主换热器的出水管相连。

6.根据权利要求5所述的太阳能与燃气采暖热水炉结合的双能源供暖系统，其特征在于，所述采暖炉循环泵还设有回流管，所述回流管与所述第一集成水阀相连，所述回流管上设有单向阀。

7.根据权利要求6所述的太阳能与燃气采暖热水炉结合的双能源供暖系统，其特征在于，所述第一集成水阀上设有采暖NTC。

8.根据权利要求6所述的太阳能与燃气采暖热水炉结合的双能源供暖系统，其特征在于，所述双能源供暖系统还包括自来水补水系统，所述自来水补水系统包括第一补水管路及第二补水管路，所述第一补水管路连接在所述太阳能循环水泵的进水前端，所述第二补水管路连接在所述主换热器的出水管上。

9.根据权利要求1所述的太阳能与燃气采暖热水炉结合的双能源供暖系统，其特征在于，所述采暖炉循环泵的进水前端设有第二Y型过滤器。

10.根据权利要求1所述的太阳能与燃气采暖热水炉结合的双能源供暖系统，其特征在于，所述采暖末端设备为供暖风机盘管、地暖管中的一种或者两种。