CN2600768Y - 恒热式太阳能热水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种恒热式太阳能加热装置，采用太阳能加热配合常规能源加热器，来保持供水基本恒温。以贮热水箱的冷热混水后的水位、水压，水温引出信号到控制器，由其联络指令进冷水管路，连通三支并联构件连通水箱、常规能源加热器、用水点的启闭工作；从水箱引出热水管，是由一泵带动连通并联三支管路构件，有通连常规能源加热器、太阳能集热器、用水点的启闭。其工作的六个过程可以同时或几个配合作动运行，以常开电磁阀接连太阳能进水管和回热水管，和上水常闭电磁阀同步通断，每次太阳能采热过程结束，将集热器和外管道水及时回流至水箱，从根本上解决了防冻、抗冻难题。

Description

恒热式太阳能热水装置

技术领域

本实用新型涉及一种改进的太阳能的利用和辅助加热水装置，特别是一种恒热式太阳能热水装置，适用于每天24小时恒温供应热水的要求。

背景技术

在现有技术中，太阳能热水装置，通常是采用自然循环进行加热，向贮热水箱/罐中输入、保存以便取用。该种方式所加热水，其水温是随日照强度而定，当日照条件不好时，贮热水箱中的水也不热；同时水箱必须置于采热板之上，这就影响到建筑外观的协调，而且还难以实现可靠地防冻、抗冻，供水不能保持基本恒定温度。若临时改用其它加热器，又增加了一套设备投资，并须长时间等待很不方便。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足之处，而提供一种太阳能加热配以辅助加热的恒热式太阳能热水装置。

本实用新型的任务是以下列方式实现的：恒热式太阳能热水装置，其组成件有：自来水管28，输水管及其连接件，压力水表3、6、21，贮热水箱15及其进冷水管16，热水回水管20，出水管22，太阳能热水回水管31，太阳能采热板集热器34，供热水管14，用水点13，其特征在于是由太阳能加热，配合/单独使用常规能源加热器构成的装置，在贮热水箱15一侧下部，所安装的联通管12内，装有贮热水箱15的水位测量探头11，其可以采用是电极式的或者非接触式的；在水箱壁上安装的、半内半外的测温盲管18内，装有贮热水箱15的测温探头19，在贮热水箱15内部的测温盲管18，其介于上方为进冷水管16、下方是贮热水箱15的热水回水管20之间；箱内部并置有导流板17；贮热水箱15的出水口、由出水管27引出的是经过滤器23、水泵25、单向阀29之后、伺服并联三支管路构件，一支是连常闭电磁阀2、压力水表3、常规能源加热器4，通连太阳能回水管31及至水箱的热水回水管20；另支是连常闭电磁阀7，压力水表6、太阳能上水管30、集热器34、能集热器温度探头33、补气单位阀32、太阳能回水管31及至热水回水管20；还有一支是连通常闭电磁阀9、电接点水压表10、供热水管14、用水点13；冷水输入管道构件并联连通三支路：在通过过滤器27后，一路是连常闭电磁阀26、压力水表21、安装在水箱16上部冷水管16；另路是连常闭电磁阀1、压力水表3、常规能源加热器4，通连太阳能热回水管30；还有一支是连手动水压调节阀8、电接点水压表10、供热水管14、用水点13；上述装置中的水流通止，是由控制器24以电路连接电动机构通断电，来控制协调作动水压、水位、水温的；常开电磁阀5介于太阳能上水管30，和太阳能热回水管31之间，每次太阳能循环过程结束，常开电磁阀因失电而开通，可把太阳能上、回水管30、31集热器内的存水排至热贮水箱内，完成防冻、抗冻工作。常规能源加热器4，可采用燃油、或燃气、或电热水器或锅炉式。

本实用新型与现有技术相比较的优点是：使得太阳能这一最清洁的能源，能够得到更加合理的应用，利用绿色环境的开拓，最大限度的减少燃烧物料废气排放、优化能源结构使系统装置不断提供可用的热水。本实用新型供水温度可恒定，防冻、抗冻能力强，采用一个水泵完成三股水流的合理配合供送水，由控制器协调指令、作动完成用人看管的管理。根据不同的情况，补充冷水保证贮热水箱的供水，即一条通过水位指令常规能源加热器加热水回流贮热水箱，另一条受水温信号控制直接进入水箱，常开电磁阀连在太阳能上水管和太阳能热水管之间，构成可使太阳能采热板集热器、管路中的水排空放水，以完全解决防冻、抗冻问题。补气向阀用以防止热量与清水外泄。在水箱内设置导流板以使冷热水充分混合，以水温测试盲管内水管探头，实施控制贮热水箱的温度，以保其温度基本恒定。水箱内的进水管是上冷下热的布置，用以增加装置的反应速度。水位测量探头安装在联通管内，可消除水位探头结垢，提高其使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1a、1b是本实用新型的整体结构示意图。

图中：1.常闭电磁阀  2.常闭电磁阀  3.压力水表  4.常规能源加热器  5.常开电磁阀  6.压力水表  7.常闭电磁阀  8.手动水压调节阀9.常闭电磁阀  10.电接点压力表  11.贮热水箱水位测量探头  12.水箱联通管  13.用水点  14.供热水管  15.贮热水箱  16.进冷水管  17.导流板  18.水箱测温盲管  19.水箱测温探头  20.热水回水管  21.压力水表  22.水箱出水管  23.过滤器  24.控制器  25.水泵  26.常闭电磁阀  27.过滤器  28.自来水管  29.单向阀  30.太阳能上水管  31.太阳能回水管  32.补气单向阀  33.集热器温度探头  34.集热器

具体实施方式

参看图1a、1b，一种恒温式太阳能热水装置，通过水压、水位、水温信号给控制器24下指令，可分成六个过程同时进行或几个过程进行：

1.贮热水箱15中常规能源加热进水过程：安装在联通管12内的水位检测探头11，检测到贮热水箱15内水位，将信号送入中心控制器24中，如果水箱内水位没达到某一特定的保证水位(如只是水箱总水量的1/2或1/3)，则控制器24便使常闭电磁阀1得电，自来水管28内冷水便经过过滤器27、常闭电磁阀1、常规能源加热器4向水箱注水；由于在这儿采用电加热器4可以自动点火(对电加热器来说是自动接通电热管)加热了，因此向水箱内注入的实际上是热水。直至达到特定的保证水位时，此过程便自动停止。这样从系统进入运行的第一时间开始，水箱内就有了可供洗用的热水贮存了。

2.太阳能加热循环过程：控制器24自动将集热器34测温探头33送来的温度信号、和水箱内温度探头19送来的温度信号加以对比，当温差大于一定值(比如5～10℃)时，则控制器24便使水泵25和常闭电磁阀7、常开电磁阀5同时得电，水箱中的水源在水泵25的提升送水的作用下，经过单向阀29、电磁阀7、太阳能上水管30进入集热器34，获取热量后经太阳能回水管31回到热水回水管20、贮热水箱15，直至上、下温差小到一定程度(比如2～5℃)控制器24使水泵25常闭电磁阀7、常开电磁阀5同时失电，太阳能循环加热停止，此时存留于集热器34中的水，由于重力作用便会沿太阳能回水管31向下流动，集热器34尾端安装的补气单向阀32，起到了补气的作用，使集热器34中存水以很快的速度、经过常开电磁阀5失电后打开的、一条通道流回了贮热水箱15；使得暴露于屋外的集热器34、太阳能上水管30、太阳能回水管31管路都处于无水状态，可以保证在任何低温的条件下，都不至于冻坏室外部件。

3.常规能源加热循环过程：贮热水箱内侧温探头19测得水箱温度低于设定值时，开始此过程；控制器24将水泵25和常闭电磁阀2同时通电起动，打开贮热水箱内15存水通道，经过过滤器23、水泵25、单向阀29、电磁阀2、常规能源加热器4(采用是燃油、或燃气、或电热水器、或锅炉式)、太阳能回水管31、热水回水管20、回到水箱15，此过程直至水箱内的水温达到设定温度后自动停止。此过程为保证箱内的水温，不因日照条件不好而降低温度，以防影响使用。

4.贮热水箱15补水过程：当贮热水箱15内水位处于保证水位(1/2～1/3)以上，水箱水温由于太阳能的加温而升高、超过设定温度一定限度(如5～8℃)则此过程起动，此时控制器24将常闭电磁阀26打开，自来水管28的冷水经过滤器27、冷水管16直接进入贮热水箱15、水箱水温随之降低，当水箱水温等于设定温度时，此过程结束。整个太阳能的采集(热水)过程，实际上就是在太阳能循环—补水—循环—补水交替发生中完成的。

5.输送基本恒温热水过程：送水过程的起动，由安装在供热水管14下端的、电接点压力表10来完成的，其动作指示的是送配水管路的入口压力，其下限控制则为人工所定，位于低于水泵25扬程而略高于最高出水用水点13高程的一个合适位置上，当送配水管路压力低于此值时，则表之动针与下限定位针抵触，输出一个短路信号，通过导线送至控制器24，控制器24就自动将水泵25和常闭电磁阀9同时通电打开，将箱内热水送配到供热水管路14，这一过程在延时一定时间后(比如5分钟)自动停止，此般是水泵25启动后，动针转动升高，脱离下限定针，直至下一次电接点压力表10的定、动指针再次相触，重复上述过程。当输送供热水管14管路上，各用水点均已关闭时，则输送供热水管14压力，保持在水泵15扬程压力数值上，送水过程便停止了。显然任何一个放水点的打开都可以使送水过程开始，并一直延续到用水洗毕为止。为防止由于输送水管路的微小泄露，造成输送水过程反复触发，设置了手动水压调节阀8，以平衡微小泄露对电接点压力表10造成的不必要触发，此时只须要将此阀门打开一点小小缝隙即可，就不至于造成热水管中的压力不稳定，供热水量出现波动了。

6.冷、热水混水过程，为了保证由水泵15抽出、送到用水点的热水温度恒定，在水箱内设置了导流板21，它使得进入水箱内的水流无论是冷水还是热水，都不会单一的直接送到水箱出水管22出水口附近直接送走，而是都必须绕过导流板21，加长了混合距离；同时又让冷水从测温管18上方进入，热水从其下方进入，这就使得对箱内的水温控制更加准确，测温探头19可以在最短的时间内获取温度变化信息，决定输送基本恒温热水过程的起停，并保证整个水箱内上、下消除温度分层保持水温一致。

Claims (4)

1、一种恒热式太阳能热水装置，其组成件有自来水管(28)输水管及其连接件，压力水表(3)、(6)、(21)，贮热水箱(15)及其进冷水管(16)，热水回水管(20)，出水管(22)，太阳能热水回水管(31)，太阳能采热板集热器(34)，供热水管(14)，用水点(13)，其特征在于：

a、是由太阳能加热、配合或单独使用常规能源加热器(4)构成的装置，在贮热水箱(15)一侧下部，所安装的联通管(12)内，装有贮热水箱(15)的水位测量探头(11)，在水箱壁上安装的、半内半外的测温盲管(18)内，装有贮热水箱(15)的测温探头(19)，在贮热水箱(15)内部的测温盲管(18)，其介于上方为进冷水管(16)、下方是贮热水箱(15)的热水回水管(20)之间，箱内部并置有导流板(17)；

b、贮热水箱(15)的出水口，由出水管(27)引出的是经过滤器(23)、水泵(25)、单向阀(29)后、伺服并联三支管路构件：一支是连常闭电磁阀(2)、压力水表(3)、常规能源加热器(4)；另支是连常闭电磁阀(7)，压力水表(6)、太阳能上水管(30)、集热器(34)、能集热器温度探头(33)、补气单位阀(32)、太阳能回水管(31)及至热水回水管(20)；还有一支是连通常闭电磁阀(9)、电接点水压表(10)、供热水管(14)、用水点(13)；

c、冷水输入管道构件并联连通三支路；在通过过滤器(27)后，一路是连常闭电磁阀(26)、压力水表(21)、安装在水箱(15)上的冷水管(16)；另路是连常闭电磁阀(1)、压力水表(3)、常规能源加热器(4)，通连太阳能热回水管(31)；还有一支是连手动水压调节阀(8)、电接点水压表(10)、供热水管(14)、用水点(13)；

d、太阳能热水装置中的水流通止，是由控制器(24)以电路连接电动机构通、断电，进行控制协调作动水位、水温的；常开电磁阀(5)介于太阳能上水管(30)和太阳能热回水管(31)之间；

2、根据权利要求1所述的恒热式太阳能热水装置，其特征在于：每次太阳能循环过程结束，常开电磁阀因失电而开通，使太阳能上、回水管(30)、(31)集热器(34)内的存水排至可防冻、抗冻的热贮水箱(15)内。

3、根据权利要求1所述的恒热式太阳能热水装置，其特征在于：常规能源加热器(4)可为电极式或者非接触式。

4、根据权利要求1所述的恒热式太阳能热水装置，其特征在于：常规能源加热器(4)可为燃油、或燃气、或电热水器、或锅炉式。