專利名稱：直接式集中集熱分戶儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
直接式集中集熱分戶儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)所屬技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬建筑與太陽(yáng)能一體化和太陽(yáng)能熱利用技術(shù)領(lǐng)域。具體地說(shuō)是一種通過(guò)太陽(yáng) 能集熱器集熱直接加熱水介質(zhì)，被加熱的熱水分別儲(chǔ)存在公共和各個(gè)用戶獨(dú)立的熱水箱 屮，能夠?yàn)橛脩籼峁┥顭崴难b置。
背景技術(shù)：
，目甜，在推廣和應(yīng)用建筑與太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)一體化技術(shù)過(guò)程中，多層和高層建筑采 用的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)主要分為兩大類 一類是集中集熱集中儲(chǔ)熱；另類是集中集熱分 戶儲(chǔ)熱。集中集熱集中儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水裝置亦稱中央太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，其特點(diǎn)是通過(guò)太 陽(yáng)能集熱器集熱加熱水，熱水集中儲(chǔ)存在熱水箱中，通過(guò)熱水管道為用戶提供4-:活熱水。 這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)產(chǎn)品成本較低；缺點(diǎn)是用戶較多時(shí)，熱水管道儲(chǔ)水量較大，如 果熱水管道的熱水不循環(huán)，由于散熱的影響，使得管道熱水溫度不斷降低；^管道熱水 溫度低于淋浴溫度時(shí)，用戶必須把管道中的低溫?zé)崴欧藕蠓侥軌蛘Ｊ褂?，這樣將造 成水和能源的浪費(fèi)；但是，為了避免t述情況的出現(xiàn)而安裝熱水管道循環(huán)泵，當(dāng)管道的 熱水低于設(shè)定溫度時(shí)，循環(huán)泵啟動(dòng)，不斷循環(huán)管道的熱水，以保證管道熱水溫度滿足淋 浴要求。然而，在用戶不使用或很少用戶使用熱水時(shí)，管道熱水的不斷循環(huán)lnj樣造成能 源浪費(fèi)，系統(tǒng)運(yùn)行成本較高。集中集熱分戶儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水裝置，其特點(diǎn)是通過(guò)太陽(yáng)能 集熱器集熱，熱水分別儲(chǔ)存在各個(gè)用戶儲(chǔ)熱水箱中。用戶使用熱水時(shí)，由各自的儲(chǔ)熱水 箱提供熱水。集中集熱分戶儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水裝置能夠較好地克服集中集熱集中儲(chǔ)熱太陽(yáng) 能熱水裝置的上述缺點(diǎn)，但是，目前集中集熱分戶儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中，往往旨先山 太陽(yáng)能集熱器加熱非水傳熱介質(zhì)，當(dāng)傳熱介質(zhì)流過(guò)各個(gè)用戶的儲(chǔ)熱水箱時(shí)，再通過(guò)各個(gè) 用戶儲(chǔ)熱水箱中換熱器將箱內(nèi)熱水加熱。這種換熱加熱方式亦稱間接式集中集熱分戶儲(chǔ) 熱太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，這種系統(tǒng)由于受到換熱系數(shù)等因數(shù)的影響，產(chǎn)品成本很高。因此， ^服上述缺陷，降低產(chǎn)品價(jià)格，進(jìn)一歩推動(dòng)建筑與太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)一體化技術(shù)領(lǐng)域的發(fā) 展，拓展太陽(yáng)能熱利用空間和充分利用太陽(yáng)能。本發(fā)明正是解決這些問(wèn)題的理想裝置之 發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有集中集熱集中儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水裝置運(yùn)行能耗高和間接式集中集熱分戶 儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水裝置產(chǎn)品價(jià)格高的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種新的太陽(yáng)能集熱、熱水裝置。 該裝置太陽(yáng)能集熱器集熱直接加熱水，被加熱的熱水分別儲(chǔ)存在公共和各個(gè)用戶儲(chǔ)熱水 箱中，供用戶需要時(shí)使用。太陽(yáng)能集熱器與公共儲(chǔ)熱水箱和公共與各個(gè)用戶儲(chǔ)熱水箱之 間通過(guò)管道連接。由于該裝置采用水作為傳熱介質(zhì)，無(wú)需換熱器，水-水直接換熱，具 有換熱效率高的顯著特點(diǎn)；同時(shí)每個(gè)用戶儲(chǔ)熱水箱均安裝了水流方向控制閥和水閥，使 得各個(gè)用戶儲(chǔ)熱水箱之間又是獨(dú)立的，具有產(chǎn)品成本和系統(tǒng)運(yùn)行能耗低的優(yōu)點(diǎn)，既可以 滿足建筑與太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)一體化結(jié)合要求，也滿足用戶使用需要。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是太陽(yáng)能集熱器(平板型、全玻璃真空 管或熱管真空管型)與公共儲(chǔ)熱水箱和公共與各個(gè)用戶儲(chǔ)熱水箱之間通過(guò)管道連接，并 安裝熱水循環(huán)泵。通過(guò)熱水循環(huán)泵可將太陽(yáng)能集熱器的高溫?zé)崴畠?chǔ)存在公共儲(chǔ)熱水箱 中，同時(shí)亦可將公共儲(chǔ)熱水箱的高溫?zé)崴斔秃蛢?chǔ)存在各個(gè)用戶儲(chǔ)熱水箱中；各個(gè)用戶 儲(chǔ)熱水箱均有獨(dú)立的冷水進(jìn)水口和熱水出水「]。為避免用戶儲(chǔ)熱水箱之間出現(xiàn)串水現(xiàn) 象，每個(gè)用戶儲(chǔ)熱水箱的冷水進(jìn)水管道和與公共儲(chǔ)熱水箱連接管道均安裝水流方向控制 閥和水陶，使得各個(gè)用戶儲(chǔ)熱水箱的熱水為各個(gè)用戶單獨(dú)使用。本發(fā)明的有益效果是，在實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能集熱器與儲(chǔ)熱水箱分離，滿足建筑與太陽(yáng)能熱 水系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，克服集中集熱集中儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水裝置運(yùn)行能耗高和使 用間接換熱集中集熱分戶儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水裝置產(chǎn)品價(jià)格高的缺點(diǎn)，為用戶提供生產(chǎn)成本 低而節(jié)能效果好的太陽(yáng)能熱水產(chǎn)品。


以下結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。 圖1是本發(fā)明的連接管路和運(yùn)行原理圖。圖2是為無(wú)公共儲(chǔ)熱水箱的連接管路和實(shí)例運(yùn)行原理圖。圖3是用戶儲(chǔ)熱水箱(如7、 8)之間采用串聯(lián)方式的連接管路和實(shí)例運(yùn)行原理圖。 圖4是水流方向控制閥為一個(gè)電磁閥和 一個(gè)單向止回閥混合使用的連接管路和實(shí)例 運(yùn)行原理圖。圖1中，l.太陽(yáng)能集熱器；2.上循環(huán)管；3.下循環(huán)管；4.熱水循環(huán)泵；5.公共儲(chǔ)熱水 箱；6.熱水循環(huán)泵；7.用戶儲(chǔ)熱水箱；8.用戶儲(chǔ)熱水箱；9.水閥；IO.電輔助加熱管；11. 花灑；12.熱水循環(huán)主干管道；13.熱水循環(huán)主干管道；51.水閥；52.水閥；53.水閥；54. 水閥；70.熱水出水管道；71.水闊；72.水流方向控制閥；73.熱水循環(huán)分支管道；74.水流 方向控制閥；75.水閥；76.冷水進(jìn)水管道；77.水閥；78.水流方向控制閥；79.熱水循環(huán)分 支管道；80.熱水出水管道；81.水閥；82.水流方向控制閥；83.熱水循環(huán)分支管道；84.水流方向控制閥；85.水閥；86.冷水進(jìn)水管道；87.水閥；88.水流方向控制閥；89.熱水循環(huán)分支管道。圖4中，721.單向止回閥；722.電磁閥；741.單向止回閥；742.電磁閥；781.單向止回閥；782.電磁閥；821.單向止回闊；822.電磁閥；841.單向止回閥；842.電磁閥；881.單向止回閥；882.電磁閥。
具體實(shí)施方式
圖l是本發(fā)明的原理圖。在圖1中，裝置的運(yùn)行原理可分歩解釋如下 本發(fā)明是一種通過(guò)太陽(yáng)集熱器集熱，利用公共和各個(gè)用戶儲(chǔ)熱水箱蓄熱，能夠?yàn)橛?戶提供生活熱水的裝置。裝置在運(yùn)行過(guò)程中，太陽(yáng)光照射到由若干塊太陽(yáng)集熱器l組成 的陣列上，并加熱太陽(yáng)集熱器內(nèi)的水介質(zhì)，熱水循環(huán)泵4通過(guò)下循環(huán)管道3將太陽(yáng)集熱器內(nèi)的高溫?zé)崴?jīng)上循環(huán)管道2泵至公共儲(chǔ)熱水箱5儲(chǔ)存，同時(shí)將公共儲(chǔ)熱水箱5的低 溫?zé)崴胇太陽(yáng)集熱器1通過(guò)太陽(yáng)輻射加熱升溫后再泵回公共儲(chǔ)熱水箱5,如此循環(huán)直 至沒有太陽(yáng)輻射或太陽(yáng)的輻射強(qiáng)度不足以將太陽(yáng)集熱器l內(nèi)的熱水溫度提高至大f公共 儲(chǔ)熱水箱5的熱水溫度時(shí)，熱水循環(huán)泵4停止啟動(dòng)。裝置在上述運(yùn)行過(guò)程中，3公共儲(chǔ) 熱水箱5的熱水溫度大于用戶儲(chǔ)熱水箱7、 8中任-個(gè)熱水箱內(nèi)的熱水溫度至設(shè)定值時(shí)， 熱水循環(huán)泵6啟動(dòng)，否則，熱水循環(huán)泵6不啟動(dòng)。熱水循環(huán)泵6啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)熱水循環(huán) 主F管道12和13將公共儲(chǔ)熱水箱5的高溫?zé)崴c用戶儲(chǔ)熱水箱7、 8中的低溫?zé)崴?換熱量使用戶儲(chǔ)熱水箱內(nèi)溫度較低的熱水升溫，與所有用戶儲(chǔ)熱水箱7、 8的熱水溫度 接近或等于公共儲(chǔ)熱水箱5的熱水溫度時(shí)，熱水循環(huán)泵6停止。51和52分別是安裝在 連接公共儲(chǔ)熱水箱5和太陽(yáng)集熱器1上、下循環(huán)管道上的水閥。53和54分別是安裝在 熱水循環(huán)t:千管道12和13上的水閥；熱水循環(huán)主干管道12和13連接公共儲(chǔ)熱水箱5 和用戶儲(chǔ)熱水箱7、 8。 71、 81和77、 87分別是安裝在熱水循環(huán)分支管道73、 83和79、 89上的水閥。熱水循環(huán)分支管道73、 83和79、 89分別連接用戶儲(chǔ)熱水箱7、 8與熱水 循環(huán)主千管道13、 12。 75、 85是安裝在用戶儲(chǔ)熱水箱7、 8冷水進(jìn)水管道76、 86上的
水閥。9是安裝在用戶儲(chǔ)熱水箱7、 8熱水出水管道70、 80上的水閥。IO是安裝在用戶 儲(chǔ)熱水箱7、 8內(nèi)的電輔助加熱管。11是噴淋花灑。72、 82和78、 88分別是安裝在熱 水循環(huán)分支管道73、 83和79、 89 t的水流方向控制閥。74、 84是安裝在用戶儲(chǔ)熱水箱 7、 8冷水進(jìn)水管76、 86上的水流方向控制閥。熱水循環(huán)分支管道73、 83和79、 89卜. 水流方向控制閥的作用是避免出現(xiàn)用戶儲(chǔ)熱水箱7、 8之間的串水現(xiàn)象，即不允許產(chǎn)生 冷水從冷水進(jìn)水口進(jìn)入用戶儲(chǔ)熱水箱后通過(guò)其熱水循環(huán)分支管道經(jīng)熱水循環(huán)主F管道 12和13進(jìn)入其他用戶儲(chǔ)熱水箱的流動(dòng)。用戶使用熱水時(shí)，熱水通過(guò)水閥9從花灑11 流出，同時(shí)冷水通過(guò)用戶儲(chǔ)熱水箱的冷水管道補(bǔ)充進(jìn)入熱水箱內(nèi)。圖2是為無(wú)公共儲(chǔ)熱水箱5的連接管路和實(shí)例運(yùn)行原理圖，此時(shí)裝置可減少 -個(gè)熱 水循環(huán)泵，熱水循環(huán)主千管道12、 13和熱水上、下循環(huán)管道3、 2直接連接，而目.經(jīng)太 陽(yáng)能集熱器1加熱的熱水通過(guò)熱水循環(huán)管道直接泵進(jìn)用戶儲(chǔ)熱水箱7、 8中。圖3是用戶儲(chǔ)熱水箱(如7、 8)之間采用串聯(lián)方式的連接管路和實(shí)例運(yùn)行原理圖。 圖4是水流方向控制閥為 一個(gè)電磁閥和一個(gè)單向止回閥混合使用的連接管路和實(shí)例 運(yùn)行原理圖，安裝在用戶儲(chǔ)熱水箱7、 8冷水進(jìn)水管道和熱水循環(huán)分支管道上的水流方 向控制閥均由 個(gè)單向止回閥和 一 個(gè)電磁閥組成。
權(quán)利要求1. 一種直接式集中集熱分戶儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水裝置，其特征是由太陽(yáng)能集熱器(1)加熱的熱水分別儲(chǔ)存在公共儲(chǔ)熱水箱(5)和用戶儲(chǔ)熱水箱(7)、 (8)中；公共儲(chǔ)熱水箱(5) 和用戶儲(chǔ)熱水箱(7)、(8)通過(guò)熱水循環(huán)主干管道(12)、(13)和熱水循環(huán)分支管道(73)、 (83)與(79)、 (89)相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接式集中集熱分戶儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水裝置，其特征是裝置可安 裝0-50個(gè)公共儲(chǔ)熱水箱(5)，同時(shí)可安裝2-100個(gè)用戶儲(chǔ)熱水箱(7)和(8)。用戶儲(chǔ) 熱水箱(7)、 (8)之間采用串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)混合方式連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接式集中集熱分戶儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水裝置，其特征是當(dāng)裝置有 0個(gè)公共儲(chǔ)熱水箱(5)時(shí)，熱水循環(huán)主千管道(13)、 (12)分別與連接太陽(yáng)能集熱器(1)的上、下循環(huán)管(2)、 (3)直接連通，通過(guò)太陽(yáng)能集熱器(1)加熱的熱水直接儲(chǔ) 存到用戶儲(chǔ)熱水箱(7)和(8)中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接式集中集熱分戶儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水裝置，其特征是每個(gè)用戶 儲(chǔ)熱水箱(7)或(8))過(guò)l-20條熱水循環(huán)分支管道(73)、 (83)和(79)、 (89)與熱 水循環(huán)主干管道(12)和(13)連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接式集中集熱分戶儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水裝置，其特征是每條熱水 循環(huán)分支管道(73)、 (83)和(79)、 (89)上均安裝l-50個(gè)水流方向控制閥(72)、 (82) 和(78)、 (88)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接式集中集熱分戶儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水裝置，其特征是每條冷水 進(jìn)水管道(76)、 (86)上均安裝l-50個(gè)水流方向控制閥(74)和(84)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接式集中集熱分戶儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水裝置，其特征是裝置安裝 有2-50根熱水循環(huán)主干管道(12)、 (13)。
專利摘要本實(shí)用新型為直接式集中集熱分戶儲(chǔ)熱太陽(yáng)能熱水裝置，屬建筑與太陽(yáng)能一體化和太陽(yáng)能熱利用技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括太陽(yáng)集熱器、公共儲(chǔ)熱水箱、用戶儲(chǔ)熱水箱、熱水循環(huán)泵、水流方向控制閥、水閥和連接管道等。太陽(yáng)光照射到太陽(yáng)集熱器時(shí)，太陽(yáng)集熱器集熱直接加熱水，被加熱的熱水分別儲(chǔ)存在公共和各個(gè)用戶儲(chǔ)熱水箱中，供用戶需要時(shí)使用。太陽(yáng)集熱器與公共儲(chǔ)熱水箱和公共與各個(gè)用戶儲(chǔ)熱水箱之間通過(guò)管道連接，同時(shí)每個(gè)用戶儲(chǔ)熱水箱均安裝水流方向控制閥和水閥，使得各個(gè)用戶儲(chǔ)熱水箱之間是獨(dú)立的，具有產(chǎn)品成本和系統(tǒng)運(yùn)行能耗低的優(yōu)點(diǎn)，既可以滿足建筑與太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)一體化結(jié)合要求，也滿足用戶使用需要。
文檔編號(hào)F24D3/02GK201037671SQ20062016766
公開日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2006年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月27日
發(fā)明者鄭宏飛, 陳子乾 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)