專利名稱：用于單元樓的太陽能集中供熱裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能熱水器領域，具體涉及一種用于單元樓的太陽能集中供熱
直O(jiān)
背景技術：
太陽能以其清潔、儲量巨大，成本低，無地域限 制和能源質(zhì)量高等眾多優(yōu)點成為可 再生能源利用的首選資源。目前我國很多地區(qū)要求在12層以下的新建建筑中要安裝太陽 能熱水系統(tǒng)。在既有建筑安裝太陽能集熱一體化系統(tǒng)也開始被重視。根據(jù)目前的技術現(xiàn)狀，可以用于單元式住宅的太陽能熱水系統(tǒng)主要包括戶式熱水 系統(tǒng)，集中集熱、分戶儲熱系統(tǒng)和集中集熱集中供熱系統(tǒng)。對于這幾種太陽能熱水系統(tǒng)，分 別作以下詳細的介紹(1)戶式太陽能熱水系統(tǒng)，包括與陽臺或墻面結(jié)合的分離式戶式太陽能熱水系統(tǒng)。 優(yōu)點集熱器與建筑立面結(jié)合，產(chǎn)品成熟，冷熱水壓力較易保證；沒有熱水計量收費問題； 由于集熱器作為完整產(chǎn)品可規(guī)?；a(chǎn)，質(zhì)量易保證。缺點較難和建筑外觀融合，各戶集 熱資源不能共享，通常在樓層較低的用戶很難使用。(2)集中集熱、分戶儲熱、分戶輔助加熱系統(tǒng)。優(yōu)點集熱器集中或分區(qū)設置，用戶 使用太陽能熱水不受建筑樓層限制，與建筑結(jié)合容易；戶內(nèi)水箱承壓運行并可輔助加熱，冷 熱水壓力和熱水量較易保證；不存在計量收費，系統(tǒng)運行公攤成本較低。缺點系統(tǒng)造價較 高，戶內(nèi)需設置承壓水箱。(3)集中集熱、集中供熱、分戶計量系統(tǒng)。優(yōu)點將集熱系統(tǒng)與供熱系統(tǒng)分開考慮， 減少了問題的復雜性，適合新建和既有高層住宅，特別是既有住宅熱水系統(tǒng)改造；集熱器可 集中或分區(qū)布置，建筑結(jié)合的適應性高，集中輔助加熱對輔助熱源的選擇余地大；冷熱水系 統(tǒng)同源同區(qū)，恒溫定時供水會在適當提高熱水供應舒適性的同時，降低運行能耗。在確定采 用集中熱水供應系統(tǒng)時，以太陽能為主要熱源系統(tǒng)與常規(guī)熱源系統(tǒng)相比，可大大降低入住 率較低時的熱水成本。缺點需采用熱流量計計量收費。系統(tǒng)運行成本均攤每戶，對物業(yè)管 理要求較高，需住戶共同配合。當入住率不高時，均攤的熱水費較高。經(jīng)過對上面列出的太陽能熱水系統(tǒng)進行分析后，可以得出，現(xiàn)有技術方案還未能 完全滿足單元中每層的用戶都能使用到太陽能熱水、制造成本低、物業(yè)管理方便、運行費用 低廉等要求。
發(fā)明內(nèi)容針對上述技術問題，本實用新型的目的是提供一種用于單元樓的太陽能集中供熱 裝置，本實用新型能滿足多層和高層建筑的單元樓中的每個用戶都能使用到太陽能熱水， 而且安裝及使用方便、便于管理，運行費用低廉，易于被房地產(chǎn)開發(fā)商、業(yè)主及物業(yè)管理三 方接受，適用于在既有建筑和新建建筑中安裝。實現(xiàn)本實用新型的技術方案如下[0010]用于單元樓的太陽能集中供熱裝置，包括太陽能集熱器、集熱循環(huán)管道、集熱水 箱、與集熱循環(huán)管道連接的補水裝置、為用戶輸送及分配熱水的循環(huán)回水裝置、用戶終端顯 示裝置及集成控制裝置，集熱循環(huán)管道上設有集熱循環(huán)水泵，太陽能集熱器通過集熱循環(huán) 管道與集熱水箱相連，循環(huán)回水裝置與集熱水箱上的循環(huán)輸入口及循環(huán)輸出口相連，在太 陽能集熱器出口側(cè)的集熱循環(huán)管道設有與集成控制裝置電連接的集熱水溫傳感器，集熱水 箱上設有與集成控制裝置電連接的可檢測液位的水位傳感器，另外集熱水箱側(cè)的集熱循環(huán) 管道上設有與集成控制裝置電連接的水箱水溫傳感器。 本實用新型的優(yōu)點在于1.該太陽能集中供熱水系統(tǒng)適用于高層或者多層建筑物的單元樓中安裝，每個用 戶在使用該太陽能熱水系統(tǒng)過程中，僅需要支付普通自來水水費即可；集熱水箱可以根據(jù) 建筑物實際情況靈活地安裝于坡形屋頂下的閣樓內(nèi)、平屋頂?shù)臉敲嫔匣蛘呓ㄖ锏牡叵率?中。2.通過在太陽能集熱器上設有與集成控制裝置電連接的水溫傳感器，集熱水箱上 設有與集成控制裝置連接的檢測多個液位的水位傳感器，集熱水箱上設有與集成控制裝 置電連接的水箱水溫傳感器。通過這些傳感器采集的信號，可以使集成控制裝置及時地獲 知集熱水箱中的水溫及液位狀態(tài)。集成控制裝置根據(jù)集中水箱裝置的水溫和太陽能集熱器 的出口水溫的情況來控制定溫補水裝置工作，將太陽能集熱器中的熱水頂入集熱水箱中， 使得使用過程中能較早地使用到太陽能熱水；而當集熱水箱中的液面低于設置的最低警戒 水位時，集成控制裝置將驅(qū)動快速補水裝置工作，向集熱水箱補水。3.通過集成控制裝置的控制循環(huán)回水裝置工作，可以定時地將集熱水箱中熱水在 循環(huán)回水裝置和集熱水箱中進行循環(huán)流動，以保證每個用戶終端的水溫和集熱水箱的溫度 保持一致，這樣即可滿足多層和高層建筑的每個單元的用戶都能使用到太陽能熱水。通過 循環(huán)回水裝置上設置的減壓閥，對位于較低樓層處的太陽能熱水的供水循環(huán)總管中的熱水 進行減壓，可解決用戶在使用太陽能熱水時冷熱混水不易調(diào)節(jié)的問題，保證低層住戶正常 使用。4.通過用戶終端顯示裝置，以及集成控制裝置的控制作用，可以為每戶用水終端 處提供溫度及液位顯示，讓每個用戶時刻都能了解到集熱水箱中熱水的溫度和液位情況， 以便于是否作出需要使用家用輔助熱源對太陽能熱水進行加熱的決定，不但充分利用太陽 能，發(fā)揮太陽能利用的最大效率及家庭現(xiàn)有熱源的作用，同時也為用戶提供了極大的便利 性。而且在每戶供熱水子管安裝有流量計，用于指示使用太陽能熱水的流量情況。另外，使 用本系統(tǒng)的太陽能熱水的用戶按照普通自來水流量計費。5.采用集成控制裝置，還可以對各溫度設置值及液位設定值根據(jù)不同使用要求和 季節(jié)變換進行現(xiàn)場調(diào)整。綜上所述，本實用新型將太陽能熱水系統(tǒng)和建筑物融為一體，太陽能集中供熱，用 戶共享太陽能的熱量，每戶按普通自來水的流量收費，有造價低、系統(tǒng)簡單、部件較少、安裝 及使用方便、便于物業(yè)管理，運行費用低廉，無論是在已有建筑還是在新建建筑安裝該系統(tǒng) 施工簡單，對住戶中已有輔助熱源的使用、水路布置及其他裝修無影響。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖中，1為太陽能集熱器，2為集熱水箱，3為自動排氣閥，4為水溫傳感器，5為水箱水溫傳感器，6為定溫補水裝置，7為快速補水裝置，8為供水循環(huán)總管，9為回水循環(huán)總 管，10為水位傳感器，11為用戶終端顯示裝置，12為流量計，13為回水循環(huán)水泵，14為集熱 循環(huán)水泵，15為截止閥，16為止回閥，17為閘閥，18為增壓泵，19為輔助熱源，20為集成控 制裝置，21為排污閥，22為減壓閥，23為集熱循環(huán)管道。
具體實施方式
參照圖1，為本實用新型的用于單元樓的太陽能集中供熱裝置，包括太陽能集熱器 1以及通過集熱循環(huán)管道23與該太陽能集熱器連接集熱水箱2，太陽能集熱器1由多塊太 陽能集熱板組成，這些太陽能集熱板安裝在建筑物的頂部。太陽能集熱器1上安裝有與循 環(huán)管道連接的自動排氣閥3，用于排除與太陽能集熱器1連接的水管中的多余氣體。集熱循 環(huán)管道23分別與太陽能集熱器1和集熱水箱2連接后，從而形成一個循環(huán)的路徑。集熱循 環(huán)管道23還包括閘閥17、集熱循環(huán)水泵14以及止回閥16，閘閥17。另外集熱循環(huán)管道23 上還設有與集成控制裝置電連接的水溫傳感器4，水溫傳感器4靠近太陽能集熱器的一側(cè)， 水溫傳感器4與集成控制裝置20電連接。將集熱水箱2置于建筑物單元的屋頂或者公用閣樓時，用戶供水方式采用自然循 環(huán)，回水方式采用機械循環(huán)。如果在供水時單元樓層較高處由于壓力相對較低，用戶可根據(jù) 更具實際情況安裝增壓水泵。集熱水箱2上設有與集成控制裝置連接的檢測多個液位的水 位傳感器10，集熱水箱內(nèi)設有最高液位、最低警戒液位和快速補水液位，水位傳感器10用 于對這三個液位的情況進行檢測，并將檢測的信號輸送到集成控制裝置20。集熱水箱2上 設有與集成控制裝置電連接的水箱水溫傳感器5，水箱水溫傳感器5將檢測的水溫信號傳 遞到集成控制裝置20。在集熱水箱2的底部安裝有排污閥21，可定期對集熱水箱中的污物 進行排放，提高太陽能熱水使用的清潔度。在本實用新型中，為了能使集熱水箱2中的水能夠及時地得到補充，在所述的集 熱循環(huán)管道23的待加熱水管上通過水管連接一個補水裝置，這個補水裝置包括快速補水 裝置7以及定溫補水裝置6，快速補水裝置7以及定溫補水裝置6中均設有電磁閥，它們通 過水管以并聯(lián)的方式連接在一起，補水裝置的輸入端連接民用自來水管道。為了能夠自動 地控制快速補水裝置7以及定溫補水裝置6，快速補水裝置7以及定溫補水裝置6均連接 集成控制裝置。這樣，定溫補水裝置6由集中控制器根據(jù)集熱水箱2中的水溫和太陽能集 熱器1出口水溫的情況來控制定溫補水裝置6。當水溫傳感器4檢測到太陽能集熱器出口 處的水溫低于集成控制裝置20設置的溫度時，集成控制裝置20驅(qū)動定溫補水裝置6工作， 自來水經(jīng)過定溫補水裝置6輸送到循環(huán)管道中。當水溫傳感器4檢測太陽能集熱器出口處 的水溫高于集成控制裝置20設置的溫度時，集成控制裝置20將控制定溫補水裝置6關閉。 快速補水裝置7的控制過程是通過水位傳感器10的檢測，當集熱水箱2的液位為設定的 最低警戒位時，集成控制裝置20發(fā)出打開快速補水裝置7的指令，自來水通過快速補水電 磁閥以及循環(huán)管道，快速地補充到集熱水箱中2。在本實用新型中，為了能使多層和高層建筑的每個單元的用戶都能從集熱水箱2中取到太陽能熱水，在集熱水箱2上連接有為用戶輸送熱水的循環(huán)回水裝置，以及用戶終 端顯示裝置。循環(huán)回水裝置包括供水循環(huán)總管8、回水循環(huán)總管9以及回水循環(huán)水泵13，供 水循環(huán)總管8與集熱水箱上的循環(huán)輸出口相連接的，回水循環(huán)總管9與供水循環(huán)總管8連 接，回水循環(huán)總管9與回水循環(huán)水泵13連接，回水循環(huán)水泵13連接集熱水箱上的循環(huán)輸出 口，回水循環(huán)水泵還與集成控制裝置20電連接，以便于得到集成控制裝置20的控制。集成 控制裝置20可以控制回水循環(huán)水泵13在指定的時刻啟動。循環(huán)回水裝置的供水循環(huán)總管 8上還設置有減壓閥22，減壓閥的位置位于較低樓層處的供水循環(huán)總管8的管段上，對較低 樓層處實行減壓后，解決用戶在使用太陽能熱水時因水壓較高而與冷水產(chǎn)生混水不易調(diào) 節(jié)的問題，以保證低層住戶正常使用。用戶終端顯示裝置根據(jù)用戶的數(shù)量進行安裝。 用戶終端顯示裝置11為一個顯示屏，其與集成控制裝置20電連接，其可以安裝在 用戶家庭中任意方便查看的位置，用于顯于集熱水箱2中的水溫和液位情況。該太陽能集 中供熱水系統(tǒng)還包括用戶組件，該用戶組件包括流量計12以及設置于流量計輸出端的截 止閥15。流量計12為普通家庭使用的水表，流量計12的一端連接供水循環(huán)總管8，流量計 的輸出端連接截止閥15，用戶組件還包括連接于截止閥15的輸出端的增壓泵18，增壓泵18 用于高層單元的用戶，對于低層單元的用戶無需使用。如果無需使用增壓泵18，那么截止 閥15的輸出端可以連接第一管道和第二管道，其中第一管道直接與終端放水設備連接，該 終端放水設備為水龍頭或者浴室的噴淋頭等。第二管道連接家用輔助熱源19的一端，家用 輔助熱源的另一端連接終端放水設備，家用輔助熱源為電熱水器或者燃氣熱水器等，家用 輔助熱源19可以在集熱水箱中水溫不高的情況下啟用。如果需要在高層單元上使用增壓 泵18時，增壓泵18 —端連接截止閥15的輸出端，另一端連接第一管道和第二管道的輸入 端即可。對于本實用新型來說，要實現(xiàn)上述諸多功能，集成控制裝置20是一個必不可少的 設備。集成控制裝置20是用于將接收的水溫和液位信號進行處理后，向補水裝置、集熱循 環(huán)水泵14、循環(huán)回水裝置13發(fā)出控制指令，以使這些設備運行或停止運行，達到自動控制 的目的。
上述實施例是用于說明或解釋本實用新型，而不是對本實用新型的限制， 在本實用新型的權利要求書以及說明書的構(gòu)思前提下進行改進，都屬于本實用新型權利要 求書的保護范圍。
權利要求用于單元樓的太陽能集中供熱裝置，包括太陽能集熱器(1)、集熱循環(huán)管道(23)、集熱水箱(2)、與集熱循環(huán)管道連接的補水裝置、為用戶輸送及分配熱水的循環(huán)回水裝置、用戶終端顯示裝置及集成控制裝置(20)，集熱循環(huán)管道(23)上設有集熱循環(huán)水泵(14)，其特征在于太陽能集熱器(1)通過集熱循環(huán)管道(22)與集熱水箱(2)相連，循環(huán)回水裝置與集熱水箱(2)上的循環(huán)輸入口及循環(huán)輸出口相連，在太陽能集熱器(1)出口側(cè)的集熱循環(huán)管道設有與集成控制裝置電連接的集熱水溫傳感器(4)，集熱水箱(2)上設有與集成控制裝置(20)電連接的可檢測液位的水位傳感器(10)，另外集熱水箱側(cè)的集熱循環(huán)管道上設有與集成控制裝置(20)電連接的水箱水溫傳感器(5)。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于單元樓的太陽能集中供熱裝置，其特征在于循環(huán)回水 裝置包括供水循環(huán)總管(8)、回水循環(huán)總管(9)以及回水循環(huán)水泵(13)，供水循環(huán)總管(8) 與集熱水箱上的循環(huán)輸出口相連接的，回水循環(huán)總管(9)與供水循環(huán)總管(8)連接，回水循 環(huán)總管(9)與回水循環(huán)水泵(13)連接，回水循環(huán)水泵(13)連接集熱水箱上的循環(huán)輸入口， 回水循環(huán)水泵還與集成控制裝置(20)電連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于單元樓的太陽能集中供熱裝置，其特征在于所述循環(huán) 回水裝置還包括設置于供水循環(huán)總管(8)上的減壓閥(22)。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于單元樓的太陽能集中供熱裝置，其特征在于還包括用 戶組件，該用戶組件包括流量計(12)以及設置于流量計輸出端的截止閥(15)。
5.根據(jù)權利要求4所述的用于單元樓的太陽能集中供熱裝置，其特征在于所述用戶 組件還包括連接于截止閥輸出端的增壓泵。
6.根據(jù)權利要求4所述的用于單元樓的太陽能集中供熱裝置，其特征在于所述截止 閥(15)的輸出端設置第一管道和第二管道，其中第一管道直接與終端放水設備連接，第二 管道連接家用輔助熱源(19)的一端，家用輔助熱源的另一端連接終端放水設備。
7.根據(jù)權利要求1至6任意一項所述的單元式住宅太陽能集中供熱水系統(tǒng)，其特征在 于所述補水裝置包括快速補水裝置(7)以及定溫補水裝置(6)，快速補水裝置(7)以及定 溫補水裝置(6)均連接集成控制裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種用于單元樓的太陽能集中供熱裝置，單元樓中的每戶共享太陽能的熱量。主要包括太陽能集熱器、集熱水箱、循環(huán)回水裝置、集熱循環(huán)管道、集熱循環(huán)水泵、補水裝置、用戶終端顯示裝置、用戶組件及集成控制裝置等。集熱循環(huán)管道上和集熱水箱上設有測量水溫的溫度傳感器，另外集熱水箱上還設有水位傳感器，每個傳感器都與集成控制裝置電連接。本實用新型能滿足多層和高層建筑里每個單元的用戶都能使用到太陽能熱水，而且安裝及使用方便、便于管理，運行費用低廉，適用于在既有建筑和新建建筑中安裝。
文檔編號F24J2/04GK201772636SQ20102011541
公開日2011年3月23日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權日2010年2月8日
發(fā)明者李龍華, 白建波 申請人:河海大學常州校區(qū)