專利名稱：全天候雙直流太陽能熱水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
全天候雙直流太陽能熱水系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種改進(jìn)的太陽能利用和輔助加熱裝置，特別是一種適用于每天 M小時(shí)恒溫供應(yīng)熱水要求的恒熱式全天候雙直流太陽能熱水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]目前，太陽能熱水裝置，通常是采用自然循環(huán)進(jìn)行加熱，經(jīng)太陽能集熱器加熱的水 向貯熱水箱輸入、保存及使用。該種方式所產(chǎn)生的熱水，其溫度是隨日照強(qiáng)度而定的。當(dāng)日 照條件不好時(shí)，貯熱水箱中的水經(jīng)常會(huì)不熱，供水溫度不能可靠保證；同時(shí)一般太陽能熱水 裝置的水箱必須置于集熱器之上，這就導(dǎo)致建筑外觀的不協(xié)調(diào)，且現(xiàn)有技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)可靠 的防凍、抗凍。由于供水基本溫度不能可靠保證，若臨時(shí)改用其它加熱器不僅增加了一套設(shè) 備投資，并需長時(shí)間等待，其自然會(huì)影響用戶的正常使用，給用戶帶來煩惱。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的就在于提供一種改進(jìn)的太陽能利用和輔助加熱裝置，能夠使太 陽能得到更加合理的應(yīng)用，最大限度的減少燃燒物料廢氣排放，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)裝置 不斷提供溫度恒定的熱水，且防凍、抗凍能力強(qiáng)。[0004]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的本實(shí)用新型的技術(shù)方案為[0005]全天候雙直流太陽能熱水系統(tǒng)，其包括太陽能采熱集熱器、貯熱水箱和連接管件 以及相應(yīng)的輔助部件，其特征在于[0006]a.在貯熱水箱內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流板，導(dǎo)流板位于冷、熱進(jìn)水管管口的一側(cè)和出水管口 之間；在貯熱水箱一側(cè)安裝有豎向的連通管與貯熱水箱連通，在連通管內(nèi)設(shè)有水位測(cè)量探 頭在貯熱水箱的箱壁上設(shè)置有位于冷、熱進(jìn)水管管口之間的測(cè)溫盲管，在測(cè)溫盲管內(nèi)設(shè)有 溫度探頭；在貯熱水箱一側(cè)下部配設(shè)有輔助的常規(guī)能源加熱器；在太陽能采熱集熱器上兩 塊集熱板之間設(shè)有溫度探頭；在各用水點(diǎn)即用戶處設(shè)置有呼叫式用水控制器；所述所述熱 進(jìn)水管即太陽能回水管；[0007]b.貯熱水箱的出水管經(jīng)過濾閥、水泵、單向閥后并聯(lián)三支管路一支是通過常閉 電磁閥、壓力水表、常規(guī)能源加熱器經(jīng)過太陽能回水管連回貯熱水箱；另一支是通過常閉電 磁閥、壓力水表、太陽能上水管、太陽能集熱器、補(bǔ)氣閥經(jīng)過太陽能回水管連回貯熱水箱；還 有一支是通過常閉電磁閥、電接點(diǎn)水壓表、供熱水管及熱水回水管與冷水管連接回流貯熱 水箱；[0008]c.自來水輸入管在通過過濾閥后并聯(lián)二支管路一支為通過常閉電磁閥、壓力水 表經(jīng)進(jìn)冷水管連接貯熱水箱；另一支為通過常閉電磁閥、壓力水表連接到常規(guī)能源加熱器， 再經(jīng)進(jìn)熱水管連回貯熱水箱；[0009]d.在太陽能上水管和太陽能回水管之間設(shè)有常開電磁閥；[0010]e.上述設(shè)在貯熱水箱內(nèi)的水位測(cè)量探頭和溫度探頭設(shè)在太陽能采熱集熱器內(nèi)的 溫度探頭及各用水點(diǎn)呼叫式用水控制器的數(shù)據(jù)輸出都連接到控制器上，控制器的輸出分別連接到上述各電磁閥及水泵上，從而自動(dòng)統(tǒng)一控制太陽能熱水系統(tǒng)中的水流連通或閉止及 控制調(diào)節(jié)水位、水溫等。[0011]本實(shí)用新型所述輔助的常規(guī)能源加熱器配接有熱交換裝置構(gòu)成輔助加熱裝置。常 規(guī)能源加熱器可為燃油、燃?xì)?、電熱水器或鍋爐式。常規(guī)能源加熱器可為電極式或者非接觸 式。[0012]本實(shí)用新型的有益效果為[0013]本系統(tǒng)能夠使得太陽能——最清潔的能源得到更加合理的應(yīng)用，最大限度的減少 燃燒物料廢氣排放、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)裝置能夠不斷提供溫度恒定的熱水且防凍、抗凍 能力強(qiáng)，本實(shí)用新型采用一泵原則完成三支水流的合理配合供送水，由控制器協(xié)調(diào)各項(xiàng)指 令而不用人管理。根據(jù)不同的情況，補(bǔ)充冷水保證貯熱水箱的供水，即一條通過水位指令常 規(guī)能源加熱器加熱水回流貯熱水箱，另一條受水溫信號(hào)控制直接進(jìn)入水箱，常開電磁閥連 接在太陽能上水管和太陽能熱水管之間可使太陽能集熱器和管路中的水排空，以完全解決 防凍、抗凍問題。補(bǔ)氣閥用于防止熱量或者熱水外泄，在水箱內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流板以使冷熱水充分 混合。以水溫測(cè)試盲管內(nèi)水溫探頭測(cè)試測(cè)試水箱內(nèi)的熱水溫度，以確保其溫度基本恒定。水 箱內(nèi)進(jìn)水管是上冷下熱的布置，用以增加裝置的反應(yīng)速度。水位測(cè)量探頭安裝在聯(lián)通管內(nèi)， 可消除水位探頭結(jié)垢提高其使用壽命。


[0014]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
[0015]如附圖所示本實(shí)用新型全天候雙直流太陽能熱水系統(tǒng)，其包括太陽能采熱集熱器 27、貯熱水箱12和連接管件以及相應(yīng)的輔助部件，本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)是[0016]a.在貯熱水箱12內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流板15，導(dǎo)流板15位于冷、熱進(jìn)水管25J4管口的 一側(cè)和出水管26 口之間；在貯熱水箱12 —側(cè)安裝有豎向的連通管13與貯熱水箱連通，在 連通管13內(nèi)設(shè)有，水位測(cè)量探頭32在貯熱水箱12的箱壁上設(shè)置有位于冷、熱進(jìn)水管25、24 管口之間的測(cè)溫盲管16，在測(cè)溫盲管16內(nèi)設(shè)有溫度探頭33 ；在貯熱水箱12 —側(cè)下部配設(shè) 有輔助的常規(guī)能源加熱器10，輔助的常規(guī)能源加熱器10可以配接有熱交換裝置9構(gòu)成輔助 加熱裝置，本實(shí)用新型中所述常規(guī)能源加熱器10可為燃油、燃?xì)狻㈦姛崴骰蝈仩t式；在太 陽能采熱集熱器27上兩塊集熱板之間設(shè)有溫度探頭四；在各用水點(diǎn)即用戶處設(shè)置有呼叫 式用水控制器；所述所述熱進(jìn)水管M即太陽能回水管，在在太陽能采熱集熱器27上還設(shè)有 排氣口 28 ；[0017]b.貯熱水箱12的出水管沈經(jīng)過濾閥34、水泵8、單向閥31后并聯(lián)三支管路一 支是通過常閉電磁閥3、壓力水表19、常規(guī)能源加熱器10經(jīng)過太陽能回水管M連回貯熱水 箱12 ；另一支是通過常閉電磁閥4、壓力水表21、太陽能上水管36、太陽能集熱器27、補(bǔ)氣 閥30經(jīng)過太陽能回水管M連回貯熱水箱12 ；還有一支是通過常閉電磁閥5、電接點(diǎn)水壓表 20、供熱水管22及熱水回水管23與冷水管25連接回流貯熱水箱12 ；[0018]c.自來水輸入管17在通過過濾閥35后并聯(lián)二支管路一支為通過常閉電磁閥2、 壓力水表18經(jīng)進(jìn)冷水管25連接貯熱水箱12 ；另一支為通過常閉電磁閥1、壓力水表19連接到常規(guī)能源加熱器10，再經(jīng)進(jìn)熱水管M連回貯熱水箱12 ；[0019]d.在太陽能上水管36和太陽能回水管M之間設(shè)有常開電磁閥6 ；[0020]e.上述設(shè)在貯熱水箱12內(nèi)的水位測(cè)量探頭32和溫度探頭33設(shè)在太陽能采熱集 熱器27內(nèi)的溫度探頭四及各用水點(diǎn)呼叫式用水信號(hào)器的數(shù)據(jù)輸出都連接到控制器11上， 控制器11的輸出分別連接到上述各電磁閥及水泵上，從而自動(dòng)統(tǒng)一控制太陽能熱水系統(tǒng) 中的水流連通或閉止及控制調(diào)節(jié)水位、水溫等。[0021]參考圖1，本實(shí)用新型在使用過程中通過水壓、水位、水溫、及用水等信號(hào)給控制器 下指令，整個(gè)系統(tǒng)可分為六個(gè)運(yùn)行過程，這六個(gè)運(yùn)行過程可同時(shí)進(jìn)行，也可以是其中的幾個(gè) 過程分別進(jìn)行[0022]1.常規(guī)能源加熱進(jìn)水過程安裝在連通管13內(nèi)的水位檢測(cè)探頭32，檢測(cè)到貯熱水 箱12內(nèi)水位，將信號(hào)送入控制器11中，如果水箱內(nèi)水位沒有達(dá)到某一特定的保證水位(比 如水箱容量的1/3或1/2)，則控制器11使常閉電磁閥1得電，自來水內(nèi)冷水經(jīng)過過濾閥35、 常閉電磁閥1、常規(guī)能源加熱器10向水箱注水，由于在這采用加熱器10可以自動(dòng)啟動(dòng)(對(duì) 于加熱器而言是自動(dòng)啟動(dòng)加熱管)將水加熱，因此向水箱注入的是熱水。直至達(dá)到特定的 保證水位時(shí)，此過程便自動(dòng)停止。這樣從系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行的第一時(shí)間開始，水箱內(nèi)就有了可洗 浴的熱水貯存了。[0023]2.太陽能加熱循環(huán)過程控制器11自動(dòng)將集熱器27測(cè)溫探頭四取來的溫度信 號(hào)與從水箱內(nèi)取來的溫度信號(hào)33對(duì)比，當(dāng)溫差大于一定值(例如5°C -8°C )時(shí)，控制器11 便使水泵8、常閉電磁閥4及常開電磁閥6同時(shí)得電，水箱中的水源在水泵8啟動(dòng)供水情況 下，經(jīng)單向閥31、常閉電磁閥4、太陽能上水管36進(jìn)入集熱器27中獲取熱量后經(jīng)太陽能回 水管M回到貯熱水箱12內(nèi)。直至上下溫差小于一定程度(如2°C-5°C)時(shí)，控制器11使 水泵8、常閉電磁閥4與常開電磁閥6同時(shí)失電，太陽能循環(huán)加熱停止。此時(shí)存留在集熱器 27中的水，由于重力作用便會(huì)沿太陽能回水管對(duì)向下流動(dòng)，集熱器末端安裝的補(bǔ)氣閥30起 到補(bǔ)氣作用，使集熱器27中的存水以最快的速度，經(jīng)常開電磁閥6失電后打開形成回流通 道，水回流到貯熱水箱12內(nèi)。由此可以使集熱器27、太陽能回水管M與太陽能上水管36 中無水狀態(tài)，可以保證在任何低溫的情況下，都不至于凍壞室外管路及部件。[0024]3.常規(guī)能源加熱循環(huán)過程貯熱水箱內(nèi)測(cè)溫探頭32測(cè)得水箱溫度低于設(shè)定值時(shí)， 開始此過程；控制器11將水泵8和常閉電磁閥3同時(shí)通電啟動(dòng)，打開貯熱水箱內(nèi)12存水通 道，經(jīng)過過濾閥34、水泵8、止回閥31、常閉電磁閥3及加熱器10 (采用是燃油、燃?xì)?、電熱?器及鍋爐式)太陽能回水管M回到貯熱水箱12，直至水箱內(nèi)的水溫達(dá)到設(shè)定溫度后自動(dòng)停 止。此過程可以保證水箱內(nèi)的水溫，不因日照條件不好而降低溫度影響正常使用。[0025]4.貯熱水箱補(bǔ)水過程當(dāng)貯熱水箱12內(nèi)水位處于保證水位(1/2-1/3)以上，水箱 水溫由于太陽能的加溫而升高，超過設(shè)定溫度一定限度(例如2V -8V )則此過程啟動(dòng)。這 時(shí)控制器10將常閉電磁閥2打開自來水經(jīng)過濾閥35及冷水管25直接補(bǔ)給貯熱水箱12，隨 之其溫度下降。當(dāng)水箱溫度低于設(shè)定溫度時(shí)循環(huán)過程結(jié)束。整個(gè)太陽能的采集熱水過程， 實(shí)際上就是在太陽能循環(huán)——補(bǔ)水——循環(huán)——補(bǔ)水交替發(fā)生中完成的。[0026]5.恒溫供水循環(huán)過程此循環(huán)過程的啟動(dòng)，由安裝在供熱水管22下端的電接點(diǎn)壓 力表20完成。其指示的是供熱水管的入口壓力，下限控制由人工設(shè)置，位于低于水泵8揚(yáng) 程而略高于最高出水用水點(diǎn)15高程的一個(gè)合適位置上。當(dāng)供水管路壓力低于此值時(shí)，則表之動(dòng)針與下限定位針接觸時(shí)發(fā)出一個(gè)短路信號(hào)，通過導(dǎo)線送至控制器11，控制器11就自動(dòng) 將水泵8和常閉電磁閥5時(shí)通電打開，將水箱內(nèi)的熱水供到熱水管路22，這一過程在延時(shí) 一定時(shí)間后(3-5分鐘)自動(dòng)停止。當(dāng)水泵8啟動(dòng)后，動(dòng)針轉(zhuǎn)動(dòng)升高，脫離下限定位針直至 下一次電接點(diǎn)壓力表20的定、動(dòng)針再次接觸一直重復(fù)上述過程。當(dāng)輸送供熱水管22且個(gè) 用水點(diǎn)均已關(guān)閉時(shí)，在供熱水回水管的壓力保持在水泵8揚(yáng)程壓力數(shù)值上供水循環(huán)過程停 止。(循環(huán)過程中任何一個(gè)用水點(diǎn)的開啟都會(huì)直接使系統(tǒng)供水循環(huán)啟動(dòng)，此時(shí)為避免供水管 路上的微小泄漏而造成供水循環(huán)反復(fù)觸發(fā)，此時(shí)我們?cè)谙到y(tǒng)中設(shè)置了常閉電磁閥7穩(wěn)定了 供水管的壓力且供水量的穩(wěn)定)。[0027] 6.冷、熱水混水過程系統(tǒng)為了保證由水泵8輸送各用水點(diǎn)熱水溫度的恒定，在水 箱內(nèi)設(shè)置了導(dǎo)流板15，它能夠使進(jìn)入水箱內(nèi)的水流無論是冷水還是熱水，不會(huì)單一的直接 經(jīng)過水泵8輸送而是送到水箱出水口附近繞過導(dǎo)流板15加長了混合距離；同時(shí)又讓冷水從 測(cè)溫管16進(jìn)入，熱水從其下方進(jìn)入。這就對(duì)水箱內(nèi)水溫控制更加的精確，測(cè)溫探頭33可以 在最短的時(shí)間內(nèi)獲取溫度變化信息，決定輸送恒溫?zé)崴膯㈤]，保證整個(gè)水箱上、下溫度一 致。
權(quán)利要求1.一種全天候雙直流太陽能熱水系統(tǒng)，其包括太陽能采熱集熱器(27)、貯熱水箱(12) 和連接管件以及相應(yīng)的輔助部件，其特征在于a.在貯熱水箱(1 內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流板(15)，導(dǎo)流板(1 位于冷、熱進(jìn)水管(25、24)管 口的一側(cè)和出水管06) 口之間；在貯熱水箱(1 一側(cè)安裝有豎向的連通管(1 與貯熱水 箱連通，在連通管(1 內(nèi)設(shè)有，水位測(cè)量探頭(3 在貯熱水箱(1 的箱壁上設(shè)置有位于 冷、熱進(jìn)水管(25、24)管口之間的測(cè)溫盲管(16)，在測(cè)溫盲管(16)內(nèi)設(shè)有溫度探頭(33)； 在貯熱水箱(1 一側(cè)下部配設(shè)有輔助的常規(guī)能源加熱器(10)；在太陽能采熱集熱器(XT) 上兩塊集熱板之間設(shè)有溫度探頭09)；在各用水點(diǎn)即用戶處設(shè)置有呼叫式用水信號(hào)器；所 述所述熱進(jìn)水管04)即太陽能回水管；b.貯熱水箱(12)的出水管06)經(jīng)過濾閥(34)、水泵(8)、單向閥(31)后并聯(lián)三支 管路一支是通過常閉電磁閥(3)、壓力水表(19)、常規(guī)能源加熱器(10)經(jīng)過太陽能回水 管04)連回貯熱水箱(1 ；另一支是通過常閉電磁閥G)、壓力水表(21)、太陽能上水管 (36)、太陽能集熱器(27)、補(bǔ)氣閥(30)經(jīng)過太陽能回水管(24)連回貯熱水箱(12)；還有一 支是通過常閉電磁閥(5)、電接點(diǎn)水壓表(20)、供熱水管0 及熱水回水管與冷水管 (25)連接回流貯熱水箱(12)；c.自來水輸入管(17)在通過過濾閥(3 后并聯(lián)二支管路一支為通過常閉電磁閥 O)、壓力水表(18)經(jīng)進(jìn)冷水管0 連接貯熱水箱(1 ；另一支為通過常閉電磁閥(1)、壓 力水表(19)連接到常規(guī)能源加熱器(10)，再經(jīng)進(jìn)熱水管04)連回貯熱水箱(12)；d.在太陽能上水管(36)和太陽能回水管04)之間設(shè)有常開電磁閥(6)；e.上述設(shè)在貯熱水箱(1 內(nèi)的水位測(cè)量探頭(32)和溫度探頭(33)、設(shè)在太陽能采熱 集熱器(XT)內(nèi)的溫度探頭09)及各用水點(diǎn)呼叫式用水信號(hào)器的數(shù)據(jù)輸出都連接到控制器 (11)上，控制器(11)的輸出分別連接到上述各電磁閥及水泵上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全天候雙直流太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于輔助的常規(guī)能 源加熱器(10)配接有熱交換裝置(9)構(gòu)成輔助加熱裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全天候雙直流太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于所述常規(guī) 能源加熱器(10)可為燃油、燃?xì)?、電熱水器或鍋爐式。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種全天候雙直流太陽能熱水系統(tǒng)。其技術(shù)特征是采用太陽能加熱配合常規(guī)能源加熱裝置，保持供水基本恒溫。以貯熱水箱的冷熱混水后的水位、水壓、水溫引出信號(hào)到控制器，由其控制進(jìn)冷水管路，連通三支并聯(lián)構(gòu)件連通水箱、常規(guī)能源加熱器、用水點(diǎn)啟閉工作。從水箱引出熱水管，由一泵帶動(dòng)連通并聯(lián)三支管路構(gòu)件連通常規(guī)能源加熱器、太陽能集熱器、用水點(diǎn)的啟閉。其工作的各個(gè)過程可以同時(shí)或幾個(gè)配合運(yùn)行，以常開電磁閥連接太陽能上水管和熱水回水管及上水常閉電磁閥同步通斷，每次太陽能采熱過程結(jié)束，將集熱器和外管道水及時(shí)回流至水箱，本實(shí)用新型從根本上解決了防凍、抗凍等難題。
文檔編號(hào)F24J2/46GK201819418SQ20102056063
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
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