專利名稱：一種多級熱水供應系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及熱水供應系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種包含冷卻水換熱器、光伏換熱器、太陽能換熱器以及容積式換熱器的多級熱水供應系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
日前，生活中存在大量的低品位余熱浪費現(xiàn)象，如空調(diào)冷卻水余熱、光伏發(fā)電裝置產(chǎn)生的余熱以及部分回流熱水的余熱通常不會被再次利用，造成資源能源的浪費，為了解決余熱浪費的問題，部分熱水系統(tǒng)具備余熱回收功能，但這類系統(tǒng)通常具有功能單一，換熱方式有限，熱能轉(zhuǎn)換效率低，難以形成高品位生活熱水等缺陷。中國專利文獻申請?zhí)?01010044610.2公布了一種生活廢水余熱利用系統(tǒng)，該系統(tǒng)由節(jié)能型給排水裝置、水源熱泵、太陽能集熱系統(tǒng)、高溫熱水器、儲水罐、連接管路、閥門及其它附件組成。該系統(tǒng)利用節(jié)能型給排水裝置中的水水換熱器對自來水完成低溫加熱、利用水源熱泵完成中溫加熱、高溫熱水器進行高溫加熱，在太陽輻射較好的時候，可由太陽能集熱系統(tǒng)輔助生活熱水的中溫段和高溫段加熱。該系統(tǒng)通過梯級回收利用生活廢水余熱和梯級加熱自來水，并增加可再生清潔能源太陽能的利用率，可大幅的降低一次能源的消耗，但該系統(tǒng)難以實現(xiàn)耦合加熱及供能互補，無法應對特殊天氣條件下的熱水供應，控制及運行策略較為簡單，低品位熱源的回收能力有限，且需要采用大型動力設(shè)備，成本較高。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有熱水供應系統(tǒng)換熱方式有限，能量轉(zhuǎn)換效率低，無法實現(xiàn)供能互補，無法在復雜天氣條件下提供高品位熱水等缺陷，本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提出一種多級熱水供應系統(tǒng)，通過建立高效協(xié)同的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，擺脫了傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)對單一熱源的依賴，實現(xiàn)了復雜天氣條件下生活熱水的持續(xù)供應，形成了獨特的運行機制及控制策略，提高了可再生能源的利用效率，達到了節(jié)能環(huán)保及減少熱排放的目的。為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:一種多級熱水供應系統(tǒng)，包括供水主管路，與所述供水主管路的一端相連的補水水泵組、與所述供水主管路的另一端相連的熱水用戶端、以及通過閥門與所述供水主管路相連接的換熱器，所述換熱器包括冷卻水換熱器、光伏換熱器、以及容積式換熱器，所述補水水泵組選擇性 連接所述冷卻水換熱器、或所述光伏換熱器、或所述冷卻水換熱器和所述光伏換熱器的串聯(lián)體，最終連接所述容積式換熱器，所述容積式換熱器與城市熱網(wǎng)相連，其上設(shè)有與所述熱水用戶端相導通的出水口。優(yōu)選為，位于所述光伏換熱器與所述容積式換熱器之間的所述供水主管路旁設(shè)有通過閥門與所述供水主管路相連的太陽能換熱器。優(yōu)選為，所述太陽能換熱器的熱源端的出水管道通過第一循環(huán)水泵組與熱水儲罐相連。優(yōu)選為，所述熱水儲罐上的出水口通過循環(huán)水泵與太陽能集熱器相連。[0010]優(yōu)選為，所述熱水儲罐上的進水口通過閥門連接位于所述補水水泵組與所述冷卻水換熱器之間的所述供水主管道。優(yōu)選為，與所述熱水用戶端的回水口相導通的回水主管道通過第二循環(huán)泵組連接位于所述太陽能換熱器與所述光伏換熱器之間的所述供水主管道。優(yōu)選為，所述回水主管道旁并聯(lián)設(shè)有與所述回水主管道相連的支路管道，所述支路管道上設(shè)有電加熱器組，所述電加熱器組的進水口通過第三循環(huán)泵組與所述回水主管道相連。優(yōu)選為，所述補水水泵組的出水口通過閥門與所述第三循環(huán)泵組的進水口相導通。
優(yōu)選為，所述太陽能換熱器、所述冷卻水換熱器及所述光伏換熱器的加熱端與所述供水主管道相連。優(yōu)選為，所述補水水泵組的出水口與軟水用戶端相連。本實用新型的有益效果為:本系統(tǒng)通過將冷卻水換熱器、光伏換熱器、太陽能換熱器、以及容積式換熱器有效結(jié)合，建立高效協(xié)同的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了供熱系統(tǒng)的功能互補，擺脫了傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)對單一熱源的依賴；通過在該系統(tǒng)中增設(shè)電加熱器組，實現(xiàn)了復雜天氣條件下生活熱水的持續(xù)供應；通過多級加熱系統(tǒng)的互補耦合與集中控制，有效提高了低品位熱源的回收率，達到了節(jié)能環(huán)保及減少熱排放的目的。

圖1是本實用新型具體實施方式
提供的一種多級熱水供應系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型具體實施方式
提供的冷卻水換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型具體實施方式
提供的光伏換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型具體實施方式
提供的太陽能換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型具體實施方式
提供的電加熱器組的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、供水主管路；2、補水水泵組；3、熱水用戶端；4、冷卻水換熱器；5、光伏換熱器；
6、容積式換熱器；7、城市熱網(wǎng)；8、太陽能換熱器；9、第一循環(huán)水泵組；10、熱水儲罐；11、循環(huán)水泵；12、回水主管道；13、第二循環(huán)泵組；14、電加熱器組；15、第三循環(huán)泵組；16、軟水用戶端；17、太陽能集熱器；18、第一閥門；19、第二閥門；20、第三閥門；401、第四閥門；402、第五閥門；403、第六閥門；501、第七閥門；502、第八閥門；503、第九閥門；601、第十閥門；602、第4^一閥門;603、第十二閥門;604、第十三閥門；801、第十四閥門；802、第十五閥門；803、第十六閥門；804、第十七閥門。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖并通過具體實施方式
來進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。圖1是本實用新型具體實施方式
提供的一種多級熱水供應系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。一種多級熱水供應系統(tǒng)，包括供水主管路1，與供水主管路I的一端相連的補水水泵組2、與供水主管路I的另一端相連的熱水用戶端3、以及通過閥門與供水主管路I相連接的換熱器。[0027]換熱器包括冷卻水換熱器4、光伏換熱器5、以及容積式換熱器6。其中，冷卻水換熱器4用于回收制冷機組中冷卻水的余熱，該余熱具體為流入冷卻塔的冷卻水的余熱；光伏換熱器5用于回收光伏發(fā)電過程中產(chǎn)生的余熱，將光伏發(fā)電過程中產(chǎn)生的余熱回收有利于降低光伏板的背板溫度，提高光伏發(fā)電的效率；容積式換熱器6與城市熱網(wǎng)7相連，用于對生活熱水進行熱能補充，使容積式換熱器6中水的溫度滿足生活熱水的需求。此外，補水水泵組2的出水口與軟水用戶端16相連，向用戶提供軟水。開啟第二閥門19，補水水泵組2向多級熱水供應系統(tǒng)泵入的補水先流經(jīng)冷卻水換熱器4進行預熱，再流經(jīng)光伏換熱器5或太陽能換熱器8進行二次預熱，最終流入容積式換熱器6，容積式換熱器6中水溫若不滿足生活熱水的要求，可通過城市熱網(wǎng)7進行熱量補充。容積式換熱器6的出水口與熱水用戶端3相導通，為用戶提供生活熱水。圖2是本實用新型具體實施方式
提供的冷卻水換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。冷卻水換熱器4與制冷機組的冷卻塔相連的一端稱為熱源端，與供水主管道I相連的一端稱為加熱端。熱源端與冷卻塔相連的進水通道上設(shè)有第四閥門401，加熱端與供水主管道I相連的進水通道上設(shè)有第六閥門403，加熱端的進水通道與回水通道之間的供水主管道I上設(shè)有第五閥門402。當?shù)谒拈y門401與第六閥門403開啟，第五閥門402關(guān)閉時，冷卻水換熱器4工作，供水主管道I中的 補水與冷卻水進行熱交換，實現(xiàn)對補水的預熱；當?shù)谒拈y門401與第六閥門403關(guān)閉，第五閥門402開啟時，冷卻水換熱器4不工作，補水不經(jīng)過冷卻水換熱器4。圖3是本實用新型具體實施方式
提供的光伏換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。光伏換熱器5與光伏發(fā)電裝置相連的一端稱為熱源端，與供水主管道I相連的一端稱為加熱端。熱源端與光伏發(fā)電裝置相連的進水通道上設(shè)有第七閥門501，加熱端與供水主管道I相連的進水通道上設(shè)有第九閥門503，加熱端的進水通道與回水通道之間的供水主管道I上設(shè)有第八閥門502。當?shù)谄唛y門501與第九閥門503開啟，第八閥門502關(guān)閉時，光伏換熱器5工作，供水主管道I中的補水與流經(jīng)光伏發(fā)電裝置的液體進行熱交換，實現(xiàn)二次預熱；當?shù)谄唛y門501與第九閥門503關(guān)閉，第八閥門502開啟時，光伏換熱器5不工作，補水不經(jīng)過光伏換熱器5。圖4是本實用新型具體實施方式
提供的太陽能換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。位于光伏換熱器5與容積式換熱器6之間的供水主管路I旁設(shè)有通過閥門與供水主管路I相連的太陽能換熱器8。太陽能換熱器8與熱水儲罐10相連的一端稱為熱源端，與供水主管道I相連的一端稱為加熱端。熱源端與熱水儲罐10相連的進水通道上設(shè)有第十四閥門801，回水通道上設(shè)有循環(huán)水泵組9，加熱端與供水主管道I相連的進水通道上設(shè)有第十六閥門803，加熱端的進水通道與回水通道之間的供水主管道I上設(shè)有第十五閥門802。熱水儲罐10上的一出水口通過循環(huán)水泵11與太陽能集熱器17相連，一回水口通過第十七閥門804與太陽能集熱器17相連,構(gòu)成流體循環(huán)。當熱水儲罐10中的熱水溫度不能滿足其使用需求時，第十七閥門804與循環(huán)水泵11均開啟，太陽能集熱器17將水加熱后送入熱水儲10。當?shù)谑拈y門801與第十六閥門803開啟，第十五閥門802關(guān)閉，且循環(huán)水泵組9打開時，太陽能換熱器8工作，供水主管道I中的補水與熱水儲罐10中的水進行熱交換，實現(xiàn)二次預熱；當?shù)谑拈y門801與第十六閥門803關(guān)閉，第十五閥門802開啟，且循環(huán)水泵組9關(guān)閉時，太陽能換熱器8不工作，補水不經(jīng)過太陽能換熱器8。熱水儲罐10上的進水口通過閥門連接位于補水水泵組2與冷卻水換熱器4之間的供水主管道1，熱水儲罐10中儲水量不夠時，第一閥門18打開，補水水泵組2向熱水儲罐10中注水。圖5是本實用新型具體實施方式
提供的電加熱器組的結(jié)構(gòu)示意圖。與熱水用戶端3的回水口相導通的回水主管道12通過第二循環(huán)泵組13連接位于太陽能換熱器8與光伏換熱器5之間的供水主管道1，第二循環(huán)泵組13用于將部分回流熱水再次導入供水主管道I中?；厮鞴艿?2旁并聯(lián)設(shè)有與回水主管道12相連的支路管道，支路管道上設(shè)有電加熱器組14，電加熱器組14的進水口通過第三循環(huán)泵組15與回水主管道I相連。第三循環(huán)泵組15與回水主管道12連接處管道上并列設(shè)有第十閥門601、第十一閥門602及第十二閥門603，回水主管道12上設(shè)有第十三閥門604。補水水泵組2的出水口通過第三閥門20與所述第三循環(huán)泵組15的進水口相導通。當需要對部分回流熱水或由補水水泵組2導入的補水加熱時，開啟第十閥門601、第十一閥門602及第十二閥門603，且關(guān)閉第十三閥門604，對部分回流熱水或由補水水泵組2泵入的補水實施加熱。具體使用時，可以由冷卻水換熱器4、光伏換熱器5及容積式換熱器6構(gòu)成3級換熱系統(tǒng)，也可以由冷卻水換熱器4、太陽能換熱器8及容積式換熱器6構(gòu)成3級換熱系統(tǒng)，還可以由冷卻水換熱器4、光伏換熱器5、太陽能換熱器8及容積式換熱器6構(gòu)成4級換熱系統(tǒng)。以3級換熱系統(tǒng)為例，夏季時，補水水泵組2泵入的補水先流經(jīng)冷卻水換熱器4進行預熱，冷卻水換熱器4工作的啟動條件為冷卻水的溫度高于生活熱水的溫度5度以上，否則換熱無意義，通常冷卻水水溫在28度左右。預熱完成后，再流經(jīng)光伏換熱器5或太陽能換熱器8進行二次預熱或利用太陽能集熱器17進行深度加熱，最終補水流入容積式換熱器6，容積式換熱器6中水溫若不滿足生活熱水的要求，可通過城市熱網(wǎng)7進行熱量補充。此夕卜，也可以通過流量控制對多級加熱過程中使用的換熱器進行選擇，當流量較小時，可以考慮僅采用冷卻水換熱器4進行預熱；當流量較大時，可以采用多套換熱器系統(tǒng)同時進行預熱。冬季時，制冷機組停止工作，即冷卻水換熱器4無熱源，此時可以采用電加熱器組14、光伏換熱器5、太陽能換熱器8以及容積式換熱器6構(gòu)成多級熱水供應系統(tǒng),實施熱水供應。此外，電加熱器組14也可用于應對部分特殊情況，如:城市熱網(wǎng)7需要檢修且光線不充足，光伏換熱器5與太陽能換熱器8的熱源來源有限的情況下，便可以電加熱器組14對補水進行加熱，實現(xiàn)不間斷的熱水供應。但在熱源充足的情況下，應避免使用電加熱器組14以便減少電能的損耗。 以上僅以實施例對本實用新型進行了說明，但本實用新型并不限于上述尺寸和外觀例證，更不應構(gòu)成本實用新型的任何限制。只要對本實用新型所做的任何改進或者變型均屬于本實用新型權(quán)利要求主張的保 護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多級熱水供應系統(tǒng)，包括供水主管路(1)，與所述供水主管路(1)的一端相連的補水水泵組(2)、與所述供水主管路(1)的另一端相連的熱水用戶端(3)、以及通過閥門與所述供水主管路(1)相連接的換熱器，其特征在于:所述換熱器包括冷卻水換熱器(4)、光伏換熱器(5)、以及容積式換熱器(6)，所述補水水泵組(2)選擇性連接所述冷卻水換熱器(4)、或所述光伏換熱器(5)、或所述冷卻水換熱器(4)和所述光伏換熱器(5)的串聯(lián)體，最終連接所述容積式換熱器(6)，所述容積式換熱器(6)與城市熱網(wǎng)(7)相連，其上設(shè)有與所述熱水用戶端(3)相導通的出水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級熱水供應系統(tǒng)，其特征在于，位于所述光伏換熱器(5)與所述容積式換熱器(6 )之間的所述供水主管路(1)旁設(shè)有通過閥門與所述供水主管路(I)相連的太陽能換熱器(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多級熱水供應系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能換熱器(8)的熱源端的出水管道通過第一循環(huán)水泵組(9)與熱水儲罐(10)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多級熱水供應系統(tǒng)，其特征在于，所述熱水儲罐(10)上的出水口通過循環(huán)水泵(11)與太陽能集熱器(17 )相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多級熱水供應系統(tǒng)，其特征在于，所述熱水儲罐(10)上的進水口通過閥門連接位于所述補水水泵組(2)與所述冷卻水換熱器(4)之間的所述供水主管道⑴。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多級熱水供應系統(tǒng)，其特征在于，與所述熱水用戶端(3)的回水口相導通的回水主管道(12)通過第二循環(huán)泵組(13)連接位于所述太陽能換熱器(8)與所述光伏換熱器(5 )之間的所述供水主管道(I)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多級熱水供應系統(tǒng)，其特征在于，所述回水主管道(12)旁并聯(lián)設(shè)有與所述回水主管道(12)相連的支路管道，所述支路管道上設(shè)有電加熱器組(14)，所述電加熱器組(14 )的進水口通過第三循環(huán)泵組(15 )與所述回水主管道(I)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多級熱水供應系統(tǒng)，其特征在于，所述補水水泵組(2)的出水口通過閥門與所述第三循環(huán)泵組(15)的進水口相導通。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多級熱水供應系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能換熱器(8)、所述冷卻水換熱器(4)及所述光伏換熱器(5)的加熱端與所述供水主管道(I)相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級熱水供應系統(tǒng)，其特征在于，所述補水水泵組(2)的出水口與軟水用戶端(16)相連。
專利摘要本實用新型公開了一種多級熱水供應系統(tǒng)，包括供水主管路，與所述供水主管路的一端相連的補水水泵組、與所述供水主管路的另一端相連的熱水用戶端、以及通過閥門與所述供水主管路相連接的換熱器，所述換熱器包括冷卻水換熱器、光伏換熱器、以及容積式換熱器，所述補水水泵組選擇性連接所述冷卻水換熱器、或所述光伏換熱器、或所述冷卻水換熱器和所述光伏換熱器的串聯(lián)體，最終連接所述容積式換熱器，所述容積式換熱器與城市熱網(wǎng)相連。該系統(tǒng)通過建立高效協(xié)同的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，擺脫了傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)對單一熱源的依賴，實現(xiàn)了復雜天氣條件下生活熱水的持續(xù)供應，提高了可再生能源的利用效率，達到了節(jié)能環(huán)保及減少熱排放的目的。
文檔編號F24D17/00GK203147891SQ201320073610
公開日2013年8月21日 申請日期2013年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月16日
發(fā)明者方振雷, 徐吉富 申請人:新奧科技發(fā)展有限公司