一種太陽能與多能源結(jié)合的集成轉(zhuǎn)換裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽能與多能源結(jié)合的集成轉(zhuǎn)換裝置，包括太陽能熱水器、多能源熱水器和控制器模塊，所述多能源熱水器設(shè)有進(jìn)水管路和出水管路，還包括管路控制轉(zhuǎn)換模塊，管路控制轉(zhuǎn)換模塊通過控制器模塊實現(xiàn)太陽能熱水器與多能源熱水器的工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。本發(fā)明采用集成控制操作系統(tǒng)，實現(xiàn)太陽能熱水器與電熱水器或燃?xì)鉄崴髦g的自動控制和快速轉(zhuǎn)換，該集成系統(tǒng)優(yōu)先采用太陽能，最大限度發(fā)揮可再生能源的優(yōu)勢，同時保障電熱水器或燃?xì)鉄崴鞯奶亻L，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，即開即熱，最終達(dá)到能源優(yōu)化、操作使用方便、降低用戶經(jīng)濟(jì)付出等多重效果。
【專利說明】一種太陽能與多能源結(jié)合的集成轉(zhuǎn)換裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于太陽能熱水器與其他多能源熱水器結(jié)合使用的集成控制轉(zhuǎn)換裝置，屬于太陽能熱水器【技術(shù)領(lǐng)域】，

【背景技術(shù)】
[0002]目前太陽能熱水系統(tǒng)存在的幾大問題:1)不能滿足全天候使用要求，如冬季不能用，光照不好時水不熱等，無法實現(xiàn)24h提供熱水的保障能力；2)使用等待、浪費水，每次使用前需放掉入戶管道中的冷水，不能實現(xiàn)即開即熱；3)浪費電、浪費時間。隨著太陽能熱水器的逐步普及，人們對于太陽能熱水器的使用要求也越來越高，太陽能熱水器、電熱水器、燃?xì)鉄崴魇悄壳笆袌錾媳容^常見的多能源熱水器，各有優(yōu)缺點，太陽能熱水器作為節(jié)能產(chǎn)品，與電熱水器、燃?xì)鉄崴鹘Y(jié)合使用、多能源互補是目前市場發(fā)展的趨勢。雖然目前市場上有將太陽能熱水器與電熱水器或燃?xì)鉄崴鹘Y(jié)合在一起的技術(shù)方案，一種是需要兩種熱水器單獨切換，連接方式不僅管路復(fù)雜，對用戶原有的管路改動也比較大，而且必須配專用的電熱水器，適用性較差，或者與太陽能控制系統(tǒng)沒有集成，不僅不夠方便，而且難以互相取長補短；另外一種借助控制電路將太陽能熱水器與電熱水器或燃?xì)鉄崴鹘Y(jié)合在一起，實現(xiàn)兩種熱水器之間的自動切換，但該切換控制模塊沒有與太陽能的控制系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，用戶在使用時需要操作2-3個控制系統(tǒng)，非常繁瑣，而且也占室內(nèi)空間，適用性差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種實現(xiàn)太陽能與多能源結(jié)合的集成轉(zhuǎn)換裝置。
[0004]為解決這一技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種太陽能與多能源結(jié)合的集成轉(zhuǎn)換裝置，包括太陽能熱水器、多能源熱水器和控制器模塊，所述多能源熱水器設(shè)有進(jìn)水管路和出水管路，還包括管路控制轉(zhuǎn)換模塊，管路控制轉(zhuǎn)換模塊通過控制器模塊實現(xiàn)太陽能熱水器與多能源熱水器的工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
[0005]所述管路控制轉(zhuǎn)換模塊包括電動三通閥、上水電磁閥以及連接管路，太陽能熱水器的上下水管路通過電動三通閥分別與多能源熱水器的進(jìn)水管路和出水管路連接，上水電磁閥設(shè)置在多能源結(jié)合系統(tǒng)總的進(jìn)水管路上；所述控制器模塊包括控制器、設(shè)置在多能源熱水器出水管路上的管路溫度探頭和設(shè)于太陽能熱水器上的水溫水位傳感器以及控制器信號線，電動三通閥通過電動三通閥信號線與控制器模塊連接并接受控制器模塊的指令，以實現(xiàn)太陽能熱水器與多能源熱水器管路之間的水路切換，上水電磁閥通過上水電磁閥信號線與控制器模塊連接，管路溫度探頭通過管路溫度信號線與控制器連接以采集出水水溫，水溫水位傳感器通過太陽能水溫水位信號線與控制器連接以采集太陽能熱水器的水溫和水位，控制器模塊通過對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析做出判斷，并向相關(guān)單元發(fā)送指令。
[0006]所述太陽能熱水器的上下水管路上連接有球閥，多能源熱水器的出水管路設(shè)有恒溫閩。
[0007]所述電動三通閥可形成通路①和通路②，當(dāng)電動三通閥處于通路①時太陽能熱水器與多能源熱水器串聯(lián)，當(dāng)電動三通閥處于通路②時太陽能熱水器與多能源熱水器并聯(lián)。
[0008]當(dāng)太陽能熱水器與多能源熱水器并聯(lián)時，系統(tǒng)為太陽能熱水器模式。
[0009]當(dāng)太陽能熱水器與多能源熱水器串聯(lián)時，系統(tǒng)為多能源熱水器與太陽能熱水器混用模式，并優(yōu)先使用太陽能熱水器。
[0010]當(dāng)太陽能熱水器與多能源熱水器串聯(lián)、并關(guān)閉太陽能熱水器下水管路的球閥時，系統(tǒng)為多能源熱水器模式。
[0011 ] 所述控制器模塊上還設(shè)有增壓泵或循環(huán)泵信號線和伴熱帶信號線。
[0012]所述多能源熱水器為電熱水器，電熱水器的電加熱裝置通過電加熱控制線與控制器模塊連接。
[0013]所述多能源熱水器為燃?xì)鉄崴骰蚩鞜崾綗崴鳌?br> [0014]所述太陽能熱水器為緊湊非承壓太陽能熱水器。
[0015]有益效果:本發(fā)明采用集成控制操作系統(tǒng)，實現(xiàn)太陽能熱水器與電熱水器或燃?xì)鉄崴髦g的自動控制和快速轉(zhuǎn)換，該集成系統(tǒng)優(yōu)先采用太陽能，最大限度發(fā)揮可再生能源的優(yōu)勢，同時保障電熱水器或燃?xì)鉄崴鞯奶亻L，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，即開即熱，最終達(dá)到能源優(yōu)化、操作使用方便、降低用戶經(jīng)濟(jì)付出等多重效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖；
[0017]圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)邏輯圖；
[0018]圖3為本發(fā)明的系統(tǒng)管路串聯(lián)不意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明的系統(tǒng)管路并聯(lián)示意圖；
[0020]圖5為本發(fā)明的系統(tǒng)管路電加熱模式示意圖。
[0021]圖中:1太陽能熱水器、II多能源熱水器、III控制器模塊、IV管路控制轉(zhuǎn)換模塊、I電動三通閥、2管路溫度探頭、3上水電磁閥、4恒溫閥、5球閥、6電加熱控制線、7電動三通閥信號線、8管路溫度傳感器信號線、9上水電磁閥信號線、10增壓泵或循環(huán)泵信號線、11伴熱帶信號線、12太陽能水溫水位信號線、13水溫水位傳感器、14進(jìn)水管路、15出水管路。

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做具體描述。
[0023]圖1所示為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。
[0024]本發(fā)明包括太陽能熱水器1、多能源熱水器II和控制器模塊III，所述多能源熱水器II設(shè)有進(jìn)水管路14和出水管路15，還包括管路控制轉(zhuǎn)換模塊IV，管路控制轉(zhuǎn)換模塊IV通過控制器模塊III實現(xiàn)太陽能熱水器I與多能源熱水器II的工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
[0025]所述管路控制轉(zhuǎn)換模塊包括電動三通閥1、上水電磁閥3以及連接管路，太陽能熱水器I的上下水管路通過電動三通閥I分別與多能源熱水器II的進(jìn)水管路14和出水管路15連接，上水電磁閥3設(shè)置在多能源結(jié)合系統(tǒng)總的進(jìn)水管路上。
[0026]所述太陽能熱水器I的上下水管路上連接有球閥5，多能源熱水器II的出水管路設(shè)有恒溫閥4。
[0027]所述太陽能熱水器I為緊湊非承壓太陽能熱水器。
[0028]所述多能源熱水器II為電熱水器，電熱水器的電加熱裝置通過電加熱控制線6與控制器模塊III連接。
[0029]所述多能源熱水器II為燃?xì)鉄崴鳌?br> [0030]所述多能源熱水器II為快熱式熱水器。
[0031]所述控制器模塊III包括控制器、設(shè)置在多能源熱水器II出水管路上的管路溫度探頭2和設(shè)于太陽能熱水器I上的水溫水位傳感器13以及控制器信號線。
[0032]所述電動三通閥I通過電動三通閥信號線7與控制器模塊III連接并接受控制器模塊III的指令，以實現(xiàn)太陽能熱水器I與多能源熱水器II管路之間的水路切換，保證熱水暢通。
[0033]所述上水電磁閥3具有止回功能，通過上水電磁閥信號線9與控制器模塊III連接并接受控制器模塊III的指令，以實現(xiàn)太陽能熱水器自動上水及多能源系統(tǒng)的管路供水。
[0034]所述管路溫度探頭2通過管路溫度信號線8與控制器模塊III連接以采集出水管路的出水水溫。
[0035]所述水溫水位傳感器13通過太陽能水溫水位信號線12與控制器模塊III連接以采集太陽能熱水器的水溫和水位。
[0036]所述控制器模塊III上還設(shè)有增壓泵或循環(huán)泵信號線10和伴熱帶信號線11。
[0037]所述控制器模塊III通過對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，按照圖2所示的系統(tǒng)邏輯，根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)做出正確的判斷，統(tǒng)籌管理各模塊，并向相關(guān)單元發(fā)送指令。
[0038]圖3所示為本發(fā)明的系統(tǒng)管路串聯(lián)示意圖。
[0039]所述電動三通閥I可形成通路①，此時太陽能熱水器I與多能源熱水器II串聯(lián)。
[0040]當(dāng)太陽能熱水器⑴與多能源熱水器(II)串聯(lián)時，系統(tǒng)為多能源熱水器(II)與太陽能熱水器(I)混用模式，并優(yōu)先使用太陽能熱水器(I)。
[0041]當(dāng)太陽能熱水器I與多能源熱水器II串聯(lián)、并關(guān)閉太陽能熱水器I上下水管路的球閥5時，系統(tǒng)為多能源熱水器模式。
[0042]圖4所示為本發(fā)明的系統(tǒng)管路并聯(lián)示意圖。
[0043]所述電動三通閥I可形成通路②，此時太陽能熱水器I與多能源熱水器II并聯(lián)。
[0044]當(dāng)太陽能熱水器I與多能源熱水器II并聯(lián)時，系統(tǒng)為太陽能熱水器模式。
[0045]下面以與電熱水器結(jié)合為例，說明該集成控制系統(tǒng)的工作原理及【具體實施方式】，與燃?xì)鉄崴?、快熱式熱水器結(jié)合更簡單，只需操作智能模式或太陽能模式，不再贅述。
[0046]圖2所示為本發(fā)明的系統(tǒng)邏輯圖。
[0047]其中:T1表示管路溫度傳感器3的溫度值，T2表示水溫水位溫度傳感器13的溫度值。
[0048]該集成控制裝置是在普通太陽能熱水器控制器的基礎(chǔ)上增加管路控制轉(zhuǎn)換模塊，增加了電動三通閥1、管路溫度探頭2、電動三通閥信號線7、管路溫度信號線8等四個管路轉(zhuǎn)換控制模塊，分為智能模式、太陽能模式、電加熱模式三種工作狀態(tài)，下面詳細(xì)說明。
[0049]管路最初狀態(tài):電動三通閥I處于通路①，球閥5處于常開狀態(tài)。
[0050]1、控制器開機(jī)自檢:系統(tǒng)每次通電后，電動三通閥I動作往復(fù)一次，將管路切換至串聯(lián)狀態(tài)，若管路溫度傳感探頭2探測到溫度持續(xù)升高變化則證明用戶在使用系統(tǒng)，保持系統(tǒng)串聯(lián)。
[0051]2、按控制器上水鍵或控制器判斷太陽能熱水器水位狀態(tài)自動上水時，上水電磁閥3開，電動三通閥①路通。
[0052]3、三種工作模式及相關(guān)條件:
[0053]I)智能模式:
[0054]a、串聯(lián)用水:電動三通閥I動作，①路通，太陽能熱水器下水經(jīng)過電熱水器，該狀態(tài)為常用狀態(tài)(如圖3所示)。
[0055]動作條件:太陽能熱水器水位不缺水；轉(zhuǎn)換模塊管路溫度信號線8探測到管路溫度探頭2的溫度Tl ^ 43°C，太陽能熱水器溫度T2任意，保持串聯(lián)；轉(zhuǎn)換模塊管路溫度信號線8探測到管路溫度探頭2的溫度Tl < 43°C，且太陽能溫度T2 < 50°C，保持串聯(lián)。
[0056]具體過程:若轉(zhuǎn)換模塊管路溫度信號線8探測到管路溫度探頭2的溫度Tl ^ 43°C，則保持管路串聯(lián)狀態(tài)；若轉(zhuǎn)換模塊溫度傳感器探測到管路溫度開始變化(上升變化)后至I分鐘Tl < 43°C，且太陽能溫度T2 < 50°C，保持串聯(lián)狀態(tài)，并發(fā)出報警聲。
[0057]b、并聯(lián)用水:電動三通閥I動作，②路通，太陽能熱水器下水不經(jīng)過電熱水器(如圖4所示)。
[0058]動作條件:在串聯(lián)狀態(tài)下，太陽能熱水器水溫T2 ^ 50°C，若轉(zhuǎn)換模塊管路溫度信號線8從觀測到溫度上升變化開始到I分鐘截至，其溫度無法升至43°C，則切換為②路通。
[0059]2)太陽能模式:強(qiáng)制并聯(lián)運行模式，在電熱水器出現(xiàn)故障無法使用時，手動啟動太陽能模式運行，②路通，直接使用太陽能熱水器的水，不經(jīng)過電熱水器(如圖4所示為系統(tǒng)管路并聯(lián)示意圖/太陽能模式)。
[0060]3)電熱模式:人工關(guān)閉球閥5，太陽能熱水器不下水；按電熱模式，②路通，按上水鍵后上水電磁閥3開啟，并在控制面板中顯示上水狀態(tài)(如圖5所示為系統(tǒng)管路電加熱模式示意圖)。
[0061]用水完畢后，打開球閥5，通過按電熱模式切換到智能模式串聯(lián)狀態(tài)。
[0062]本發(fā)明采用集成控制操作系統(tǒng)，實現(xiàn)太陽能熱水器與電熱水器或燃?xì)鉄崴髦g的自動控制和快速轉(zhuǎn)換，該集成系統(tǒng)優(yōu)先采用太陽能，最大限度發(fā)揮可再生能源的優(yōu)勢，同時保障電熱水器或燃?xì)鉄崴鞯奶亻L，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，即開即熱，最終達(dá)到能源優(yōu)化、操作使用方便、降低用戶經(jīng)濟(jì)付出等多重效果。
[0063]本發(fā)明上述實施方案，只是舉例說明，不是僅有的，所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包圍。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能與多能源結(jié)合的集成轉(zhuǎn)換裝置，包括太陽能熱水器(I)、多能源熱水器(II)和控制器模塊(III)，所述多能源熱水器(II)設(shè)有進(jìn)水管路(14)和出水管路(15)，其特征在于:還包括管路控制轉(zhuǎn)換模塊(IV)，管路控制轉(zhuǎn)換模塊(IV)通過控制器模塊(III)實現(xiàn)太陽能熱水器(I)與多能源熱水器(II)的工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換； 所述管路控制轉(zhuǎn)換模塊包括電動三通閥(I)、上水電磁閥(3)以及連接管路，太陽能熱水器(I)的上下水管路通過電動三通閥(I)分別與多能源熱水器(II)的進(jìn)水管路(14)和出水管路(15)連接，上水電磁閥(3)設(shè)置在多能源結(jié)合系統(tǒng)總的進(jìn)水管路上；所述控制器模塊包括控制器、設(shè)置在多能源熱水器(II)出水管路上的管路溫度探頭(2)和設(shè)于太陽能熱水器(I)上的水溫水位傳感器(13)以及控制器信號線，電動三通閥(I)通過電動三通閥信號線(7)與控制器模塊(III)連接并接受控制器模塊(III)的指令，以實現(xiàn)太陽能熱水器(I)與多能源熱水器(II)管路之間的水路切換，上水電磁閥(3)通過上水電磁閥信號線(9)與控制器模塊(III)連接，管路溫度探頭(2)通過管路溫度信號線(8)與控制器連接以采集出水水溫，水溫水位傳感器(13)通過太陽能水溫水位信號線(12)與控制器連接以采集太陽能熱水器的水溫和水位，控制器模塊(III)通過對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析做出判斷，并向相關(guān)單元發(fā)送指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能與多能源結(jié)合的集成轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述太陽能熱水器⑴的上下水管路上連接有球閥(5)，多能源熱水器(II)的出水管路設(shè)有恒溫閥⑷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能與多能源結(jié)合的集成轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述電動三通閥(I)可形成通路①和通路②，當(dāng)電動三通閥(I)處于通路①時太陽能熱水器(I)與多能源熱水器(II)串聯(lián)，當(dāng)電動三通閥⑴處于通路②時太陽能熱水器⑴與多能源熱水器(II)并聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能與多能源結(jié)合的集成轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:當(dāng)太陽能熱水器(I)與多能源熱水器(II)并聯(lián)時，系統(tǒng)為太陽能熱水器模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能與多能源結(jié)合的集成轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:當(dāng)太陽能熱水器(I)與多能源熱水器(II)串聯(lián)時，系統(tǒng)為多能源熱水器(II)與太陽能熱水器(I)混用模式，并優(yōu)先使用太陽能熱水器(I)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能與多能源結(jié)合的集成轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:當(dāng)太陽能熱水器(I)與多能源熱水器(II)串聯(lián)、并關(guān)閉太陽能熱水器(I)下水管路的球閥(5)時，系統(tǒng)為多能源熱水器模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能與多能源結(jié)合的集成轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述控制器模塊(III)上還設(shè)有增壓泵或循環(huán)泵信號線(10)和伴熱帶信號線(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能與多能源結(jié)合的集成轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述多能源熱水器(II)為電熱水器，電熱水器的電加熱裝置通過電加熱控制線(6)與控制器模塊(III)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能與多能源結(jié)合的集成轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述多能源熱水器(II)為燃?xì)鉄崴骰蚩鞜崾綗崴鳌?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的太陽能與多能源結(jié)合的集成轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述太陽能熱水器(I)為緊湊非承壓太陽能熱水器。
【文檔編號】F24D19/10GK104406226SQ201410687696
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】閆芳, 馮紅旭, 單青 申請人:山東力諾瑞特新能源有限公司