一種家庭用太陽能和燃?xì)饴?lián)合供暖及熱水系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種家庭用太陽能和燃?xì)饴?lián)合供暖及熱水系統(tǒng)，屬于供熱供暖【技術(shù)領(lǐng)域】。本系統(tǒng)包括太陽能集熱器、雙用換熱式蓄熱水箱、壁式燃?xì)鉄崴?、生活熱水供?yīng)系統(tǒng)、采暖熱水供應(yīng)系統(tǒng)和供暖智能控制系統(tǒng)組成，本系統(tǒng)模擬多種工況條件下利用太陽能和壁式燃?xì)鉄崴鬟M(jìn)行供暖及熱水，解決了壁式燃?xì)鉄崴鬟M(jìn)水溫度低的問題，使進(jìn)入壁式燃?xì)鉄崴鞯乃哂休^高的溫度，使熱水器換熱效率得到較明顯的提高，從而提高能源利用效率，節(jié)省了運(yùn)行成本。本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、換熱效率高、并通過供暖智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動化智能控制及遠(yuǎn)程控制，使其使用方便快捷等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種家庭用太陽能和燃?xì)饴?lián)合供暖及熱水系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種家庭用太陽能和燃?xì)饴?lián)合供暖及熱水系統(tǒng)，屬于供熱供暖【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國建筑供暖一般采用集中供暖方式，其一次性投資大，缺乏運(yùn)行靈活性，不能滿足不同業(yè)主對室內(nèi)溫度要求差異性要求，因此越來越多的獨(dú)立供暖方式被采用，而在多數(shù)新建城區(qū)缺少集中供暖的情況下，其中，應(yīng)用最多的是家庭壁式熱水器供暖。隨著家庭壁式熱水器的普及，用電量及燃?xì)庀某砍蔀榱舜蠖鄶?shù)居民必須面臨的難題，同時產(chǎn)生大量的一氧化碳、二氧化碳等有害氣體，對我們的生存環(huán)境和自身健康造成極大的威脅。當(dāng)前，節(jié)能減排、提高能源利用效率是我國的一項(xiàng)基本國策，也是世界各國追求的目標(biāo)，若能利用可再生能源——太陽能直接或者將冷水預(yù)熱后再用家庭壁式熱水器加熱為建筑供暖，將不僅可以大大節(jié)約能耗，而且能為節(jié)能減排、提高能源利用效率做出積極貢獻(xiàn)。近年來，利用太陽能供暖的技術(shù)已有研究，但太陽能資源有明顯的分散性、隨機(jī)性和間歇性，采用單一的能源利用形式，供熱效果不理想，無法推廣使用，且利用太陽能和燃?xì)饴?lián)合為建筑進(jìn)行供暖及熱水系統(tǒng)簡單、成本低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種家庭用太陽能和燃?xì)饴?lián)合供暖及熱水系統(tǒng)，通過太陽能和燃?xì)饴?lián)合供熱，大大提高了燃?xì)獾睦眯实南暮蜏p少有毒、有害氣體的排放，同時還減少了供暖的運(yùn)行費(fèi)用。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種家庭用太陽能和燃?xì)饴?lián)合供暖及熱水系統(tǒng)，包括太陽能集熱裝置、采暖裝置、輔助加熱裝置，太陽能集熱裝置設(shè)有太陽能集熱器1、太陽能側(cè)換熱盤管2、導(dǎo)熱液循環(huán)泵3、膨脹罐4和太陽能系統(tǒng)管路，所述輔助加熱裝置設(shè)有熱水器側(cè)換熱盤管8、熱水器循環(huán)泵9、截止閥、自來水補(bǔ)水閥12、燃?xì)膺M(jìn)氣閥13、家庭壁式熱水器14和生活用熱水閥17，所述太陽能側(cè)換熱盤管2和熱水器側(cè)換熱盤管8共同安置在雙用換熱式蓄熱水箱7內(nèi)。
[0005]太陽能集熱裝置，由集熱裝置管道將太陽能集熱器、雙用換熱式蓄熱水箱、導(dǎo)熱液循環(huán)泵、膨脹罐連接成一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)受控于由集熱控制器、溫度探頭組成的集熱控制系統(tǒng)。
[0006]采暖裝置，該裝置由采暖管道將雙用換熱式蓄熱水箱、截止閥、采暖循環(huán)泵、分水器、積水器、室內(nèi)地暖盤管連接為一個系統(tǒng)，該裝置受控于室內(nèi)溫控器、室內(nèi)溫控器、溫度探頭組成的室內(nèi)溫控系統(tǒng)。
[0007]輔助加熱裝置，該裝置由壁式燃?xì)鉄崴?、熱水循環(huán)泵、截止閥、生活用水管路系統(tǒng)組成。
[0008]本發(fā)明所用管接頭、截止閥、管道、太陽能集熱器、雙用換熱式蓄熱水箱、導(dǎo)熱液循環(huán)泵、膨脹罐、集熱器換熱盤管、補(bǔ)水閥、集熱控制器、溫度探頭、用戶熱水閥、家庭壁式熱水器、采暖循環(huán)泵、熱水循環(huán)泵、地暖盤管、室內(nèi)溫控器、燃?xì)忾y均為市售產(chǎn)品。家庭壁式熱水器含有主換熱器和燃燒器等，由其專用接口與室內(nèi)溫控器連接。雙用換熱式蓄熱水箱可選擇搪瓷內(nèi)膽承壓水箱，膨脹罐可選擇隔膜式壓力膨脹罐，管材可選擇內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合管(夕卜層為鍍鋅管材質(zhì))，管道保溫可選擇de32橡塑保溫管(屋外部分外包0.3_鋁皮防護(hù))。雙用換熱式蓄熱水箱可選擇設(shè)置于各戶設(shè)備陽臺上。
[0009]本發(fā)明的工作原理是:利用太陽能和燃?xì)饴?lián)合為建筑進(jìn)行供暖及熱水。當(dāng)太陽輻射較好時，系統(tǒng)的太陽能熱水裝置工作，經(jīng)過雙用換熱式蓄熱水箱太陽能側(cè)換熱盤管的熱傳遞，雙用換熱式蓄熱水箱水溫上升，熱水經(jīng)截止閥、電動閥和采暖循環(huán)泵進(jìn)入房間地暖盤管進(jìn)行供熱。當(dāng)太陽輻射較差時，集熱器出水溫度探頭的探測的溫度低于設(shè)定值，集熱溫控器控制導(dǎo)熱液循環(huán)泵運(yùn)行，防止造成蓄水箱內(nèi)能量損失。不論天氣如何，室內(nèi)溫控器能通過雙用換熱式蓄熱水箱上部水溫探頭、下部水溫探頭檢測到對應(yīng)部位瞬時溫度值，通過內(nèi)部計算得出雙用換熱式蓄熱水箱平均溫度值，與雙用換熱式蓄熱水箱出口導(dǎo)熱液溫度值進(jìn)行比較，若導(dǎo)熱液溫度高于水箱溫度4°C以上時，由集熱控制器通過信號控制導(dǎo)熱液循環(huán)泵啟動；若兩者溫差低于4°C時，由集熱控制器控制導(dǎo)熱液循環(huán)泵關(guān)閉，開始自然循環(huán)。室內(nèi)溫控器通過室內(nèi)的溫度檢測，確定系統(tǒng)是否需要供暖，當(dāng)室內(nèi)溫度低于設(shè)定值時，通過對太陽能出水溫度探頭的檢測，確定是否需要家庭壁式熱水器對雙用換熱式蓄熱水箱內(nèi)的熱水再次加溫。隨著房間溫度的提高，達(dá)到一定值后，可通過室內(nèi)溫控器對家庭壁式熱水器、電動閥和采暖循環(huán)泵進(jìn)行調(diào)節(jié)來控制室溫的變化。系統(tǒng)工作時，截止閥11截止閥16處于關(guān)閉狀態(tài)，如遇緊急情況可以打開截止閥11截止閥16，同時關(guān)閉截止閥9和截止閥15，切斷熱水器與雙用換熱式蓄熱水箱的聯(lián)系，使熱水器處于獨(dú)立工作狀態(tài)，以便于滿足惡劣天氣的供暖使用及檢修和維護(hù)。
[0010]本系統(tǒng)還設(shè)置了用戶熱水閥，可靈活選擇使用雙用換熱式蓄熱水箱或家庭壁式熱水器的熱水，以滿足家庭沐浴、廚房等場所的需求，當(dāng)采暖供水溫探頭檢測到溫度大于65°c時，家庭沐浴、廚房所需的低溫?zé)崴畞碜杂陔p用換熱式蓄熱水箱內(nèi)換熱盤管加熱的熱水；當(dāng)用戶需要高溫?zé)崴畷r，須自行設(shè)定溫度后，來自于雙用換熱式蓄熱水箱內(nèi)換熱盤管預(yù)加熱的低溫?zé)崴粺崴髟偌訜?，從而使水溫達(dá)到設(shè)定的溫度。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:即既可以利用太陽能對冷水進(jìn)行單獨(dú)加熱，又可以利用家庭壁式熱水器聯(lián)合加熱，不僅解決了家庭壁式熱水器進(jìn)水溫度低的問題，使進(jìn)入家庭壁式熱水器的水具有較高的溫度，使熱水器換熱效率得到較明顯的提高，從而提高能源利用效率，節(jié)省了運(yùn)行成本，減少了有害氣體的排放量，保護(hù)了環(huán)境。另外，采用集熱控制器和室內(nèi)溫控器，使供暖更加智能，同時也更加科學(xué)地利用了能源。具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、換熱效率高、并通過供暖智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動化智能控制及遠(yuǎn)程控制，使其使用方便快捷等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖:1:太陽能集熱器，2:太陽能側(cè)換熱盤管，3:導(dǎo)熱液循環(huán)泵，4:膨脹罐，5:太陽能系統(tǒng)管道，6:補(bǔ)水閥，7:雙用換熱式蓄熱水箱，8:熱水器側(cè)換熱盤管，9:熱水器循環(huán)泵，10:截止閥，11:截止閥，12:自來水補(bǔ)水閥，13:燃?xì)膺M(jìn)氣閥，14:家庭壁式熱水器，15:截止閥，16:截止閥，17:生活用熱水閥，18:采暖系統(tǒng)管道，19:采暖循環(huán)泵，20:采暖房間，21:房間地暖管，22:集熱溫控器，23:集熱器出水溫度探頭，24:集熱器進(jìn)水溫度探頭，25:熱水箱上部水溫探頭，26:熱水箱下部水溫探頭，27:室內(nèi)溫控器，28:房間溫度探頭，29:熱水箱放氣閥
[0013]圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖:圖中A為太陽能集熱控制系統(tǒng)，B為采暖控制系統(tǒng)；I為太陽能集熱系統(tǒng)，2為雙用換熱式蓄熱系統(tǒng)，3為輔助加熱系統(tǒng)，4為采暖房間；Q1- Q7為各系統(tǒng)之間傳遞的熱量，箭頭表示熱量傳遞的方向。
[0014]具體實(shí)施工況
[0015]普通工況，室內(nèi)溫控器能通過雙用換熱式蓄熱水箱上部水溫探頭、下部水溫探頭檢測到對應(yīng)部位瞬時溫度值，通過內(nèi)部計算得出雙用換熱式蓄熱水箱平均溫度值，與雙用換熱式蓄熱水箱出口導(dǎo)熱液溫度值進(jìn)行比較，若導(dǎo)熱液溫度高于水箱溫度4°C以上時，由集熱控制器通過信號控制導(dǎo)熱液循環(huán)泵啟動；若兩者溫差低于4°C時，由集熱控制器控制導(dǎo)熱液循環(huán)泵關(guān)閉，開始自然循環(huán)。室內(nèi)溫控器通過室內(nèi)的溫度檢測，確定系統(tǒng)是否需要供暖，當(dāng)室內(nèi)溫度低于設(shè)定值時，通過對太陽能出水溫度探頭的檢測，確定是否需要家庭壁式熱水器對雙用換熱式蓄熱水箱內(nèi)的熱水再次加溫。隨著房間溫度的提高，達(dá)到一定值后，可通過室內(nèi)溫控器對家庭壁式熱水器、電動閥和采暖循環(huán)泵進(jìn)行調(diào)節(jié)來控制室溫的變化。
[0016]晴天太陽輻射較好，系統(tǒng)的太陽能熱水裝置工作，經(jīng)過雙用換熱式蓄熱水箱太陽能側(cè)換熱盤管的熱傳遞，雙用換熱式蓄熱水箱水溫上升，熱水經(jīng)截止閥、電動閥和采暖循環(huán)泵進(jìn)入房間地暖盤管進(jìn)行供熱。
[0017]夜晚或陰雨雪太陽輻射較差時，集熱器出水溫度探頭的探測的溫度低于設(shè)定值，集熱溫控器控制導(dǎo)熱液循環(huán)泵運(yùn)行，防止造成蓄水箱內(nèi)能量損失。
[0018]緊急情況系統(tǒng)工作時，打開截止閥11截止閥16，同時關(guān)閉截止閥9和截止閥15，切斷熱水器與雙用換熱式蓄熱水箱的聯(lián)系，使熱水器處于獨(dú)立工作狀態(tài)，以便于滿足緊急情況下的連續(xù)供暖使用及檢修和維護(hù)。
【權(quán)利要求】
1.一種家庭用太陽能和燃?xì)饴?lián)合供暖及熱水系統(tǒng)，包括太陽能集熱裝置、采暖裝置、輔助加熱裝置，所述太陽能集熱裝置設(shè)有太陽能集熱器(I)、太陽能側(cè)換熱盤管(2)、導(dǎo)熱液循環(huán)泵(3)、膨脹罐(4)和太陽能系統(tǒng)管路，所述輔助加熱裝置設(shè)有熱水器側(cè)換熱盤管(8)、熱水器循環(huán)泵(9)、截止閥、自來水補(bǔ)水閥(12)、燃?xì)膺M(jìn)氣閥(13)、家庭壁式熱水器(14)和生活用熱水閥(17)，所述太陽能側(cè)換熱盤管(2)和熱水器側(cè)換熱盤管(8)共同安置在雙用換熱式蓄熱水箱(7)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家庭用太陽能和燃?xì)饴?lián)合供暖及熱水系統(tǒng)，其特征在于:所述的太陽能集熱裝置，由集熱裝置管道將太陽能集熱器、雙用換熱式蓄熱水箱、導(dǎo)熱液循環(huán)泵、膨脹罐連接成一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)受控于由集熱控制器、溫度探頭組成的集熱控制系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家庭用太陽能和燃?xì)饴?lián)合供暖及熱水系統(tǒng)，其特征在于:所述的采暖裝置，該裝置由采暖管道將雙用換熱式蓄熱水箱、截止閥、采暖循環(huán)泵、分水器、積水器、室內(nèi)地暖盤管連接為一個系統(tǒng)，該裝置受控于室內(nèi)溫控器、室內(nèi)溫控器、溫度探頭組成的室內(nèi)溫控系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家庭用太陽能和燃?xì)饴?lián)合供暖及熱水系統(tǒng)，其特征在于:所述的輔助加熱裝置，該裝置由壁式燃?xì)鉄崴?、熱水循環(huán)泵、截止閥、生活用水管路系統(tǒng)組成。
【文檔編號】F24H1/10GK204227531SQ201420344927
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】秦連銀, 李亞麗, 賈慧娜, 高慶敏 申請人:商丘工學(xué)院