CN203687416U - 双水箱太阳能热水系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及双水箱太阳能热水系统，包括太阳能集热模块、储热水箱和集热器循环泵；其特征在于：还包括第一温度传感器、恒温水箱、智能控制仪、水箱间循环泵、水箱间平衡管和辅助热源，第一温度传感器设置在储热水箱内，第一温度传感器通过第一信号线与智能控制仪连接；恒温水箱通过输水管道与储热水箱连通，输水管道上安装水箱间循环泵，水箱间循环泵通过第二信号线与智能控制仪连接，恒温水箱通过水箱间平衡管与储热水箱连通；第二温度传感器设置在恒温水箱内，第二温度传感器通过第三信号线与智能控制仪连接；辅助热源与恒温水箱连接，辅助热源通过第四信号线与智能控制仪连接。本实用新型结构新颖，运行可靠，能最大限度使用太阳能。
Description
技术领域
本实用新型涉及双水箱太阳能热水系统，其对于太阳能热水系统以及空气能热泵都有着合理的使用，属于太阳能热水系统技术领域。
背景技术
现有的热水系统工程，普遍采用太阳能集热器热水系统以及空气源热泵或电加热作为辅助加热系统的设计理念。具体包括太阳能集热模块、储热水箱和辅助热源（空气源热泵或电加热等）等设备，通过温度传感器检测太阳能集热模块中的水温，当水温达到一定温度或者形成一定温差后，将太阳能集热模块中的水输送到水箱中，同时，当集热器模块不能满足使用的水温后，开启辅助热源，对储热水箱中的水进行加热。
现有的这种热水系统工程中存在下述弊端：
1、当储热水箱温度低于设定温度（如60℃）时，其并不管当时是否阳光充足，就会启动辅助热源，既白白地浪费掉充裕的太阳能热量，又白白地消耗掉辅助热源所运行的能源，非常不节能也不科学。
2、在热水系统定时段使用的场所（如学校、医院、职工宿舍等），一般均在晚上六点以后开始使用热水。在白天上午时段阳光均不充足，但此时储热水箱温度低于设定温度（60℃），辅助热源就会启动对储热水箱进行循环加热，储热水箱温度逐步上升，当到了中午时段，阳光充足了，此时储热水箱温度已经被辅助热源加热到很高，只需要很少的太阳能热能就可把储热水箱温度加热到设定值（60℃），其余时间的太阳能热量就白白浪费掉了，同样既浪费了太阳能又白白消耗了电能。
3、为克服上述问题，也有些场合的热水系统采用人工手段启动辅助热源。由于水箱内的水温难于判断，如果辅助热源启动早了，就会浪费了太阳能又白白消耗了电能；如果辅助热源启动迟了，到用水时段热水温度又不够，无法满足用户热水需求。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种双水箱太阳能热水系统，其结构设计新颖，运行可靠，智能化程度高，能够最大限度使用太阳能。
按照本实用新型提供的技术方案：双水箱太阳能热水系统，包括太阳能集热模块、储热水箱和集热器循环泵，太阳能集热模块的进水口与储热水箱的出水口通过进水管道连接，太阳能集热模块的出水口与储热水箱的进水口通过回水管道连接，集热器循环泵安装在进水管道或回水管道上；其特征在于：还包括第一温度传感器、恒温水箱、智能控制仪、水箱间循环泵、水箱间平衡管和辅助热源，所述第一温度传感器设置在储热水箱内，第一温度传感器通过第一信号线与智能控制仪连接，智能控制仪能够通过第一温度传感器测得储热水箱中的水温；所述恒温水箱通过输水管道与储热水箱连通，输水管道上安装水箱间循环泵，水箱间循环泵用于将储热水箱中的热水泵入恒温水箱，水箱间循环泵通过第二信号线与智能控制仪连接，智能控制仪能够控制水箱间循环泵启动或停止，恒温水箱通过水箱间平衡管与储热水箱连通；所述第二温度传感器设置在恒温水箱内，第二温度传感器通过第三信号线与智能控制仪连接，智能控制仪能够通过第二温度传感器测得恒温水箱中的水温；所述辅助热源与恒温水箱连接，辅助热源用于加热恒温水箱中的水，辅助热源通过第四信号线与智能控制仪连接，智能控制仪能够控制辅助热源启动或停止。
作为本实用新型的进一步改进，所述恒温水箱下部通过输水管道与储热水箱下部连通，恒温水箱上部通过水箱间平衡管与储热水箱上部连通。
作为本实用新型的进一步改进，所述辅助热源采用空气源热泵或电加热器。
本实用新型与现有技术相比，优点在于：本实用新型通过设计两个水箱，一个储热水箱专门吸收太阳能热量，另一个恒温水箱用于满足用户使用要求，辅助热源用于对恒温水箱中的水进行循环加热，使水温能够达到满足用户使用的温度。本实用新型结构设计新颖，运行可靠，智能化程度高，能够最大限度使用太阳能，不让太阳能白白地浪费掉，特别能够避免明明有充足的太阳能而不能很好地利用的尴尬场面；同时最大限度地降低辅助热源的启动，不让其白白地做功，浪费能源。这样可实现太阳能热水系统的节能最大化，充分发挥太阳能热水系统节能优势，真正起到节能降耗的作用。
附图说明
图1为本实用新型实施例的系统原理图。
附图标记说明：1-太阳能集热模块、2-空气源热泵或电加热、3-储热水箱、4-第一温度传感器、5-集热器循环泵、6-水箱间循环泵、7-水箱间平衡管、8-恒温水箱、9-智能控制仪、10-第二温度传感器、11-第一信号线、12-第二信号线、13-第三信号线、14-第四信号线、15-输水管道。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图所示：实施例中的双水箱太阳能热水系统主要由太阳能集热模块1、辅助热源2、储热水箱3、第一温度传感器4、集热器循环泵5、水箱间循环泵6、水箱间平衡管7、恒温水箱8、智能控制仪9和第二温度传感器10等组成。
如图1所示，所述太阳能集热模块1的进水口与储热水箱3的出水口通过进水管道连接，太阳能集热模块1的出水口与储热水箱3的进水口通过回水管道连接，集热器循环泵5安装在进水管道上；所述第一温度传感器4设置在储热水箱3内，第一温度传感器4通过第一信号线11与智能控制仪9连接，智能控制仪9能够通过第一温度传感器4测得储热水箱3中的水温；所述恒温水箱8下部通过输水管道15与储热水箱3下部连通，输水管道15上安装水箱间循环泵6，水箱间循环泵6用于将储热水箱3中的热水泵入恒温水箱8，水箱间循环泵6通过第二信号线12与智能控制仪9连接，智能控制仪9能够控制水箱间循环泵6启动或停止，恒温水箱8上部通过水箱间平衡管7与储热水箱3上部连通；所述第二温度传感器10设置在恒温水箱8内，第二温度传感器10通过第三信号线13与智能控制仪9连接，智能控制仪9能够通过第二温度传感器10测得恒温水箱8中的水温；所述辅助热源2与恒温水箱8连接，辅助热源2用于加热恒温水箱8中的水，辅助热源2通过第四信号线14与智能控制仪9连接，智能控制仪9能够控制辅助热源2启动或停止。
本实用新型中，所述辅助热源2可采用空气源热泵或电加热器。
本实用新型的工作原理及工作过程如下：
所述太阳能集热模块1吸收太阳能热量并加热其内部的水，当太阳能集热模块1内的水温达到设定值时，通过集热器循环泵5将热水打入储热水箱3，储热水箱3内的水同时循环回流到太阳能集热模块1内部继续进行加热，如此逐步提高储热水箱3内的水温。
当第一温度传感器4测得的数值比第二温度传感器10测得的数值高5℃以上时，智能控制仪9控制水箱间循环泵6启动，水箱间循环泵6将储热水箱3中的热水打入恒温水箱8，恒温水箱8中的水同时通过平衡管循环回流到储热水箱3内，将两水箱中的水混合均匀，达到一致温度时，水箱间循环泵6停止运行；如此反复，逐步提高恒温水箱8中的水温。
智能控制仪9测得恒温水箱8中的即时水温，与设定温度（60℃）相比对，根据计算公式计算出到使用热水时间点用辅助热源2加热所需要的时间T1，以及从目前时间点到用水时间点的间隔时间T2，当T2＞T1时，辅助热源2不启动，让太阳能集热模块1继续加热。如果恒温水箱8中的水已被加热到设定温度（60℃），就再也不需启动辅助热源2了。每隔一段时间，智能控制仪9测一次恒温水箱8中的即时水温，再计算此时的T1和T2，如果T2仍大于T1，无需启动空气源热泵或电加热，如果T2已小于T1，智能控制仪9控制辅助热源2启动，对恒温水箱8内的水进行加热，以满足用户的热水供应要求。如此周而复始不断进行运算，能够确保最大限度利用太阳能，尽可能地降低辅助热源2的启动，达到最大化节能效果。
本实用新型中的智能控制仪9可采用市售的常规可编程控制器（PLC），按照上述的工作原理编写计算控制程序并写入可编程控制器即可。
Claims (3)
1.双水箱太阳能热水系统，包括太阳能集热模块（1）、储热水箱（3）和集热器循环泵（5），太阳能集热模块（1）的进水口与储热水箱（3）的出水口通过进水管道连接，太阳能集热模块（1）的出水口与储热水箱（3）的进水口通过回水管道连接，集热器循环泵（5）安装在进水管道或回水管道上；其特征在于：还包括第一温度传感器（4）、第二温度传感器（10）、恒温水箱（8）、智能控制仪（9）、水箱间循环泵（6）、水箱间平衡管（7）和辅助热源（2），所述第一温度传感器（4）设置在储热水箱（3）内，第一温度传感器（4）通过第一信号线（11）与智能控制仪（9）连接，智能控制仪（9）能够通过第一温度传感器（4）测得储热水箱（3）中的水温；所述恒温水箱（8）通过输水管道（15）与储热水箱（3）连通，输水管道（15）上安装水箱间循环泵（6），水箱间循环泵（6）用于将储热水箱（3）中的热水泵入恒温水箱（8），水箱间循环泵（6）通过第二信号线（12）与智能控制仪（9）连接，智能控制仪（9）能够控制水箱间循环泵（6）启动或停止，恒温水箱（8）通过水箱间平衡管（7）与储热水箱（3）连通；所述第二温度传感器（10）设置在恒温水箱（8）内，第二温度传感器（10）通过第三信号线（13）与智能控制仪（9）连接，智能控制仪（9）能够通过第二温度传感器（10）测得恒温水箱（8）中的水温；所述辅助热源（2）与恒温水箱（8）连接，辅助热源（2）用于加热恒温水箱（8）中的水，辅助热源（2）通过第四信号线（14）与智能控制仪（9）连接，智能控制仪（9）能够控制辅助热源（2）启动或停止。
2.如权利要求1所述的双水箱太阳能热水系统，其特征在于：所述恒温水箱（8）下部通过输水管道（15）与储热水箱（3）下部连通，恒温水箱（8）上部通过水箱间平衡管（7）与储热水箱（3）上部连通。
3.如权利要求1所述的双水箱太阳能热水系统，其特征在于：所述辅助热源（2）采用空气源热泵或电加热器。
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Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
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| CN107178901A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-19 | 广东万和新电气股份有限公司 | 光伏双水箱系统及其控制方法 |
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