[發(fā)明專利]太陽能熱水器及加熱控制方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810145779.0
• 申請(qǐng)日: 2008-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN101655283A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫京巖;莊長宇;渠榮華;劉桂永
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海爾集團(tuán)公司;青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)海爾熱水器有限公司
• 主分類號(hào): F24J2/00
• 分類號(hào): F24J2/00;F24J2/04;F24J2/40;F24J2/46
• 代理公司: 北京華夏正合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 孫 征;張煥亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能熱水器技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種集中式供暖的太陽能熱水器及加熱控制方法。

背景技術(shù)

目前，對(duì)于集中式供暖的太陽能熱水器，通常采用一個(gè)較大的公共水箱集中存儲(chǔ)被加熱的水，各個(gè)用戶的小水箱與公共水箱連接，由公共水箱將熱水供給各個(gè)小水箱，用戶用熱水時(shí)由該小水箱供水。由于采用公共水箱占用比較大的空間，因此專利號(hào)200420062061.2的中國專利公開了一種太陽能集中采熱分戶供熱設(shè)施，免去了使用公共水箱，其在各個(gè)住戶家中設(shè)置熱水箱，熱水箱內(nèi)設(shè)置熱交換器，熱交換器通過管路連接到太陽能集熱器上，管路內(nèi)有導(dǎo)熱介質(zhì)，通過太陽能集熱器加熱后的導(dǎo)熱介質(zhì)與各個(gè)住戶家中的水箱內(nèi)的水進(jìn)行熱交換的方式加熱水箱內(nèi)的水。

但是在上述專利申請(qǐng)說明書所述技術(shù)方案中，由于各個(gè)熱水箱內(nèi)的熱交換器直接與太陽能集熱器連通，這樣的結(jié)構(gòu)存在下面問題：對(duì)于水箱內(nèi)溫度高些的用戶，系統(tǒng)溫差循環(huán)可能會(huì)把水箱內(nèi)的熱量帶走。

現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案在于，只有在太陽能集熱器超過某一值時(shí)才使導(dǎo)熱介質(zhì)在回路中循環(huán)。可是該結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于，若太陽能集熱器溫度設(shè)置偏高，太陽能集熱器內(nèi)就會(huì)一直處于高溫段循環(huán)，這樣作會(huì)使系統(tǒng)綜合效率降低。如果天氣不太好，則太陽能集熱器出口溫度可能達(dá)不到溫差循環(huán)條件，這時(shí)，就不能啟動(dòng)導(dǎo)熱介質(zhì)的循環(huán)，則需要加熱的水箱(低溫水)就得不到熱量補(bǔ)充。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種集中式供暖的太陽能熱水器及加熱控制方法，能夠高效率的利用太陽能熱量。

本發(fā)明提供如下一種太陽能熱水器，其包括太陽能集熱器和至少兩個(gè)水箱，每個(gè)水箱內(nèi)設(shè)置有熱交換器，各個(gè)熱交換器入口和出口分別與太陽能集熱器的出口和入口連通構(gòu)成回路，所述回路內(nèi)具有導(dǎo)熱介質(zhì)，在太陽能集熱器與各熱交換器連接的管路中設(shè)置有使導(dǎo)熱介質(zhì)流動(dòng)的泵，其特征在于，各個(gè)熱交換器入口或出口處設(shè)置有閥門。

通過在各個(gè)水箱內(nèi)的熱交換器上設(shè)置閥門，這樣可以對(duì)各水箱的熱交換器進(jìn)行單獨(dú)控制，由此，能夠單獨(dú)控制對(duì)每個(gè)水箱的加熱。

本發(fā)明還可以進(jìn)一步在每個(gè)水箱內(nèi)設(shè)置有用于檢測(cè)水溫的第1溫度傳感器，并由控制單元根據(jù)該第1溫度傳感器的檢測(cè)溫度來控制所述閥門。

這樣，可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)水箱加熱的自動(dòng)控制。

本發(fā)明還可以進(jìn)一步在每個(gè)水箱內(nèi)設(shè)置有用于檢測(cè)水溫的第1溫度傳感器，在太陽能集熱器出口處設(shè)置有用于檢測(cè)導(dǎo)熱介質(zhì)溫度的第2溫度傳感器，由控制單元根據(jù)該第1、第2溫度傳感器的溫度信息來控制所述閥門和泵的動(dòng)作。

這樣，可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)水箱加熱、以及導(dǎo)熱介質(zhì)在太陽能集熱器內(nèi)流動(dòng)的自動(dòng)控制。

所述水箱包括：出水口、位于水箱底部或靠近底部側(cè)壁上的進(jìn)水口；所述熱交換器位于水箱內(nèi)中下部。

所述進(jìn)水口設(shè)在水箱下部，可在使用熱水時(shí)，停止向水箱上水，這時(shí)，能夠利用水箱內(nèi)水的自身重力，向外放水。另外，熱交換器位于水箱中下部，這樣，即便水箱不滿時(shí)，也能進(jìn)行水箱的加熱。

所述熱交換器為螺旋狀管狀體，且外表面設(shè)置一個(gè)以上突出的翅片。

這樣，熱交換器的占用空間很小。設(shè)置翅片能夠提高熱交換效率。

本發(fā)明還提供一種用于上述太陽能熱水器的加熱方法，該方法包括：A、控制設(shè)置在回路中的泵，使導(dǎo)熱介質(zhì)在回路中循環(huán)流動(dòng)；B、控制設(shè)置在各個(gè)熱交換器入口或出口處的閥門的狀態(tài)來控制各個(gè)水箱內(nèi)的水溫。

采用這樣的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)各水箱的單獨(dú)加熱。

步驟A包括：在太陽能集熱器出口處導(dǎo)熱介質(zhì)的溫度和任一水箱內(nèi)的水溫大于或等于溫差啟動(dòng)設(shè)置值時(shí)，啟動(dòng)回路中的泵，使導(dǎo)熱介質(zhì)在回路中循環(huán)流動(dòng)，步驟B包括：在泵啟動(dòng)的同時(shí)，打開水箱內(nèi)的閥門，對(duì)水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱。

根據(jù)該方法，可以僅在太陽能集熱器導(dǎo)熱介質(zhì)溫度比水箱水溫高出一定數(shù)值時(shí)，才對(duì)該水箱進(jìn)行加熱。

步驟B包括：在泵啟動(dòng)的同時(shí)，打開對(duì)應(yīng)水箱內(nèi)的閥門，在對(duì)該水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱時(shí)，關(guān)閉其他水箱內(nèi)的閥門。

這樣，可以僅對(duì)滿足太陽能集熱器導(dǎo)熱介質(zhì)溫度比水箱水溫高出一定數(shù)值這一條件的水箱進(jìn)行加熱。

步驟B包括：根據(jù)太陽能集熱器出口處導(dǎo)熱介質(zhì)的溫度與設(shè)定溫度的差值或水箱內(nèi)的水溫與設(shè)定溫度的差值來控制所述閥門的狀態(tài)。

可以根據(jù)用戶的設(shè)置溫度來控制，或是根據(jù)太陽能集熱器出口處導(dǎo)熱介質(zhì)的溫度，自動(dòng)控制是否對(duì)水箱進(jìn)行加熱。

上述方法進(jìn)一步包括：檢測(cè)到任一閥門開啟時(shí)，啟動(dòng)所述泵；檢測(cè)到所有閥門關(guān)閉時(shí)，關(guān)閉所述泵。

這樣可以減少泵的無效泵送。

附圖說明

圖1為太陽能熱水器的示意圖；