[發明專利]一種高層住宅太陽能集中供熱水系統及方法

有效

• 申請號: 201210391786.5
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN102865621A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 霍鑫;周利琴
• 申請（專利權）人: 陜西華夏新能源科技有限公司
• 主分類號: F24D17/02
• 分類號: F24D17/02;F24D19/10
• 代理公司: 西安西交通盛知識產權代理有限責任公司 61217
• 代理人: 李自愛

技術領域

本發明涉及一種高層住宅太陽能集中供熱水系統及方法。

背景技術

目前，隨著常規能源的日漸緊缺，太陽能熱水系統被推廣，在推廣和應用中，太陽能與建筑一體化已成為主導，在建筑一體化中應用最多的就是集中集熱系統，其特點是通過太陽能集熱器加熱冷水，將加熱之后的熱水存儲在保溫水箱中，系統集熱與供水一個水箱，熱水通過供熱水管，送至用戶用水點。這種系統的特點是造價低，系統簡單，控制點少，熱水溫度不恒定，水箱基本上都是滿水狀態，熱水利用不充分，輔助能源使用比較多，造成了浪費，對太陽能系統也沒有充分利用。

發明內容

為克服現有集中供熱水系統供熱水溫度不恒定及節約輔助能源使用成本，本發明提供了一種高層住宅太陽能集中供熱水系統及方法。

為達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種高層住宅太陽能集中供熱水系統，該系統包括太陽能集熱器、集熱水箱以及恒溫水箱，所述太陽能集熱器與集熱水箱相連，集熱水箱通過第一循環泵與恒溫水箱相連，恒溫水箱分別與用戶端供熱水管以及輔助空氣源熱泵連接，怛溫水箱內設置有第一水位傳感器，集熱水箱內設置有第一溫度傳感器，第一溫度傳感器以及第一水位傳感器與第一循環泵相連。

所述第一水位傳感器設定有六個水位，第一至第二水位保持恒溫水箱的最低液位，第五至第六水位為最高水位，第三至第四水位介于最低液位與最高水位之間，為陰雨天時用水水位。

所述太陽能集熱器為多個集熱器單元組合成的集熱器陣列，太陽能集熱器的底端設置有與集熱水箱相連的總水管，總水管上設置有第二循環泵，太陽能集熱器的上端設置有與集熱水箱相連的熱水管。

所述第二循環泵與第一溫度傳感器以及設置于熱水管上的集熱器溫度傳感器相連。

所述總水管上設置有感溫元件以及防凍伴熱帶。

所述集熱水箱上連接有自來水連接管，自來水連接管上設置有電磁閥，集熱水箱中設置有第二水位傳感器。

所述用戶端供熱水管的末端連接有用戶末端回水管，集熱水箱與用戶末端回水管連接，用戶末端回水管上設置有回水泵。

所述恒溫水箱內設置有第二溫度傳感器，第二溫度傳感器與輔助空氣源熱泵相連。

一種高層住宅太陽能集中供熱水方法，包括以下步驟：自來水連接管上的電磁閥打開向集熱水箱補水，將水補至集熱水箱最高水位時電磁閥關閉，當太陽能集熱器頂端與集熱水箱的溫差值高于設定值時，連接于集熱水箱與太陽能集熱器間的第二循環泵啟動進行溫差循環加熱，集熱水箱的水加熱至設定溫度后，第二循環泵關閉，連接于集熱水箱與恒溫水箱間的第一循環泵啟動，將集熱水箱內達到設定溫度的水打至恒溫水箱，當集熱水箱水位下降時，電磁閥打開進行補水，補水過程中當集熱水箱的水溫低于設定溫度時第一循環泵關閉，集熱系統進行溫差循環，當恒溫水箱達到設定最高水位時，第一循環泵關閉；恒溫水箱的水由用戶端供熱水管輸出至用戶。

用戶端供熱水管的末端與集熱水箱之間連接有用戶末端回水管，當回水末端溫度低于設定溫度時，用戶末端回水管上的回水泵啟動將回水輸入集熱水箱進行循環，保證供水管熱水溫度，用戶隨時打開水龍頭都有熱水。

本發明的有益效果是：本發明通過設置集熱水箱以及恒溫水箱使太陽能集中供熱水系統實現了恒溫供熱水，有利于整個系統全部實現自動控制，同時，在陰雨天或光照不足時，可以方便的根據用水量來控制常規能源的使用，以盡可能低的互補能源滿足用戶的正常用熱水，有效的提高了太陽能的使用率。

本發明所述集熱水箱與恒溫水箱之間的管道上設置循環泵，在集熱水箱內設溫度傳感器，在恒溫水箱內設水位傳感器，根據恒溫水箱與集熱水箱內傳感器輸出的信號來控制循環泵的開啟與關閉，自動將集熱水箱達到設定溫度的熱水輸送至恒溫水箱。

進一步的本發明通過集熱器與集熱水箱的溫差控制循環泵進行循環，加熱集熱水箱的水，既可以實現自動加熱又可以防止過熱問題的發生。

進一步的本發明在恒溫水箱內設置溫度傳感器，根據溫度傳感器輸出的溫度，控制輔助空氣源熱泵的啟停，并且可以實現防干燒等保護功能，同時，根據恒溫水箱內的水位傳感器，陰雨天恒溫水箱水位在第三至第四水位，輔助空氣源熱泵只需加熱此部分水至設定溫度，不用加熱整箱水。

進一步的本發明通過集熱水箱內的水位傳感器輸出信號來自動控制自來水連接管上設置的電磁閥的開啟與關閉。

進一步的本發明在冬季溫度較低時，利用感溫元件測量管路中的溫度，當達到設定的溫度時循環管路的循環泵啟動進行防凍循環，管路的防凍伴熱帶啟動。

附圖說明