[發明專利]太陽能熱水系統儲熱水箱分層進水控制方法

有效

• 申請號: 201710052042.3
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN107796040B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 周晉;徐峰;楊靜波;張國強
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: F24D17/00
• 分類號: F24D17/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;王娟

1.一種太陽能熱水系統儲熱水箱分層進水控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將儲熱水箱分為n+1個溫度層，其中進水端位于儲熱水箱上部的n層，分別記為1、2…、i、…n層，出水端設置于儲熱水箱最底層，記作0層；在各溫度層水體內加裝溫度傳感器，連續監測各溫度層的水溫，分別記為T0、T1、T2…、Ti、…Tn；同時監測太陽能集熱器的出水溫度，記作Tc；進水端的第1、2…、i、…n層分別設有閥門V1…、Vi、…Vn；出水端為第0層設有閥門V0；

2)當測得的太陽能集熱器出水溫度Tc與儲熱水箱底層溫度T0的差值Tc-T0大于最小開啟溫差設定值SD1時，將Tc與儲熱水箱中1至n溫度層的水溫T1至Tn分別進行比較，并判斷絕對差值最小的溫度層，將該絕對差值最小的溫度層記為m；

a)如果當前開啟狀態入口閥門編號B≠m，且當同一狀態連續運行時長C≤運行狀態轉變最小時長設定值SD3時：

①如果B＝-1，即進水端、出水端所有閥門均關閉，且集熱循環水泵亦關閉時，則打開儲熱水箱底層出水管路閥門V0和進水管路閥門Vm，打開集熱循環水泵，令B＝m，開始計時并記錄為C；

②如果B≠-1，則維持所有閥門的當前開關狀態不變；

b)如果當前開啟狀態入口閥門編號B≠m，且當同一狀態連續運行時長C大于SD3時，則關閉閥門VB，打開閥門Vm，令B＝m，開始計時并記錄為C；

c)如果當前開啟狀態入口閥門編號B＝m時，維持所有閥門的當前開關狀態不變；

3)當測得的太陽能集熱器出水溫度Tc與儲熱水箱底層溫度T0的差值Tc-T0不大于最小開啟溫差設定值SD1時：

a)如果當前開啟狀態入口閥門編號B≠-1時，判斷測得的太陽能集熱器出水溫度Tc與儲熱水箱底層溫度T0的差值Tc-T0是否小于最大關閉溫差設定值SD2，若小于，則關閉所有閥門V0至Vn，關閉集熱循環水泵，且令B＝-1；

b)如果當前開啟狀態入口閥門編號B＝-1時，則繼續保持所有閥門V0至Vn的關閉狀態不變，繼續保持集熱循環水泵的關閉；

4)當測得的太陽能集熱器出水溫度Tc與儲熱水箱底層溫度T0的差值Tc-T0介于最大關閉溫差SD2和最小開啟溫差SD1之間時，維持集熱系統閥門的開關狀態不變，并返回步驟1)；溫差設定值SD1的范圍為4.0～10.0℃，SD2的范圍為1.0～5.0℃，且SD1大于SD2，SD1與SD2的差值大于1.0℃。

2.根據權利要求1所述的太陽能熱水系統儲熱水箱分層進水控制方法，其特征在于，所述儲熱水箱容積≥600L。

3.根據權利要求1所述的太陽能熱水系統儲熱水箱分層進水控制方法，其特征在于，所述儲熱水箱為圓柱形，所述圓柱形的高度與直徑的比值范圍為3.0～4.0。

4.根據權利要求3所述的太陽能熱水系統儲熱水箱分層進水控制方法，其特征在于，所述儲熱水箱的溫度層數N的范圍為4～10層，每個溫度層的高度范圍為0.1～0.4m。

5.根據權利要求1所述的太陽能熱水系統儲熱水箱分層進水控制方法，其特征在于，設定值SD3的范圍為30～120秒。

6.根據權利要求1～5之一所述的太陽能熱水系統儲熱水箱分層進水控制方法，其特征在于，所述溫度傳感器的測溫范圍為-20℃～100℃，測溫精度為±0.1℃。