集中集熱分散儲熱太陽能熱水系統(tǒng)防反向加熱裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種太陽能熱水系統(tǒng)防反向加熱裝置，由公共熱媒系統(tǒng)和用戶熱媒系統(tǒng)構(gòu)成，公共熱媒系統(tǒng)與用戶熱媒系統(tǒng)循環(huán)連通，其特征在于：在太陽能換熱水箱上安裝第一溫度傳感器；在公共熱媒循環(huán)管道與用戶熱媒循環(huán)管道相連的末端安裝第四溫度傳感器及第二電磁閥；在用戶換熱水箱上安裝第三溫度傳感器，在用戶熱媒循環(huán)管路與公共熱媒循環(huán)管道連接的末端安裝第二溫度傳感器及第一電磁閥。本發(fā)明還包括防反向加熱裝置及方法，其實現(xiàn)公共熱媒循環(huán)管道干管循環(huán)，公共熱媒循環(huán)管道內(nèi)一直保持較高溫度，公共熱媒循環(huán)管道內(nèi)冷水滯留量減少，換熱效率大大提高，同時有效避免了反向加熱狀況的發(fā)生，實現(xiàn)了工程設計的優(yōu)化。
【專利說明】集中集熱分散儲熱太陽能熱水系統(tǒng)防反向加熱裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工程建筑太陽能利用【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種集中集熱分散儲熱太陽能熱水系統(tǒng)防反向加熱裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]集中集熱一分戶儲熱太陽能熱水系統(tǒng)，是將集熱器在建筑屋面集中放置，每戶配置一套相對獨立的儲熱水箱，儲熱水箱內(nèi)置換熱裝置和電輔助加熱裝置，公用設備集中放置在設備間或樓頂。太陽能集熱器收集的熱能通過循環(huán)管道輸送至戶內(nèi)儲熱水箱中的換熱裝置進行換熱來加熱儲熱水箱中的水。當太陽光照不足時，或儲熱水箱中的水未達到設定溫度時，用戶可以使用儲熱水箱內(nèi)置的電輔助加熱裝置加熱供用戶使用。集中集熱-分散儲熱太陽能熱水系統(tǒng)，以其有利于建筑一體化設計、資源共享、運行成本低、采光好、系統(tǒng)效率高等優(yōu)勢，被廣泛作為建筑(特別是住宅建筑)熱水的常用解決方案。但工程應用中易出現(xiàn)如下情況:即入住率較低時，熱媒循環(huán)不暢，公共熱媒管網(wǎng)冷水滯留量較多，當啟動戶內(nèi)循環(huán)時此部分滯留冷水會進入戶內(nèi)，同時帶走戶內(nèi)原有水罐內(nèi)熱量，這樣不僅影響換熱速度和效率，還會造成戶內(nèi)電輔助加熱裝置反向加熱公共管網(wǎng)熱媒的情況，極大增加了前期入住用戶的電費負擔。而此種隱形耗能往往不易查找原因，因此解決太陽能熱水系統(tǒng)公共管網(wǎng)滯留量大和反向加熱的問題，是工程設計優(yōu)化的一個需要研究的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可避免冷水滯留量過多、防止反向加熱的集中集熱分散儲熱太陽能熱水系統(tǒng)防反向加熱裝置。
[0004]本發(fā)明的目的還在于提供一種集中集熱分散儲熱太陽能熱水系統(tǒng)防反向加熱方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種集中集熱分散儲熱太陽能熱水系統(tǒng)防反向加熱裝置，由公共熱媒系統(tǒng)和用戶熱媒系統(tǒng)構(gòu)成，公共熱媒系統(tǒng)主要由太陽能換熱水箱、太陽能控制器、太陽能熱媒循環(huán)泵及公共熱媒循環(huán)管道組成，用戶熱媒系統(tǒng)主要由用戶換熱水箱、電加熱裝置、用戶熱媒循環(huán)管道及用戶控制器組成，公共熱媒系統(tǒng)與用戶熱媒系統(tǒng)循環(huán)連通，其特征在于:在所述太陽能換熱水箱上安裝第一溫度傳感器；在公共熱媒循環(huán)管道與用戶熱媒循環(huán)管道相連的末端安裝第四溫度傳感器及第二電磁閥；在用戶換熱水箱上安裝第三溫度傳感器，在用戶熱媒循環(huán)管路與公共熱媒循環(huán)管道連接的末端安裝第二溫度傳感器及第一電磁閥。
[0007]而且，所述的第一溫度傳感器及第四溫度傳感器的信號輸出端連接至太陽能控制器；所述第二溫度傳感器及第三溫度傳感器連接至用戶控制器；所述第一電磁閥及第二電磁閥與太陽能控制器控制連接。
[0008]而且，所述的用戶熱媒系統(tǒng)為多組。
[0009]一種集中集熱分散儲熱太陽能熱水系統(tǒng)防反向加熱方法，其特征在于:[0010]上述方法的步驟為:
[0011](I)當太陽能換熱水箱溫度Tl-公共熱媒管道末端T4>7°C時，公共熱媒管道末端電磁閥開啟，太陽能熱媒系統(tǒng)循環(huán)泵啟動，通過太陽能換熱水箱與公共熱媒循環(huán)管網(wǎng)的熱媒循環(huán)，提高公共熱媒循環(huán)管網(wǎng)的熱媒溫度；當太陽能換熱水箱溫度Tl-公共熱媒管道末端T〈3°C時，太陽能熱媒系統(tǒng)循環(huán)泵停止運行；
[0012](2)當用戶熱媒系統(tǒng)的用戶控制器所設定的用戶熱水溫度TO-用戶換熱水箱溫度T3>5°C時，且用戶熱媒管道末端溫度T2-用戶換熱水箱溫度T3> 10°C，用戶熱媒管道末端電磁閥開啟，同時啟動太陽能熱媒系統(tǒng)循環(huán)泵，與戶內(nèi)進行換熱；
[0013](3)當用戶熱媒管道末端溫度T2-用戶換熱水箱溫度T3〈5°C時，用戶熱媒管道末端電磁閥關(guān)閉，同時關(guān)閉太陽能熱媒系統(tǒng)循環(huán)泵；
[0014](4)若用戶熱媒管道末端溫度T2-用戶換熱水箱溫度T3〈10°C，且熱媒管道末端電磁閥I為關(guān)閉狀態(tài)時，則用戶換熱水箱的電加熱裝置啟動，直至溫度達到用戶熱水溫度TO時停止。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為:
[0016]本發(fā)明集中集熱分散儲熱太陽能熱水系統(tǒng)防反向加熱裝置及方法，實現(xiàn)公共熱媒循環(huán)管道干管循環(huán)，公共熱媒循環(huán)管道內(nèi)一直保持較高溫度，公共熱媒循環(huán)管道內(nèi)冷水滯留量減少，以十層住宅為例，當首層需要啟動換熱循環(huán)時，熱媒管網(wǎng)內(nèi)滯留熱媒量僅為調(diào)整前的3?5%，換熱效率大大提高，同時有效避免了反向加熱狀況的發(fā)生，實現(xiàn)了工程設計的優(yōu)化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的工作原理圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的用戶熱媒系統(tǒng)的放大示意圖。
[0019]1-太陽能控制器、2-太陽能集熱裝置、3-熱媒補液管、4-太陽能換熱水箱、5-第一溫度傳感器、6-太陽能熱媒循環(huán)泵、7-公共熱媒循環(huán)管道、8-第二溫度傳感器、9-第二電磁閥、10-第四溫度傳感器、11-用戶熱媒循環(huán)管道、12-用戶換熱水箱、13-電加熱裝置、14-用戶控制器、15-第三溫度傳感器、16第一電磁閥。
【具體實施方式】
[0020]下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。
[0021]一種集中集熱分散儲熱太陽能熱水系統(tǒng)防反向加熱裝置，由公共熱媒系統(tǒng)和用戶熱媒系統(tǒng)構(gòu)成，公共熱媒系統(tǒng)主要由太陽能集熱裝置2、太陽能換熱水箱4、太陽能控制器
1、太陽能熱媒循環(huán)泵6及公共熱媒循環(huán)管道7組成。太陽能集熱器與太陽能換熱水箱循環(huán)連通，在太陽能集熱器與太陽能換熱水箱之間連接有太陽能一次系統(tǒng)循環(huán)泵。太陽能換熱水箱出水端連接太陽能熱媒系統(tǒng)循環(huán)泵并連接公共熱媒循環(huán)管道。太陽能換熱水箱還連接熱媒補液管3。太陽能熱媒系統(tǒng)循環(huán)泵與公共熱媒循環(huán)管道上安裝有壓力傳感器，控制熱媒系統(tǒng)循環(huán)泵啟動。太陽能一次系統(tǒng)循環(huán)泵、太陽能熱媒系統(tǒng)循環(huán)泵、太陽能集熱裝置的控制閥均與太陽能控制器控制連接。[0022]用戶熱媒系統(tǒng)主要由用戶換熱水箱12、電加熱裝置13、用戶熱媒循環(huán)管道11及用戶控制器14組成，用戶換熱水箱設置有電加熱裝置，用戶換熱水箱連接用戶熱媒循環(huán)管道。電加熱器與用戶控制器連接。用戶熱媒系統(tǒng)可以為多組。本實施例中，采用三組用戶熱媒系統(tǒng)。
[0023]上述公共熱媒系統(tǒng)與用戶熱媒系統(tǒng)循環(huán)連通。本防反向加熱裝置的創(chuàng)新之處在于:在太陽能換熱水箱上安裝第一溫度傳感器5，用于采集太陽能換熱水箱溫度Tl。在公共熱媒循環(huán)管道與用戶熱媒循環(huán)管道相連的末端安裝第四溫度傳感器10，用于采集公共熱媒管道末端溫度T4，并在末端安裝第二電磁閥9。在用戶換熱水箱上安裝第三溫度傳感器15，用于采集用戶換熱水箱的溫度T3。在用戶熱媒循環(huán)管路與公共熱媒循環(huán)管道連接的末端安裝第二溫度傳感器8及第一電磁閥16，第二溫度傳感器用于采集用戶熱媒管道末端溫度T2。
[0024]第一溫度傳感器及第四溫度傳感器的信號輸出端連接至太陽能控制器；所述第二溫度傳感器及第三溫度傳感器連接至用戶控制器；所述第一電磁閥及第二電磁閥與太陽能控制器控制連接。
[0025]一種集中集熱分散儲熱太陽能熱水系統(tǒng)防反向加熱方法，其方法步驟為:
[0026](I)當太陽能換熱水箱溫度Tl-公共熱媒管道末端T4>7°C時，公共熱媒管道末端電磁閥開啟，太陽能熱媒系統(tǒng)循環(huán)泵啟動，通過太陽能換熱水箱與公共熱媒循環(huán)管網(wǎng)的熱媒循環(huán)，提高公共熱媒循環(huán)管網(wǎng)的熱媒溫度；當太陽能換熱水箱溫度Tl-公共熱媒管道末端T〈3°C時，太陽能熱媒系統(tǒng)循環(huán)泵停止運行；
[0027](2)當用戶熱媒系統(tǒng)的用戶控制器所設定的用戶熱水溫度TO-用戶換熱水箱溫度T3>5°C時，且用戶熱媒管道末端溫度T2-用戶換熱水箱溫度T3> 10°C，用戶熱媒管道末端電磁閥開啟，同時啟動太陽能熱媒系統(tǒng)循環(huán)泵，與戶內(nèi)進行換熱；
[0028](3)當用戶熱媒管道末端溫度T2-用戶換熱水箱溫度T3〈5°C時，用戶熱媒管道末端電磁閥關(guān)閉，同時關(guān)閉太陽能熱媒系統(tǒng)循環(huán)泵；
[0029](4)若用戶熱媒管道末端溫度T2-用戶換熱水箱溫度T3〈10°C，且熱媒管道末端電磁閥I為關(guān)閉狀態(tài)時，則用戶換熱水箱的電加熱裝置啟動，直至溫度達到用戶熱水溫度TO時停止。
[0030]盡管為說明目的公開了本發(fā)明的實施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本發(fā)明的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種集中集熱分散儲熱太陽能熱水系統(tǒng)防反向加熱裝置，由公共熱媒系統(tǒng)和用戶熱媒系統(tǒng)構(gòu)成，公共熱媒系統(tǒng)主要由太陽能集熱器、太陽能換熱水箱、太陽能控制器、太陽能熱媒循環(huán)泵及公共熱媒循環(huán)管道組成，用戶熱媒系統(tǒng)主要由用戶換熱水箱、電加熱裝置、用戶熱媒循環(huán)管道及用戶控制器組成，公共熱媒系統(tǒng)與用戶熱媒系統(tǒng)循環(huán)連通，其特征在于:在所述太陽能換熱水箱上安裝第一溫度傳感器；在公共熱媒循環(huán)管道與用戶熱媒循環(huán)管道相連的末端安裝第四溫度傳感器及第二電磁閥；在用戶換熱水箱上安裝第三溫度傳感器，在用戶熱媒循環(huán)管路與公共熱媒循環(huán)管道連接的末端安裝第二溫度傳感器及第一電磁閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集中集熱分散儲熱太陽能熱水系統(tǒng)防反向加熱裝置，其特征在于:所述的第一溫度傳感器及第四溫度傳感器的信號輸出端連接至太陽能控制器；所述第二溫度傳感器及第三溫度傳感器連接至用戶控制器；所述第一電磁閥及第二電磁閥與太陽能控制器控制連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集中集熱分散儲熱太陽能熱水系統(tǒng)防反向加熱裝置，其特征在于:所述的用戶熱媒系統(tǒng)為多組。
4.一種集中集熱分散儲熱太陽能熱水系統(tǒng)防反向加熱方法，其特征在于: 上述方法的步驟為: (1)當太陽能換熱水箱溫度Tl-公共熱媒管道末端T4>7°C時，公共熱媒管道末端電磁閥開啟，太陽能熱媒系統(tǒng)循環(huán)泵啟動，通過太陽能換熱水箱與公共熱媒循環(huán)管網(wǎng)的熱媒循環(huán)，提高公共熱媒循環(huán)管網(wǎng)的熱媒溫度；當太陽能換熱水箱溫度Tl-公共熱媒管道末端T〈3°C時，太陽能熱媒系統(tǒng)循環(huán)泵停止運行； (2)當用戶熱媒系統(tǒng)的用戶控制器所設定的用戶熱水溫度TO-用戶換熱水箱溫度T3>5°C時，且用戶熱媒管道末端溫度T2-用戶換熱水箱溫度T3> 10°C，用戶熱媒管道末端電磁閥開啟，同時啟動太陽能熱媒系統(tǒng)循環(huán)泵，與戶內(nèi)進行換熱； (3)當用戶熱媒管道末端溫度T2-用戶換熱水箱溫度T3〈5°C時，用戶熱媒管道末端電磁閥關(guān)閉，同時關(guān)閉太陽能熱媒系統(tǒng)循環(huán)泵； (4)若用戶熱媒管道末端溫度T2-用戶換熱水箱溫度T3〈10°C，且熱媒管道末端電磁閥I為關(guān)閉狀態(tài)時，則用戶換熱水箱的電加熱裝置啟動，直至溫度達到用戶熱水溫度TO時停止。
【文檔編號】F24D17/00GK103673058SQ201310591452
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】劉衛(wèi) 申請人:天津市天友建筑設計股份有限公司