一種太陽能熱水換熱機(jī)組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能供熱技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種太陽能熱水換熱機(jī)組。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能由于具有資源豐富、就地利用、清潔和可再生等優(yōu)點(diǎn)，目前已在許多領(lǐng)域廣泛使用。太陽能熱水是太陽能成果的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，它以環(huán)保、安全、節(jié)能、衛(wèi)生等優(yōu)點(diǎn)，迅速贏得了廣大消費(fèi)者的青睞。太陽能熱水主要以太陽能熱水器作為一大產(chǎn)業(yè)，但太陽能熱水器是以家庭為單元，使用分散，安裝麻煩和不利于布局，尤其對(duì)于密集型住宅樓的住戶來講是很難安裝使用。較大型、大型太陽能集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)可以較好地解決密集型住宅樓住戶、旅館、學(xué)校、洗浴中心大流量使用熱水的情況。但由于太陽能一年四季變化，而且或有或無，因此，太陽能熱水往往附帶輔助加熱方式，常見的熱水常壓鍋爐是其中的一種。熱水常壓鍋爐由于鍋爐開口與大氣相通，鍋爐內(nèi)的水直接參與熱水循環(huán)和加熱，容易造成鍋爐失水、氧化腐蝕、回流故障等，而且還將造成熱水循環(huán)的壓力損失，不能利用熱水循環(huán)壓力，增加了動(dòng)力能耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、安全和使用效果好的太陽能熱水換熱機(jī)組。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種太陽能熱水換熱機(jī)組主要由太陽能集熱器、換熱貯熱水箱、太陽能循環(huán)泵、變頻熱水泵、銀離子發(fā)生器、流量調(diào)節(jié)閥、輔熱熱水鍋爐和控制柜組成，太陽能集熱器進(jìn)水與太陽能供水管連接，太陽能集熱器出水與太陽能回水管連接，換熱貯熱水箱內(nèi)裝設(shè)有換熱盤管，太陽能回水管和太陽能供水管分別與換熱貯熱水箱的換熱盤管的進(jìn)口和出口連接，在太陽能供水管上裝有太陽能循環(huán)泵，太陽能供水管在太陽能循環(huán)泵之前設(shè)有壓力傳感器一和膨脹罐一、并連接有補(bǔ)水裝置，在太陽能集熱器出水連接太陽能回水管之前設(shè)有溫度傳感器一，在換熱貯熱水箱內(nèi)設(shè)有溫度傳感器二及水位傳感器，換熱貯熱水箱還連接有補(bǔ)水管，且在補(bǔ)水管裝有電磁閥二控制進(jìn)水，換熱貯熱水箱出水與供熱出水管連接，供熱出水管的另一端與輔熱熱水鍋爐連接，供熱出水管連接在換熱貯熱水箱底部，在供熱出水管裝有變頻熱水泵，變頻熱水泵用于熱水加壓，供熱出水管在變頻熱水泵之前設(shè)有過濾器一，供熱出水管在變頻熱水泵之后設(shè)有銀離子發(fā)生器及壓力表，銀離子發(fā)生器用于熱水殺菌消毒，輔熱熱水鍋爐用于補(bǔ)償加熱，在輔熱熱水鍋爐內(nèi)設(shè)置有熱交換器，供熱出水管與熱交換器進(jìn)口連接，且供熱出水管在熱交換器進(jìn)口前還設(shè)有電磁閥一，熱交換器出口與熱水供水管連接，熱交換器設(shè)置在輔熱熱水鍋爐裝有水的爐體內(nèi)，熱交換器浸沒在爐體的水中，在輔熱熱水鍋爐外殼還固定有鍋爐配電控制箱，鍋爐配電控制柜用于對(duì)輔熱熱水鍋爐進(jìn)行加熱、爐體水溫控制與保護(hù)、報(bào)警、參數(shù)顯示等，繞過輔熱熱水鍋爐在供熱出水管與熱水供水管之間設(shè)有旁路管，旁路管連接在銀離子發(fā)生器與電磁閥一之間的供熱出水管上，且旁路管上裝有流量調(diào)節(jié)閥，熱水供水管在旁路管之后還設(shè)有壓力傳感器二和溫度傳感器三，熱水供水管連接用熱管網(wǎng)之后與熱水回水管連接，熱水回水管再與換熱貯熱水箱連接，且熱水回水管在連接換熱貯熱水箱之前設(shè)有電磁閥三，熱水回水管在電磁閥三之前設(shè)有過濾器二，熱水回水管在電磁閥三與過濾器二之間還設(shè)有膨脹罐二、壓力傳感器三及溫度傳感器四。
[0005]所述溫度傳感器一、溫度傳感器二、太陽能循環(huán)泵、壓力傳感器一、水位傳感器、變頻熱水泵、銀離子發(fā)生器、電磁閥一、流量調(diào)節(jié)閥、電磁閥二、鍋爐配電控制箱、壓力傳感器二、溫度傳感器三、壓力傳感器三和溫度傳感器四各自敷設(shè)電纜線與控制柜連接，控制柜內(nèi)還另設(shè)有通訊接口，所述通訊接口用于遠(yuǎn)程監(jiān)控連接，也可與上位機(jī)通訊連接。
[0006]所述溫度傳感器一和溫度傳感器二分別用于檢測(cè)太能能集熱器溫度和換熱貯熱水箱被加熱水溫度，并設(shè)有啟泵溫差值和停泵溫差值兩個(gè)控制點(diǎn)，且啟泵溫差值優(yōu)選在2°C?5°C范圍，停泵溫差值優(yōu)選在0.5?1°C范圍，啟泵溫差值用于控制太陽能循環(huán)泵啟動(dòng)，停泵溫差值用于控制太陽能循環(huán)泵停止運(yùn)行。
[0007]所述壓力傳感器一用于檢測(cè)太陽能循環(huán)泵進(jìn)水壓力和保護(hù)太陽能循環(huán)泵，當(dāng)壓力傳感器一檢測(cè)到太陽能循環(huán)泵進(jìn)水壓力低于設(shè)定的無水壓力值及以下時(shí)，太陽能循環(huán)泵停機(jī)保護(hù)、并報(bào)警，設(shè)定的無水壓力值優(yōu)選在0.05?0.20MPa范圍；當(dāng)壓力傳感器一檢測(cè)到太陽能循環(huán)泵進(jìn)水壓力高于設(shè)定的無水壓力值以上時(shí)，報(bào)警自動(dòng)消除，同時(shí)太陽能循環(huán)泵也將恢復(fù)正常。
[0008]所述水位傳感器用于檢測(cè)換熱貯熱水箱水位,并設(shè)有高水位點(diǎn)、低水位點(diǎn)和缺水水位點(diǎn)共三個(gè)控制點(diǎn)，高水位點(diǎn)用于控制換熱貯熱水箱停止補(bǔ)水，電磁閥二關(guān)閉；低水位點(diǎn)用于電磁閥二打開，換熱貯熱水箱補(bǔ)水；缺水水位點(diǎn)用于控制運(yùn)行中的變頻熱水泵停機(jī)保護(hù)、并報(bào)警，當(dāng)換熱貯熱水箱水位恢復(fù)到低水位點(diǎn)及以上時(shí)，報(bào)警消除和系統(tǒng)恢復(fù)正常。
[0009]本發(fā)明的工作原理是，利用太陽能強(qiáng)制間接換熱和輔熱熱水鍋爐補(bǔ)償加熱方式制備熱水，太陽能集熱器將太陽光能轉(zhuǎn)換為熱能，太陽能集熱器溫度升高，溫度傳感器一檢測(cè)太陽能集熱器溫度，溫度傳感器二檢測(cè)換熱貯熱水箱被加熱水溫度，當(dāng)太陽能集熱器溫度高于換熱貯熱水箱被加熱水溫度在設(shè)定的啟泵溫差值及以下時(shí)，太陽能循環(huán)泵啟動(dòng)強(qiáng)制循環(huán)，太陽能集熱器通過設(shè)置在換熱貯熱水箱內(nèi)的換熱盤管換熱輸出熱量，太陽能集熱器溫度降低，換熱貯熱水箱被加熱水溫度升高，直至太陽能集熱器溫度較換熱貯熱水箱被加熱水溫度在設(shè)定的停泵溫差值時(shí)，太陽能循環(huán)泵停止運(yùn)行，當(dāng)太陽能集熱器溫度高于換熱貯熱水箱被加熱水溫度在設(shè)定的啟泵溫差值及以下時(shí)，太陽能循環(huán)泵重新啟動(dòng)，如此反復(fù)，達(dá)到太陽能集熱器加熱、換熱貯熱水箱換熱儲(chǔ)熱的效果；
熱水供應(yīng)時(shí)，變頻熱水泵從換熱貯熱水箱內(nèi)取水，經(jīng)過變頻加壓、銀離子發(fā)生器消毒、輔熱熱水鍋爐補(bǔ)償加熱之后，由熱水供水管相對(duì)于壓力傳感器二及溫度傳感器三進(jìn)行恒壓恒溫輸出熱水到用熱管網(wǎng)供應(yīng)，壓力傳感器二檢測(cè)熱水供水管壓力、并與設(shè)定的出水恒壓值進(jìn)行比較，當(dāng)壓力傳感器二檢測(cè)到熱水供水管壓力低于設(shè)定的出水恒壓值時(shí)，變頻熱水泵將提高運(yùn)行頻率，熱水供水管壓力升高，當(dāng)壓力傳感器二檢測(cè)到熱水供水管壓力高于設(shè)定的出水恒壓值時(shí)，變頻熱水泵降低運(yùn)行頻率，熱水供水管壓力下降，變頻熱水泵對(duì)熱水供水管進(jìn)行變頻恒壓控制，并使熱水供水管壓力始終保持在設(shè)定的出水恒壓值上，輔熱熱水鍋爐能夠通過鍋爐配電控制箱調(diào)節(jié)爐體水恒溫，再由爐體水對(duì)熱交換器加熱，溫度傳感器三檢測(cè)熱水供水管的出水溫度、并與設(shè)定的出水恒溫值進(jìn)行比較，流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)混水流量，當(dāng)溫度傳感器三檢測(cè)到熱水供水管的出水溫度高于設(shè)定的出水恒溫值時(shí)，調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥開關(guān)，加大通過旁路管的混水流量，電磁閥一打開，當(dāng)流量調(diào)節(jié)閥全開、且熱水供水管的出水溫度仍高于設(shè)定的出水恒溫值時(shí)，電磁閥一關(guān)閉，輔熱熱水鍋爐停止運(yùn)行，此時(shí)，變頻熱水泵從換熱貯熱水箱內(nèi)取水，經(jīng)過變頻加壓、銀離子發(fā)生器消毒后，由旁路管到熱水供水管直接供水；當(dāng)溫度傳感器三檢測(cè)到熱水供水管的出水溫度低于設(shè)定的出水恒溫值時(shí)，電磁閥一打開，輔熱熱水鍋爐自動(dòng)投入運(yùn)行，同時(shí)關(guān)小流量調(diào)節(jié)閥、直至全部關(guān)閉，此時(shí)，輔熱熱水鍋爐對(duì)熱水供水管相對(duì)于設(shè)定的出水恒溫值進(jìn)行補(bǔ)償、恒溫式加熱，使?jié)M足用熱管網(wǎng)的使用要求；
在熱水回水管上，壓力傳感器三檢測(cè)熱水回水管壓力，溫度傳感器四檢測(cè)熱水回水管溫度，當(dāng)溫度傳感器四檢測(cè)到熱水回水管溫度低于設(shè)定的出水恒溫值5°C及以上時(shí)，電磁閥三打開，用熱管網(wǎng)的回水由熱水回水管回流至換熱貯熱水箱進(jìn)行再加熱后循環(huán)使用，當(dāng)溫度傳感器四檢測(cè)到熱水回水管溫度低于設(shè)定的出水恒溫值2°C及以下時(shí)，電磁閥三關(guān)閉，用熱管網(wǎng)停止循環(huán)；
在變頻熱水泵運(yùn)行過程中，換熱貯熱水箱水位下降，當(dāng)換熱貯熱水箱水位下降至水位傳感器設(shè)定的低水位點(diǎn)及以下時(shí)，電磁閥二打開，換熱貯熱水箱由補(bǔ)水管補(bǔ)水，換熱貯熱水箱水位上升，當(dāng)換熱貯熱水箱水位上升至水位傳感器設(shè)定的高水位點(diǎn)及以上時(shí)，電磁閥二關(guān)閉，換熱貯熱水箱停止補(bǔ)水；當(dāng)換熱貯熱水箱水位處于水位傳感器設(shè)定的缺水水位點(diǎn)及以下時(shí)，系統(tǒng)將判定換熱貯熱水箱缺水，變頻熱水泵停機(jī)保護(hù)、并報(bào)警，待換熱貯熱水箱水位恢復(fù)到低水位點(diǎn)及以上時(shí)，報(bào)警自動(dòng)消除，變頻熱水泵恢復(fù)正常工作狀態(tài)。
[0010]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明具有節(jié)能、安全、經(jīng)濟(jì)和智能化控制等優(yōu)點(diǎn)，而且保護(hù)功能齊全，適應(yīng)性強(qiáng)，壽命長(zhǎng)，使用方便。
【附圖說明】
[0011]附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中，1、太陽能集熱器，2、溫度傳感器一，3、太陽能回水管，4、換熱貯熱水箱，5、換熱盤管，6、溫度傳感器二，7、膨脹罐一，8、補(bǔ)水裝置，9、太陽能供水管，10、太陽能循環(huán)泵，
11、壓力傳感器一，12、水位傳感器，13、供熱出水管，14、過濾器一，15、變頻熱水泵，16、銀離子發(fā)生器，17、壓力表，18、電磁閥一，19、旁路管，20、流量調(diào)節(jié)閥，21、電磁閥二，22、輔熱熱水鍋爐，23、鍋爐配電控制箱，24、熱交換器，25、熱水供水管，26、壓力傳感器二，27、熱水回水管，28、電纜線，29、過濾器二，30、溫度傳感器三，31、壓力傳感器三，32、溫度傳感器四，33、膨脹罐二，34、電磁閥三，35、補(bǔ)水管，36、控制柜，37、通訊接口。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面就附圖1對(duì)本發(fā)明的一種太陽能熱水換熱機(jī)組作以下詳細(xì)地說明。
[0014]如附圖1所示，本發(fā)明的一種太陽能熱水換熱機(jī)組主要由太陽能集熱器1、換熱貯熱水箱4、太陽能循環(huán)泵10、變頻熱水泵15、銀離子發(fā)生器16、流量調(diào)節(jié)閥20、輔熱熱水鍋爐22和控制柜36組成，太陽能集熱器I進(jìn)水與太陽能供水管9連接，太陽能集熱器I出水與太陽能回水管3連接，換熱貯熱水箱4內(nèi)裝設(shè)有換熱盤管5，太陽能回水管3和太陽能供水管9分別與換熱貯熱水箱4的換熱盤管5的進(jìn)口和出口連接，在太陽能供水管9上裝有太陽能循環(huán)泵10，太陽能供水管9在太陽能循環(huán)泵10之前設(shè)有壓力傳感器一 11和膨脹罐一7、并連接有補(bǔ)水裝置8，在太陽能集熱器I出水連接太陽能回水管3之前設(shè)有溫度傳感器一 2，在換熱貯熱水箱4內(nèi)設(shè)有溫度傳感器二 6及水位傳感器12，換熱貯熱水箱4還連接有補(bǔ)水管35，且在補(bǔ)水管35裝有電磁閥二 21控制進(jìn)水，換熱貯熱水箱4出水與供熱出水管13連接，