專利名稱：智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能熱水系統(tǒng)，具體屬于一種智能熱水分配多用戶太陽能熱水 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
人類消耗的能源日益增長(zhǎng)，這些能源大都來自燃燒化石燃料，這不僅會(huì)使化石燃 料提前枯竭，使人類陷入能源危機(jī)，而且排放的二氧化碳等溫室氣體使溫室效應(yīng)日趨明顯， 帶來嚴(yán)重后果，如病蟲害增加、海平面上升、氣候異常、海洋風(fēng)暴增多、土地干旱、沙漠化面 積增大、糧食產(chǎn)量下降等，危及人類的生存。節(jié)能減排，使用清潔能源，已不僅是節(jié)省燃料的 問題，而是關(guān)系到人類生活的關(guān)鍵問題。太陽能熱水器是清潔能源太陽能應(yīng)用中最簡(jiǎn)單易行，最易普及的一種形式。太陽 熱水器是一種利用太陽能將水加熱的裝置，是符合環(huán)保、安全節(jié)能、衛(wèi)生的新型熱水器。每 平方米太陽能集熱器平均每個(gè)正常日照日，可產(chǎn)生相當(dāng)于2. 5度電的熱量，每年可節(jié)約標(biāo) 準(zhǔn)煤250公斤左右，可少排放二氧化碳700多公斤。太陽能熱水器的廣泛運(yùn)用，在節(jié)省燃料 的同時(shí)可以改善地球的污染狀況，受到越來越多的關(guān)注。目前常見的太陽能熱水系統(tǒng)包括分戶式和集中式。所述分戶式是指各家各戶自成 獨(dú)立的系統(tǒng)，互不影響，沒有各戶之間的流量分配問題和復(fù)雜的控制問題，但由于各戶之間 熱水使用的不均衡，造成不能充分利用太陽能集熱設(shè)施，太陽能利用率不高，并且系統(tǒng)管路 較多，實(shí)施難度較大，使得造價(jià)相對(duì)較高，如圖1所示。集中式是指集中集熱和集中供熱，系 統(tǒng)集成化程度高，管路簡(jiǎn)單，能源利用率高，但是費(fèi)用計(jì)算復(fù)雜，如采用計(jì)量表計(jì)算由于整 體運(yùn)行而使得熱水量的密度不均衡，或者采用固定收取熱水使用費(fèi)的無限量供水方式也會(huì) 造成能源浪費(fèi)，或有些用戶無法用上熱水。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)，能源利用效率提 高，降低能源消耗，可以最大程度滿足用戶群中大多數(shù)用戶的熱水供應(yīng)，并且供水方式靈 活，用戶可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置熱水使用量。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)，包括太陽能集 熱器、與太陽能集熱器相連通的水箱、多個(gè)用戶用水終端、連接水箱和各用戶用水終端的一 根熱水輸出管、一根冷水輸入管，所述每個(gè)用戶用水終端前裝有第一智能控制器，所述太陽 能集熱器進(jìn)水端裝有第二智能控制器，所述水箱上裝有水位傳感器，所述第一智能控制器 和第二智能控制器均包括微處理器、流量傳感器、電磁閥、溫度傳感器、顯示屏、鍵盤和通訊 接口，所述流量傳感器、電磁閥、溫度傳感器、顯示屏和通訊接口與微處理器相連通，所述第 一智能控制器之間、第一智能控制器與第二智能控制器、太陽能集熱器、水箱之間通過通訊 接口進(jìn)行通信；所述通訊接口的總線上可擴(kuò)展連接若干第一智能控制器和第二智能控制 器，通過不同軟件實(shí)現(xiàn)多種功能。
本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案之一是一種智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)，包 括太陽能集熱器、與太陽能集熱器相連通的水箱、多個(gè)用戶用水終端、連接水箱和各用戶用 水終端的一根熱水輸出管、一根冷水輸入管，所述每個(gè)用戶用水終端前裝有第一智能控制 器，所述太陽能集熱器進(jìn)水端裝有第二智能控制器，所述水箱上裝有水位傳感器，所述第一 智能控制器和第二智能控制器均包括微處理器、流量傳感器、電磁閥、溫度傳感器、顯示屏、 鍵盤和通訊接口，所述流量傳感器、電磁閥、溫度傳感器、顯示屏和通訊接口與微處理器相 連通，所述第一智能控制器之間、第一智能控制器與第二智能控制器、太陽能集熱器、水箱 之間通過通訊接口進(jìn)行通信；所述通訊接口的總線上可擴(kuò)展連接若干第一智能控制器和第 二智能控制器，通過不同軟件實(shí)現(xiàn)多種功能；所述第一智能控制器的流量傳感器監(jiān)測(cè)每個(gè) 用戶用水終端的熱水流量，當(dāng)熱水流量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值時(shí)第一智能控制器控制電磁 閥關(guān)閉停止供水。本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案之二是一種智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)，包 括太陽能集熱器、與太陽能集熱器相連通的水箱、多個(gè)用戶用水終端、連接水箱和各用戶用 水終端的一根熱水輸出管、一根冷水輸入管，所述每個(gè)用戶用水終端前裝有第一智能控制 器，所述太陽能集熱器進(jìn)水端裝有第二智能控制器，所述水箱上裝有水位傳感器，所述第一 智能控制器和第二智能控制器均包括微處理器、流量傳感器、電磁閥、溫度傳感器、顯示屏、 鍵盤和通訊接口，所述流量傳感器、電磁閥、溫度傳感器、顯示屏和通訊接口與微處理器相 連通，所述第一智能控制器之間、第一智能控制器與第二智能控制器、太陽能集熱器、水箱 之間通過通訊接口進(jìn)行通信；所述通訊接口的總線上可擴(kuò)展連接若干第一智能控制器和第 二智能控制器，通過不同軟件實(shí)現(xiàn)多種功能；所述第一智能控制器的流量傳感器監(jiān)測(cè)每個(gè) 用戶用水終端的熱水熱量，溫度傳感器監(jiān)測(cè)每個(gè)用戶用水終端的熱水溫度，當(dāng)所用熱水的 熱量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值時(shí)第一智能控制器控制電磁閥關(guān)閉停止供水。本發(fā)明更詳細(xì)的技術(shù)方案是一種智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)，包括太 陽能集熱器、與太陽能集熱器相連通的水箱、多個(gè)用戶用水終端、連接水箱和各用戶用水終 端的一根熱水輸出管、一根冷水輸入管，所述每個(gè)用戶用水終端前裝有第一智能控制器，所 述太陽能集熱器進(jìn)水端裝有第二智能控制器，所述水箱上裝有水位傳感器，所述第一智能 控制器和第二智能控制器均包括微處理器、流量傳感器、電磁閥、溫度傳感器、顯示屏、鍵盤 和通訊接口，所述流量傳感器、電磁閥、溫度傳感器、顯示屏和通訊接口與微處理器相連通， 所述第一智能控制器之間、第一智能控制器與第二智能控制器、太陽能集熱器、水箱之間通 過通訊接口進(jìn)行通信；所述通訊接口的總線上可擴(kuò)展連接若干第一智能控制器和第二智能 控制器，通過不同軟件實(shí)現(xiàn)多種功能；所述第一智能控制器的流量傳感器監(jiān)測(cè)每個(gè)用戶用 水終端的熱水流量，當(dāng)熱水流量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值時(shí)第一智能控制器控制電磁閥關(guān)閉 停止供水；所述第一智能控制器的流量傳感器監(jiān)測(cè)每個(gè)用戶用水終端的熱水熱量，溫度傳 感器監(jiān)測(cè)每個(gè)用戶用水終端的熱水溫度，當(dāng)所用熱水的熱量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值時(shí)第一 智能控制器控制電磁閥關(guān)閉停止供水；所述第二智能控制器檢測(cè)水箱的冷水進(jìn)水量，所述 第一智能控制器檢測(cè)每個(gè)用戶用水終端的熱水用水量以計(jì)算各住戶的用水量和所需支付 的水費(fèi)，與自來水公司計(jì)費(fèi)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)通訊將各住戶所需繳納的費(fèi)用直接計(jì)入其自來水賬單 中；所述用戶通過第一智能控制器選擇供水限制方式和熱水規(guī)定目標(biāo)值；所述溫度傳感器 監(jiān)測(cè)水箱內(nèi)的熱水溫度，通過通訊接口顯示在顯示屏上；所述顯示屏上顯示用水量、可用水
4量；所述水箱中輔助安裝有電加熱器，所述電加熱器在太陽能無法滿足需要時(shí)利用低谷電 加熱水箱中的水至預(yù)設(shè)溫度。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明提供一種經(jīng)濟(jì)可靠、使用靈活的智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)，該 系統(tǒng)對(duì)太陽能的利用效率顯著提高，并且降低了能源消耗，可以最大程度滿足用戶群中大 多數(shù)用戶的基本太陽能熱水用量；用戶可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置系統(tǒng)的熱水使用方式和使用 量，這樣減低了系統(tǒng)的運(yùn)行難度，適用范圍可以明顯推廣。


下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述圖1為現(xiàn)有技術(shù)中分戶式太陽能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明控制裝置的示意圖；圖4為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。其中1為太陽能集熱器；2為水箱；3為用戶用水終端；4為熱水輸出管；5為冷水 輸入管；6為第一智能控制器；7為第二智能控制器。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一種智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)，如圖2、圖3所示，是對(duì)一幢建 筑住宅進(jìn)行集中式太陽能熱水供應(yīng)，包括太陽能集熱器1、與太陽能集熱器1相連通的水箱 2、六個(gè)用戶用水終端3、連接水箱2和各用戶用水終端3的一根熱水輸出管4、一根冷水輸 入管5，所述每個(gè)用戶用水終端3前裝有第一智能控制器6，所述太陽能集熱器1進(jìn)水端裝 有第二智能控制器7，所述水箱2上裝有水位傳感器，所述第一智能控制器6和第二智能控 制器7均包括微處理器、流量傳感器、電磁閥、溫度傳感器、顯示屏、鍵盤和通訊接口，所述 流量傳感器、電磁閥、溫度傳感器、顯示屏和通訊接口與微處理器相連通，所述第一智能控 制器6之間、第一智能控制器6與第二智能控制器7、太陽能集熱器1、水箱2之間通過通訊 接口進(jìn)行通信；所述通訊接口的總線上可擴(kuò)展連接若干第一智能控制器6和第二智能控制 器7，滿足長(zhǎng)距離傳輸和高速率傳輸，通過各種軟件實(shí)現(xiàn)不同的功能并可以擴(kuò)展其他功能。太陽能集熱器1可以采用管道串聯(lián)式或并聯(lián)式集熱器，太陽能集熱器1與水箱2 之間設(shè)有循環(huán)管道，熱水輸出管4連接至每個(gè)用戶用水終端3，用戶用水終端3可以根據(jù)實(shí) 際情況增加，熱水輸出管4可以連接回水循環(huán)管道至水箱，使得熱水輸出管4與水箱2的供 水溫度一致，必要時(shí)循環(huán)管道上可設(shè)置循環(huán)泵。系統(tǒng)由微處理器控制，通過流量傳感器獲取當(dāng)前管道的流量，以便統(tǒng)計(jì)。第一智能 控制器6和第二智能控制器7都有一個(gè)顯示屏，通過鍵盤來切換顯示的內(nèi)容。通過控制電 磁閥來控制水流，達(dá)到供應(yīng)限量后，切斷閥門，停止供水。提供室溫傳感器檢測(cè)當(dāng)前用戶的 室溫，通過水溫傳感器檢測(cè)流經(jīng)閥門的水溫。系統(tǒng)通過220V供電，經(jīng)降壓整流后驅(qū)動(dòng)微處 理器以及電磁閥。所述系統(tǒng)可以采用流量定量的方式向每個(gè)用戶用水終端3供應(yīng)熱水，即每個(gè)用戶 根據(jù)自己的實(shí)際情況設(shè)置所需熱水量，通常按天計(jì)算。第一智能控制器6的流量傳感器監(jiān)
5測(cè)每個(gè)用戶用水終端3的熱水流量，當(dāng)熱水流量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值時(shí)第一智能控制器 6控制電磁閥關(guān)閉停止供水。所述系統(tǒng)還可以采用熱量定量的方式向每個(gè)用戶用水終端3供應(yīng)熱水，即每個(gè)用 戶根據(jù)自己的實(shí)際情況設(shè)置所需熱水的熱量，熱水的熱量以熱水溫度和熱水量的乘積來計(jì) 算，通常按天計(jì)算。所述第一智能控制器6的流量傳感器監(jiān)測(cè)每個(gè)用戶用水終端3的熱水 熱量，溫度傳感器監(jiān)測(cè)每個(gè)用戶用水終端3的熱水溫度，當(dāng)所用熱水的熱量達(dá)到預(yù)先設(shè)定 的規(guī)定值時(shí)第一智能控制器6控制電磁閥關(guān)閉停止供水。所述第一智能控制器6可以通過通訊接口與其他第一智能控制器6進(jìn)行通訊，如 圖4所示。在一些特殊情況下，如用戶外出、用戶家中一段時(shí)間內(nèi)無人，這時(shí)該用戶的熱水 使用量減少或者不使用，則用戶可以利用第一智能控制器6的網(wǎng)絡(luò)交互功能將自己的可用 熱水轉(zhuǎn)讓給其他熱水不夠使用的用戶，達(dá)到熱水供應(yīng)的優(yōu)化合理分配，提高太陽能熱效率 的充分利用，降低能耗損失。所述第二智能控制器7檢測(cè)水箱2的冷水進(jìn)水量，所述第一智能控制器6檢測(cè)每 個(gè)用戶用水終端3的熱水用水量以計(jì)算各住戶的用水量和所需支付的水費(fèi)，與自來水公司 計(jì)費(fèi)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)通訊將各住戶所需繳納的費(fèi)用直接計(jì)入其自來水賬單中；所述用戶通過第一 智能控制器6選擇供水限制方式和熱水規(guī)定目標(biāo)值；所述溫度傳感器監(jiān)測(cè)水箱2內(nèi)的熱水 溫度，通過通訊接口顯示在顯示屏上。用戶還可以根據(jù)實(shí)際需要在顯示屏上查詢當(dāng)日用水 量、當(dāng)日可用水量、指定日用水量，月用水量、熱水使用費(fèi)用等。所述水箱2中安裝有輔助加熱設(shè)備，如電加熱器，在氣候寒冷、天氣陰雨等依靠太 陽能不能滿足用戶需要情況下，可利用水箱2中的電加熱器，設(shè)置其在用電低谷時(shí)利用廉 價(jià)的低谷電將水箱2中的水加熱到所需的溫度，供后一天時(shí)間內(nèi)的熱水使用需要。本發(fā)明提供一種經(jīng)濟(jì)可靠、使用靈活的智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)，該 系統(tǒng)對(duì)太陽能的利用效率顯著提高，并且降低了能源消耗，可以最大程度滿足用戶群中大 多數(shù)用戶的基本太陽能熱水用量；用戶可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置系統(tǒng)的熱水使用方式和使用 量，這樣減低了系統(tǒng)的運(yùn)行難度，可以最大程度滿足用戶的個(gè)性化要求，適用范圍可以明顯 推廣。以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。除上述 實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其它實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均 落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)，包括太陽能集熱器(1)、與太陽能集熱器(1)相連通的水箱(2)、多個(gè)用戶用水終端(3)、連接水箱(2)和各用戶用水終端(3)的一根熱水輸出管(4)、一根冷水輸入管(5)，其特征在于所述每個(gè)用戶用水終端(3)前裝有第一智能控制器(6)，所述太陽能集熱器(1)進(jìn)水端裝有第二智能控制器(7)，所述水箱(2)上裝有水位傳感器，所述第一智能控制器(6)和第二智能控制器(7)均包括微處理器、流量傳感器、電磁閥、溫度傳感器、顯示屏、鍵盤和通訊接口，所述流量傳感器、電磁閥、溫度傳感器、顯示屏和通訊接口與微處理器相連通，所述第一智能控制器(6)之間、第一智能控制器(6)與第二智能控制器(7)、太陽能集熱器(1)、水箱(2)之間通過通訊接口進(jìn)行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于所述通 訊接口的總線上可擴(kuò)展連接若干第一智能控制器(6)和第二智能控制器(7)，通過不同軟 件實(shí)現(xiàn)多種功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于所述第 一智能控制器(6)的流量傳感器監(jiān)測(cè)每個(gè)用戶用水終端(3)的熱水流量，當(dāng)熱水流量達(dá)到 預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值時(shí)第一智能控制器(6)控制電磁閥關(guān)閉停止供水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于所述第 一智能控制器(6)的流量傳感器監(jiān)測(cè)每個(gè)用戶用水終端(3)的熱水熱量，溫度傳感器監(jiān)測(cè) 每個(gè)用戶用水終端(3)的熱水溫度，當(dāng)所用熱水的熱量達(dá)到預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值時(shí)第一智能 控制器(6)控制電磁閥關(guān)閉停止供水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于所述第 二智能控制器(7)檢測(cè)太陽能集熱器(1)的冷水進(jìn)水量，所述第一智能控制器(6)檢測(cè)每 個(gè)用戶用水終端(3)的熱水用水量以計(jì)算各住戶的用水量和所需支付的水費(fèi)，與自來水公 司計(jì)費(fèi)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)通訊將各住戶所需繳納的費(fèi)用直接計(jì)入其自來水賬單中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于所述用 戶通過第一智能控制器(6)選擇供水限制方式和熱水規(guī)定目標(biāo)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于所述溫 度傳感器監(jiān)測(cè)水箱(2)內(nèi)的熱水溫度，通過通訊接口顯示在顯示屏上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于所述顯 示屏上顯示用水量、可用水量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于所述水 箱(2)中輔助安裝有電加熱器，所述電加熱器在太陽能無法滿足需要時(shí)利用低谷電加熱水 箱(2)中的水至預(yù)設(shè)溫度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能熱水分配多用戶太陽能熱水系統(tǒng)，包括太陽能集熱器、水箱、用戶用水終端、連接水箱和各用戶用水終端的一根熱水輸出管、一根冷水輸入管，每個(gè)用戶用水終端前裝有第一智能控制器，太陽能集熱器進(jìn)水端裝有水位及水溫傳感器，水箱裝有第二智能控制器，兩種智能控制器均包括微處理器、流量傳感器、電磁閥、溫度傳感器、顯示屏、鍵盤和通訊接口，微處理器和智能控制器的其它部件相連通，所有智能控制器之間通過通訊接口通信。本發(fā)明系統(tǒng)對(duì)太陽能利用效率顯著提高，降低了能源消耗，最大程度滿足用戶群中大多數(shù)用戶的基本太陽能熱水用量；用戶根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置系統(tǒng)的熱水使用方式和使用量，減低了系統(tǒng)運(yùn)行難度，適用范圍明顯推廣。
文檔編號(hào)F24D19/10GK101893283SQ201010245910
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月5日
發(fā)明者蔣虹, 陸劍峰, 陳永年 申請(qǐng)人:蘇州百木自動(dòng)化科技有限公司