專利名稱：一種模塊化自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及太陽能熱利用領域，特別是指一種模塊化自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)。
背景技術：
隨著經濟的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國正面臨著越來越大的能源壓力，特別是用于采暖、空調建筑能耗的增加，已成為我國不少城市缺電的誘因。地球上的化石燃料:煤、石油、天然氣等將逐漸開采枯竭，開發(fā)包括太陽能、風能在內的可再生能源利用的任務已十分迫切。所以，在提高太陽能熱利用應用技術水平的同時，應積極創(chuàng)造條件，將現(xiàn)有成熟技術在實際工程中推廣應用，以積累經驗，通過實踐進行技術的改善、提高，起到樣板和示范作用。在熱水使用上，太陽能集熱系統(tǒng)得到廣泛的運用，而現(xiàn)有的太陽能集熱系統(tǒng)主要包括太陽能集熱器、儲水箱及相應的閥門和控制系統(tǒng)，強制循環(huán)系統(tǒng)還包括循環(huán)水泵，間接式系統(tǒng)還包括換熱器，太陽能集熱器與儲水箱的分離設置，構成了分離類型的集成系統(tǒng)，上述的集熱系統(tǒng)存在下述幾點缺陷:1、需要配置循環(huán)水箱，在循環(huán)水箱與儲水箱之間配置循環(huán)泵，強制循環(huán)需要耗用電能；2、且循環(huán)水箱及循環(huán)泵的存在，造成聯(lián)接管道過多，結構復雜化；3、安裝循環(huán)水箱 處對建筑結構有強度要求；4、分離的集熱循環(huán)系統(tǒng)增加了集熱系統(tǒng)熱損失，降低了系統(tǒng)的熱效率。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)約能源、結構簡單且熱效率較高的模塊化自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)。本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:一種模塊化自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)，包括集熱模塊、控制系統(tǒng)及管道系統(tǒng)，該集熱模塊包括真空集熱管及儲水式聯(lián)箱，所述的儲水式聯(lián)箱上設置有上/下水口，所述的真空集熱管與儲水式聯(lián)箱聯(lián)接，所述的儲水式聯(lián)箱上還設置有循環(huán)水入口，所述的上/下水口及循環(huán)水入口沿儲水式聯(lián)箱的長度方向相向設置，還包括有控制水流量的給水裝置，該給水裝置通過上/下水管與上/下水口連接，所述的上/下水管與管道系統(tǒng)的入水管連接，該管道系統(tǒng)的回水管通過回流循環(huán)管與循環(huán)水入口連接，該上/下水管上還連接增壓/加熱循環(huán)泵，所述的給水裝置及增壓/加熱循環(huán)泵分別電連接于控制系統(tǒng)。通過采用上述技術方案，省略了集熱循環(huán)水泵及循環(huán)水箱，降低了投資金額，不需要循環(huán)用電，節(jié)約了運行費用，結構更加簡化，且儲水式聯(lián)箱與真空集熱管直接連接，避免了分離式循環(huán)時熱量的損失，提高了系統(tǒng)的整體熱效率，且取消了循環(huán)水箱，消除了水量大集中荷載，減少了對建筑結構的特殊要求，降低了系統(tǒng)對安裝場所的要求。本發(fā)明進一步設置為:還包括有輔助加熱系統(tǒng)及電動三通閥，所述的電動三通閥分別連接上/下水管、輔助加熱系統(tǒng)的入水管及管道系統(tǒng)的入水管，且輔助加熱系統(tǒng)的回水管與回流循環(huán)管與循環(huán)入口連接。
通過采用上述技術方案，增加了輔助加熱系統(tǒng)，有效的對該集熱系統(tǒng)內的水進行多元化的加熱途徑，有效的保證了本熱水系統(tǒng)的熱水利用穩(wěn)定性，進一步提高了系統(tǒng)的整體熱效率。本發(fā)明進一步設置為:所述的給水裝置具有定時組件及恒壓組件，該給水裝置連接自來水管，所述的自來水管上連接有電磁閥，且自來水管與給水裝置連接的末端設置有浮球閥。通過采用上述技術方案，給水裝置可對自來水管的補水量進行定時的控制，且可起到穩(wěn)壓水壓的作用，且電磁閥可控制自來水管的開啟及閉合，浮球閥可對水量的最大值進行開啟及閉合的控制。本發(fā)明還進一步設置為:所述的上/下水管上還連接有水流開關，該水流開關與控制系統(tǒng)電連接。通過采用上述技術方案，水流開關可對上/下水管的水量進行檢測，進而將信號傳輸至控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)可進行下一步操作，實現(xiàn)了該系統(tǒng)的自動化。本發(fā)明還進一步設置為:所述的儲水式聯(lián)箱設置有測溫口，該測溫口內設置有測溫傳感器，所述的儲水式聯(lián)箱設置有電加熱器，該電加熱器為可選配的電加熱器，測溫傳感器及可選配的電加熱器分別與控制系統(tǒng)電連接。通過采用上述技術方案，測溫傳感器可對儲水式聯(lián)箱內的水溫進行測量，時刻監(jiān)測儲水式聯(lián)箱內的水溫，可選配的電加熱器可對儲水式聯(lián)箱內的水進行二次加熱，達到使用者所需的水溫，提高了使用性能。本發(fā)明還進一步設置為:所述的集熱模塊具有多個，構成集熱模塊陣列，各集熱模塊的上/下水口并聯(lián)于上/下水管上，各集熱模塊的循環(huán)水入口并聯(lián)與回流循環(huán)管上。通過采用上述技術方案，對任意規(guī)模的熱水系統(tǒng)，可任意組合安裝，既具有集熱效率高的優(yōu)勢，又具有安裝角度適應性好的優(yōu)勢，還具有集熱器陣列規(guī)模任意組合的特點。本發(fā)明還進一步設置為:所述的回流循環(huán)管上設置有排氣管。 通過采用上述技術方案，用于該集熱系統(tǒng)中的氣體排除，保持熱水系統(tǒng)內部為常壓。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明具體實施方式
結構示意圖；圖2為本發(fā)明具體實施方式
中集熱模塊的結構示意圖一；圖3為本發(fā)明具體實施方式
中集熱模塊的結構示意圖二 ；圖4為本發(fā)明具體實施方式
中控制系統(tǒng)的電路框圖。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。如圖1一圖4所示，本發(fā)明公開了一種模塊化自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)，包括集熱模塊1、控制系統(tǒng)20及管道系統(tǒng)，該集熱模塊I包括真空集熱管15及儲水式聯(lián)箱14，所述的儲水式聯(lián)箱14上設置有上/下水口 16(該上/下水口僅為一流水通道，該流水通道參與上水及下水等過程，故描述為上/下水口)，所述的真空集熱管15與儲水式聯(lián)箱14聯(lián)接，所述的儲水式聯(lián)箱14上還設置有循環(huán)水入口 18，所述的上/下水口 16及循環(huán)水入口 18沿儲水式聯(lián)箱14的長度方向相向設置，還包括有控制水流量的給水裝置10、輔助加熱系統(tǒng)、電動三通閥2及回流循環(huán)管9，所述的給水裝置10通過上/下水管13與上/下水口 16連接，(其中上/下水管僅為一流水管道，該流水管道參與上水及下水等過程，故描述為上/下水管)，所述的電動三通閥2分別連接上/下水管13、輔助加熱系統(tǒng)的入水管12及管道系統(tǒng)的入水管5，該上/下水管13上還連接增壓/加熱循環(huán)泵4，(該增壓/加熱循環(huán)泵即具有增壓循環(huán)泵又具有加熱循環(huán)泵結構)，且輔助加熱系統(tǒng)的回水管6及管道系統(tǒng)的回水管7通過回流循環(huán)管9分別與循環(huán)水入口 18連接，所述的給水裝置10、電動三通閥2與增壓/加熱循環(huán)泵4分別電連接于控制系統(tǒng)20，為了保持熱水系統(tǒng)內部為常壓，在回流循環(huán)管上設置有排氣管，用于將該集熱系統(tǒng)中的氣體排除。上述技術方案省略了與儲水式聯(lián)箱連接的循環(huán)水箱，進而省略了將循環(huán)水箱內的水量強制循環(huán)至儲水式聯(lián)箱的循環(huán)泵，降低了投資金額，不需要循環(huán)用電，節(jié)約了運行費用，結構更加簡化，且儲水式聯(lián)箱與真空集熱管直接連接，避免了分離式循環(huán)時熱量的損失，提高了系統(tǒng)的整體熱效率，且取消了循環(huán)水箱，消除了水量大集中荷載，減少了對建筑結構的特殊要求，降低了系統(tǒng)對安裝場所的要求，增加了輔助加熱系統(tǒng)，有效的對該集熱系統(tǒng)內的水進行多元化的加熱途徑，有效的保證了用戶熱水使用的穩(wěn)定性，進一步提高了系統(tǒng)的整體熱效率。 在本發(fā)明具體實施例中，所述的給水裝置10具有定時組件及恒壓組件，該給水裝置10連接自來水管11，所述的自來水管11上連接有電磁閥12，該電磁閥12電連接于控制系統(tǒng)20上，且自來水管11與給水裝置10連接的末端設置有浮球閥，給水裝置10可對自來水管的補水量進行定時的控制，且可起到穩(wěn)壓水壓的作用，且電磁閥可控制自來水管的開啟及閉合，浮球閥可對水量的最大值進行開啟及閉合的控制。為了對上/下水管13中的水量進行檢測，在上/下水管13上還連接有水流開關3，該水流開關3與控制系統(tǒng)20電連接，進而將信號傳輸至控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)20可進行下一步操作，實現(xiàn)了該系統(tǒng)的自動化，且該水流開關3介于增壓/加熱循環(huán)泵4與電動三通閥2之間設置。在本發(fā)明具體實施例中，所述的儲水式聯(lián)箱14設置有測溫口，該測溫口內設置有測溫傳感器19，所述的儲水式聯(lián)箱14設置有電加熱器，該加熱器為可選配的電加熱器17，可根據(jù)具體情況選配 ，測溫傳感器19及可選配的電加熱器17分別與控制系統(tǒng)20電連接，測溫傳感器19可對儲水式聯(lián)箱14內的水溫進行測量，時刻監(jiān)測儲水式聯(lián)箱內的水溫，可選配的電加熱器17可對儲水式聯(lián)箱內的水進行二次加熱，達到使用者所需的水溫，提高了使用性能。
當然，可選配的電加熱器17還可以替換成其它輔助加熱系統(tǒng)，不僅僅為電加熱器結構。在本發(fā)明具體實施例中，所述的集熱模塊I具有多個，構成集熱模塊陣列，各集熱模塊的上/下水口 16并聯(lián)于上/下水管13上，各集熱模塊的循環(huán)水入口 18并聯(lián)于回流循環(huán)管9上，對任意規(guī)模的熱水系統(tǒng)，可任意組合安裝，既具有集熱效率高的優(yōu)勢，又具有安裝角度適應性好的優(yōu)勢，還具有集熱器陣列規(guī)模任意組合的特點。上述的模塊化自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)的工作原理包括如下幾點:(I)上水過程:可通過控制系統(tǒng)對給水裝置進行控制，控制系統(tǒng)控制電磁閥開啟，自來水管通過上/下水管向各集熱模塊中的儲水式聯(lián)箱內注水，直至自來水管上浮球閥關閉，上水過程結束。(2)取水過程:取水時控制系統(tǒng)將電動三通閥連通管道系統(tǒng)的出水口及上/下水管，并開啟增壓/加熱循環(huán)泵，各個集熱模塊內的水向管道系統(tǒng)流動，向管道系統(tǒng)供水。當水流開關檢測到 上/下水管內無水流流動時，增壓/加熱循環(huán)泵關閉，同時控制系統(tǒng)啟動上水過程。(3)輔助加熱過程:當需要輔助加熱系統(tǒng)加熱時，控制系統(tǒng)啟動輔助加熱系統(tǒng):若控制系統(tǒng)采用集中輔助加熱方式，則增壓/加熱循環(huán)泵啟動，同時電動三通閥連通輔助加熱系統(tǒng)的入水管及上/下水管；若系統(tǒng)采用的是儲水式聯(lián)箱內可選配的電加熱器方式，則可選配的電加熱器啟動。當儲水聯(lián)箱內水溫達到設定的溫度時，控制系統(tǒng)關閉輔助加熱系統(tǒng)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種模塊化自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)，包括集熱模塊、控制系統(tǒng)及管道系統(tǒng)，該集熱模塊包括真空集熱管及儲水式聯(lián)箱，所述的儲水式聯(lián)箱上設置有上/下水口，其特征在于:所述的真空集熱管與儲水式聯(lián)箱聯(lián)接，所述的儲水式聯(lián)箱上還設置有循環(huán)水入口，還包括有控制水流量的給水裝置，該給水裝置通過上/下水管與上/下水口連接，所述的上/下水管與管道系統(tǒng)的入水管連接，該管道系統(tǒng)的回水管通過回流循環(huán)管與循環(huán)水入口連接，該上/下水管上還連接增壓/加熱循環(huán)泵，所述的給水裝置及增壓/加熱循環(huán)泵分別電連接于控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的模塊化自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于:還包括有輔助加熱系統(tǒng)及電動三通閥，所述的電動三通閥分別連接上/下水管、輔助加熱系統(tǒng)的入水管及管道系統(tǒng)的入水管，且輔助加熱系統(tǒng)的回水管與回流循環(huán)管與循環(huán)入口連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的模塊化自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于:所述的給水裝置具有定時組件及恒壓組件，該給水裝置連接自來水管，所述的自來水管上連接有電磁閥，且自來水管與給水裝置連接的末端設置有浮球閥。
4.根據(jù)權利要求1 或2所述的模塊化自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于:所述的上/下水口及循環(huán)水入口沿儲水式聯(lián)箱的長度方向相向設置。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的模塊化自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于:所述的上/下水管上還連接有水流開關，該水流開關與控制系統(tǒng)電連接。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的模塊化自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于:所述的儲水式聯(lián)箱設置有測溫口，該測溫口內設置有測溫傳感器，所述的儲水式聯(lián)箱設置有電加熱器，測溫傳感器及電加熱器分別與控制系統(tǒng)電連接。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的模塊化自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于:所述的集熱模塊具有多個，構成集熱模塊陣列，各集熱模塊的上/下水口并聯(lián)于上/下水管上，各集熱模塊的循環(huán)水入口并聯(lián)與回流循環(huán)管上。
8.根據(jù)權利要求1或2所述的模塊化自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于:所述的回流循環(huán)管上設置有排氣管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種模塊化自然循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)，包括集熱模塊、控制系統(tǒng)及管道系統(tǒng)，該集熱模塊包括真空集熱管及儲水式聯(lián)箱，儲水式聯(lián)箱上設置有上/下水口，真空集熱管與儲水式聯(lián)箱聯(lián)接，儲水式聯(lián)箱上還設置有循環(huán)水入口，還包括有控制水流量的給水裝置，該給水裝置通過上/下水管與上/下水口連接，上/下水管與管道系統(tǒng)的入水管連接，該管道系統(tǒng)的回水管通過回流循環(huán)管與循環(huán)水入口連接，該上/下水管上還連接增壓/加熱循環(huán)泵；本發(fā)明在于省略了集熱系統(tǒng)循環(huán)水泵及循環(huán)水箱，節(jié)約了運行費用，結構更加簡化，避免了循環(huán)時熱量的損失，提高了系統(tǒng)的系統(tǒng)熱效率，減少了對建筑結構的集中荷載承重要求，降低了系統(tǒng)對安裝場所的要求。
文檔編號F24J2/24GK103234281SQ201310155768
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月26日 優(yōu)先權日2013年4月26日
發(fā)明者江希勤, 張子涵, 徐永厚, 李德亮, 秦帥 申請人:海寧市勁樂太陽能有限公司, 浙江桑樂數(shù)字化太陽能有限公司