新型太陽能供水系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種新型太陽能供水系統(tǒng)，包括集熱單元、分層儲水箱和中間水箱，本發(fā)明的優(yōu)點在于系統(tǒng)占用功率小，制熱率高，能夠有效的對熱水進(jìn)行利用。
【專利說明】
新型太陽能供水系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及太陽能領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能是指太陽的熱輻射能，主要表現(xiàn)就是常說的太陽光線。在現(xiàn)代一般用作發(fā)電或者為熱水器提供能源，在熱水器領(lǐng)域中，目前的太陽能供水系統(tǒng)雖然效率高，但是大都為單體結(jié)構(gòu)，并集熱單元占地面積大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實現(xiàn)一種集熱單元占用空間小，制熱效率高的太陽能系統(tǒng)。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:新型太陽能供水系統(tǒng)，其特征在于:包括集熱單元、分層儲水箱和中間水箱；
[0005]集熱單元包括子集熱管道、集熱板和保護(hù)玻璃，所述保護(hù)玻璃為中間具有間隙的雙層玻璃，所述集熱板置于保護(hù)玻璃的間隙內(nèi)，所述集熱板一側(cè)邊伸出保護(hù)玻璃且固定在子集熱管道上；
[0006]所述分層儲水箱的保溫水箱上設(shè)有取水接口、補水接口和回水接口，所述保溫水箱內(nèi)由熱水分層板分隔成多層相互連通的儲水空間，所述保溫水箱內(nèi)豎直設(shè)有鏤空的水位通道，所述水位通道內(nèi)設(shè)有浮球，所述浮球上固定有與取水接口連接的軟管；
[0007]所述中間水箱外具有保溫層，所述子集熱管道兩端分別通過進(jìn)水管路和回水管路與中間水箱連通，所述回水管路上設(shè)有循環(huán)栗，所述中間水箱通過水源管路連接水源，并通過具有補水閥的管路與分層儲水箱的補水接口連接，通過具有回水栗的管路與分層儲水箱的回水接口連接，所述中間水箱位于分層儲水箱上方。
[0008]系統(tǒng)設(shè)有電控裝置，所述電控裝置包括控制器、設(shè)置在分層儲水箱內(nèi)的儲水水位傳感器和儲水溫度傳感器、設(shè)置在中間水箱的內(nèi)的中間水位傳感器和中間溫度傳感器、設(shè)置在取水接口的取水栗、設(shè)置在進(jìn)水管路上的循環(huán)閥、設(shè)置在子集熱管道上的集熱溫度傳感器、設(shè)置在水源管路的水源閥、所述回水栗和補水閥；
[0009]所述水位傳感器、儲水溫度傳感器、水位傳感器、中間溫度傳感器、集熱溫度傳感器輸出信號至控制器，所述控制器輸出執(zhí)行信號至取水栗、循環(huán)閥、水源閥、補水閥、回水栗O
[0010]所述儲水水位傳感器和儲水溫度傳感器設(shè)置在浮球上，所述用戶用水端設(shè)有報警和顯示裝置。
[0011]所述集熱單元設(shè)有多個，相鄰的集熱單元的子集熱管道首尾相連通，位于首尾的集熱單元分別與進(jìn)水管路和回水管路連通。
[0012]所述集熱板呈波浪狀，斜面朝向向斜上方。
[0013]所述子集熱管道與保護(hù)玻璃的邊緣膠封。
[0014]所述保護(hù)玻璃為僅一側(cè)開口的密封雙層玻璃。
[0015]基于新型太陽能供水系統(tǒng)的控制方法:電控裝置控制方法如下:
[0016]用戶取水控制方法:
[0017]接收到取水信號后，判斷分層儲水箱內(nèi)水位和水溫是否都達(dá)到取水預(yù)設(shè)值；
[0018]若水位或水溫未都達(dá)到預(yù)設(shè)值，則不啟動取水栗，并報警；
[0019]若水位和水溫都達(dá)到預(yù)設(shè)值，則啟動取水栗；
[0020]在取水過程中，若用戶主動取消取水，則關(guān)閉取水栗;若分層儲水箱內(nèi)水位或水溫降低至取水預(yù)設(shè)值以下，則關(guān)閉取水栗并報警；
[0021 ]分層儲水箱補水方法:
[0022]滿足以下全部條件時中間水箱向分層儲水箱送水，條件包括:中間水箱內(nèi)水溫大于閾值、分層儲水箱水位低于閾值；
[0023]中間水箱補水方法:
[0024]在完成一次分層儲水箱補水后，若分層儲水箱水溫低于閾值，分層儲水箱向中間水箱回水;若分層儲水箱水溫高于閾值，水源向中間水箱補水；
[0025]集熱單元加熱方法:
[0026]若子集熱管道內(nèi)水溫低于閾值，或者分層儲水箱內(nèi)水位達(dá)到或超過上限值，則關(guān)閉循環(huán)栗和循環(huán)閥；
[0027]若子集熱管道內(nèi)水溫高于閾值，且分層儲水箱內(nèi)水位低于上限值，則開啟循環(huán)栗和循環(huán)閥。
[0028]本發(fā)明的優(yōu)點在于系統(tǒng)占用功率小，制熱率高，能夠有效的對熱水進(jìn)行利用。
【附圖說明】
[0029]下面對本發(fā)明說明書中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明:
[0030]圖1為系統(tǒng)管路連接示意圖；
[0031 ]圖2為分層儲水箱結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3、4為集熱單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]上述圖中的標(biāo)記均為:1、集熱單元;2、分層儲水箱;3、中間水箱；
[0034]11、子集熱管道;12、集熱板;13、保護(hù)玻璃；
[0035]21、保溫水箱;22、取水接口 ；23、軟管;24、浮球;24、水位通道;26、補水接口 ；27、熱水分層板;28、回水接口。
【具體實施方式】
[0036]太陽能供水系統(tǒng)，包括集熱單元1、分層儲水箱2和中間水箱3，下面對各個單元詳細(xì)說明:
[0037]集熱單元I包括子集熱管道11、集熱板12和保護(hù)玻璃13，其中保護(hù)玻璃13為中間具有間隙的雙層玻璃，保護(hù)玻璃13為僅一側(cè)開口的密封雙層玻璃，子集熱管道11為紫銅管，集熱板12—邊卷覆在子集熱管道11上，集熱板12吸收的熱量可以傳遞到子集熱管道11上。集熱板12插入到保護(hù)玻璃13的間隙中，為確保子集熱管道11與保護(hù)玻璃13之間固定可靠，子集熱管道11與保護(hù)玻璃13的邊緣膠封。
[0038]子集熱管道11位于保護(hù)玻璃13的外側(cè)，僅將集熱板12放置到保護(hù)玻璃13內(nèi)，能夠使保護(hù)玻璃13更薄、制作成本也很低，也能方便相鄰的子集熱管道11之間相互連接，此外，集熱板12顏色統(tǒng)一，使保護(hù)玻璃13從外觀上看與常規(guī)外墻玻璃無異，這樣可以將集熱單元I作為幕墻單元使用，大面積覆蓋在建筑物表面。
[0039]若作為幕墻使用，將集熱單元I豎直設(shè)置，為提高集熱效果，集熱板12呈波浪狀，斜面朝向向斜上方，能夠更好、更高效的吸收熱量。
[0040]分層儲水箱2的保溫水箱21上設(shè)有取水接口22、補水接口 26和回水接口 28，保溫水箱21外具備保溫層，用于存儲熱水，保溫水箱21內(nèi)由熱水分層板27分隔成多層相互連通的儲水空間，熱水分層板27水平設(shè)置，且相鄰熱水分層板27的連通口交替分布，即一個熱水分層板27固定在分層儲水箱2內(nèi)壁一側(cè)，則位于該熱水分層板27上下的熱水分層板27固定在分層儲水箱2內(nèi)壁的另一側(cè)，這樣能夠盡可能的減少熱對流，保證分層儲水箱2上層水溫。[0041 ] 保溫水箱21內(nèi)豎直設(shè)有鏤空的水位通道25，水位通道25內(nèi)設(shè)有浮球24，浮球24上固定有與取水接口 22連接的軟管23，這樣可以通過浮球24始終采集到上層熱水，保證取水熱量。
[0042]此外，保溫水箱21頂部設(shè)有泄壓閥，避免保溫水箱21內(nèi)壓力過大，同時，取水接口22和補水接口 26位于保溫水箱21上部，回水接口 28位于保溫水箱21底部。
[0043]中間水箱3外具有保溫層，用于中轉(zhuǎn)加熱水，子集熱管道11兩端分別通過進(jìn)水管路和回水管路與中間水箱連通，構(gòu)成加熱循環(huán)(水循環(huán))，回水管路上設(shè)有循環(huán)栗，中間水箱3通過水源管路連接水源，并通過具有補水閥的管路與分層儲水箱2的補水接口連接，通過具有回水栗的管路與分層儲水箱2的回水接口連接，中間水箱3位于分層儲水箱2上方。
[0044]為了能大面積換熱，集熱單元I設(shè)有多個，相鄰的集熱單元I的子集熱管道11首尾相連通，位于首尾的集熱單元I分別與進(jìn)水管路和回水管路連通。
[0045]系統(tǒng)設(shè)有電控裝置，電控裝置包括控制器、設(shè)置在分層儲水箱2內(nèi)的儲水水位傳感器和儲水溫度傳感器、設(shè)置在中間水箱3的內(nèi)的中間水位傳感器和中間溫度傳感器、設(shè)置在取水接口 22的取水栗、設(shè)置在進(jìn)水管路上的循環(huán)閥、設(shè)置在子集熱管道11上的集熱溫度傳感器、設(shè)置在水源管路的水源閥、所述回水栗和補水閥；其中水位傳感器、儲水溫度傳感器、水位傳感器、中間溫度傳感器、集熱溫度傳感器輸出信號至控制器，所述控制器輸出執(zhí)行信號至取水栗、循環(huán)閥、水源閥、補水閥、回水栗。此外，儲水水位傳感器和儲水溫度傳感器設(shè)置在浮球24上，能夠更加精準(zhǔn)的采集水溫和水位，用戶用水端設(shè)有報警和顯示裝置，用于提示用戶用水狀況和提示，顯示裝置可以顯示分層儲水箱2內(nèi)的水溫和水位。
[0046]基于上述系統(tǒng)和系統(tǒng)內(nèi)的電控裝置，采用控制方法如下:
[0047]用戶取水控制方法:
[0048]判斷分層儲水箱2內(nèi)水位和水溫是否都達(dá)到取水預(yù)設(shè)值，取水預(yù)設(shè)值包括溫度和水位兩個參數(shù)，可根據(jù)需要設(shè)定；
[0049]若水位或水溫未都達(dá)到預(yù)設(shè)值，則不啟動取水栗，并報警，兩個條狀只要有一個不滿足，則不供水，保證用戶用水質(zhì)量，當(dāng)然可以給用于溫度和水位提示，在顯示室內(nèi)顯示裝置上顯示，若水位滿足條件，而僅溫度不夠高，在用戶再次確定后，可以提供低溫水；
[0050]若水位和水溫都達(dá)到預(yù)設(shè)值，則啟動取水栗；
[0051]在取水過程中，若用戶主動取消取水，則關(guān)閉取水栗;若分層儲水箱2內(nèi)水位或水溫降低至取水預(yù)設(shè)值以下，則關(guān)閉取水栗并報警，保證用水過程中的質(zhì)量；
[0052]分層儲水箱2補水方法:
[0053]滿足以下全部條件時中間水箱3向分層儲水箱2送水，條件包括:中間水箱3內(nèi)水溫大于閾值、分層儲水箱2水位低于閾值;每次補水將中間水箱3內(nèi)的水全部輸送至分層儲水箱2，即開啟補水閥，并在額定時間后關(guān)閉補水閥；
[0054]中間水箱3補水方法:
[0055]在每次完成分層儲水箱2補水步驟后進(jìn)行，S卩補水閥關(guān)閉后開始判斷，若分層儲水箱2水溫低于閾值，分層儲水箱2向中間水箱3回水，即啟動回水栗，這樣可以在長時間不分層儲水箱2內(nèi)水的情況下，再次對分層儲水箱2的水進(jìn)行加熱，避免浪費;若分層儲水箱2水溫高于閾值，水源向中間水箱3補水，即開啟水源閥，水源閥可以是流量閥，可以控制注入中間水箱3的量；
[0056]集熱單元I加熱方法:
[0057]若子集熱管道11內(nèi)溫度低于閾值，或者分層儲水箱2內(nèi)水位達(dá)到或超過上限值，則關(guān)閉循環(huán)栗和循環(huán)閥，子集熱管道11內(nèi)溫度低于閾值時，是在夜晚時關(guān)閉子集熱管道11加熱通道，避免中間水箱3內(nèi)的熱量散發(fā)出去;分層儲水箱2內(nèi)水位達(dá)到或超過上限值，則表示分層儲水箱2已經(jīng)儲存滿熱水，再加熱水也不能注入到分層儲水箱2內(nèi)，若在開啟循環(huán)栗則浪費電能；
[0058]若子集熱管道11內(nèi)溫度高于閾值，且分層儲水箱2內(nèi)水位低于上限值，則開啟循環(huán)栗和循環(huán)閥。
[0059]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.新型太陽能供水系統(tǒng)，其特征在于:包括集熱單元、分層儲水箱和中間水箱； 集熱單元包括子集熱管道、集熱板和保護(hù)玻璃，所述保護(hù)玻璃為中間具有間隙的雙層玻璃，所述集熱板置于保護(hù)玻璃的間隙內(nèi)，所述集熱板一側(cè)邊伸出保護(hù)玻璃且固定在子集熱管道上； 所述分層儲水箱的保溫水箱上設(shè)有取水接口、補水接口和回水接口，所述保溫水箱內(nèi)由熱水分層板分隔成多層相互連通的儲水空間，所述保溫水箱內(nèi)豎直設(shè)有鏤空的水位通道，所述水位通道內(nèi)設(shè)有浮球，所述浮球上固定有與取水接口連接的軟管； 所述中間水箱外具有保溫層，所述子集熱管道兩端分別通過進(jìn)水管路和回水管路與中間水箱連通，所述回水管路上設(shè)有循環(huán)栗，所述中間水箱通過水源管路連接水源，并通過具有補水閥的管路與分層儲水箱的補水接口連接，通過具有回水栗的管路與分層儲水箱的回水接口連接，所述中間水箱位于分層儲水箱上方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型太陽能供水系統(tǒng)，其特征在于:系統(tǒng)設(shè)有電控裝置，所述電控裝置包括控制器、設(shè)置在分層儲水箱內(nèi)的儲水水位傳感器和儲水溫度傳感器、設(shè)置在中間水箱的內(nèi)的中間水位傳感器和中間溫度傳感器、設(shè)置在取水接口的取水栗、設(shè)置在進(jìn)水管路上的循環(huán)閥、設(shè)置在子集熱管道上的集熱溫度傳感器、設(shè)置在水源管路的水源閥、所述回水栗和補水閥； 所述水位傳感器、儲水溫度傳感器、水位傳感器、中間溫度傳感器、集熱溫度傳感器輸出信號至控制器，所述控制器輸出執(zhí)行信號至取水栗、循環(huán)閥、水源閥、補水閥、回水栗。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型太陽能供水系統(tǒng)，其特征在于:所述儲水水位傳感器和儲水溫度傳感器設(shè)置在浮球上，所述用戶用水端設(shè)有報警和顯示裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型太陽能供水系統(tǒng)，其特征在于:所述集熱單元設(shè)有多個，相鄰的集熱單元的子集熱管道首尾相連通，位于首尾的集熱單元分別與進(jìn)水管路和回水管路連通。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型太陽能供水系統(tǒng)，其特征在于:所述集熱板呈波浪狀，斜面朝向向斜上方。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型太陽能供水系統(tǒng)，其特征在于:所述子集熱管道與保護(hù)玻璃的邊緣膠封。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型太陽能供水系統(tǒng)，其特征在于:所述保護(hù)玻璃為僅一側(cè)開口的密封雙層玻璃。8.基于權(quán)利要求2所述新型太陽能供水系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:電控裝置控制方法如下: 用戶取水控制方法: 接收到取水信號后，判斷分層儲水箱內(nèi)水位和水溫是否都達(dá)到取水預(yù)設(shè)值； 若水位或水溫未都達(dá)到預(yù)設(shè)值，則不啟動取水栗，并報警； 若水位和水溫都達(dá)到預(yù)設(shè)值，則啟動取水栗； 在取水過程中，若用戶主動取消取水，則關(guān)閉取水栗;若分層儲水箱內(nèi)水位或水溫降低至取水預(yù)設(shè)值以下，則關(guān)閉取水栗并報警； 分層儲水箱補水方法: 滿足以下全部條件時中間水箱向分層儲水箱送水，條件包括:中間水箱內(nèi)水溫大于閾值、分層儲水箱水位低于閾值； 中間水箱補水方法: 在完成一次分層儲水箱補水后，若分層儲水箱水溫低于閾值，分層儲水箱向中間水箱回水;若分層儲水箱水溫高于閾值，水源向中間水箱補水； 集熱單元加熱方法: 若子集熱管道內(nèi)水溫低于閾值，或者分層儲水箱內(nèi)水位達(dá)到或超過上限值，則關(guān)閉循環(huán)栗和循環(huán)閥； 若子集熱管道內(nèi)水溫高于閾值，且分層儲水箱內(nèi)水位低于上限值，則開啟循環(huán)栗和循環(huán)閥。
【文檔編號】F24D19/10GK106091406SQ201610403527
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】劉明昌
【申請人】蕪湖貝斯特新能源開發(fā)有限公司