帶換向閥的多能源互補(bǔ)雙內(nèi)膽水箱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱水器水箱系統(tǒng)，特別是一種帶換向閥的多能源互補(bǔ)雙內(nèi)膽水箱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在使用太陽能熱水系統(tǒng)、地源熱泵或空氣源熱泵等可再生能源的熱水系統(tǒng)中，容積式水箱都是必須配備的系統(tǒng)構(gòu)件，容積式水箱主要用于存儲可再生能源產(chǎn)生的熱水，在水箱內(nèi)的熱水溫度不足時，有時利用水箱內(nèi)的電輔助加熱器等輔助能源對水箱內(nèi)的熱水進(jìn)行加熱，以便用戶可以使用到溫度合乎其要求的熱水。
[0003]以目前在建筑中普遍采用的太陽能熱水系統(tǒng)為例:當(dāng)太陽能熱水系統(tǒng)中經(jīng)過換熱的熱水達(dá)到設(shè)定的出水溫度，如在45°C以上時，用戶可以直接使用水箱中的熱水；但如果水箱中的熱水沒有達(dá)到設(shè)定的出水溫度(如低于45°C)時，就需要采用輔助能源加熱的方式來提高水箱內(nèi)的熱水溫度。
[0004]這種情況在使用空氣源熱泵、地緣熱泵等可再生能源的熱水系統(tǒng)中都存在，所以，水箱就成為可再生能源熱水系統(tǒng)的必要配置。
[0005]目前市場上與可再生能源熱水系統(tǒng)配置使用的容積式水箱一般為單內(nèi)膽結(jié)構(gòu)，即在容積式水箱的內(nèi)部安裝有一個存儲熱水的內(nèi)膽，由太陽能與在內(nèi)膽中安裝有輔助能源加熱器，如電加熱器共同對內(nèi)膽中水進(jìn)行加熱。水箱中作為輔助能源的電加熱器加熱水箱中熱水后，將降低太陽能換熱效率以及熱利用率，大量增加了輔助能源的消耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服現(xiàn)有太陽能熱水系統(tǒng)單內(nèi)膽水箱的不足之處，提高可再生能源產(chǎn)生的熱水的利用率，降低輔助能源的消耗，提出由兩個獨(dú)立水箱內(nèi)膽和換向閥、單向閥等組成的可再生能源熱水容積式雙內(nèi)膽水箱系統(tǒng)技術(shù)方案，其主要特點(diǎn)是:在其中的一個水箱內(nèi)膽中存儲來自太陽能等可再生能源形成的熱水，另外一個水箱內(nèi)膽中設(shè)置電加熱器或其他的輔助能源換熱器，并采用自力式恒溫三通換向閥(ZL201220274480.7)或電動三通閥、電磁三通閥等換向閥進(jìn)行兩個水箱內(nèi)膽之間的熱水切換，就可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)先利用太陽能等可再生能源產(chǎn)生的熱能，充分利用太陽能等可再生能源的余熱，提高太陽能等可再生能源的利用率，減少使用電輔助加熱等輔助能源的使用量，以達(dá)到大量節(jié)約輔助能源的目的。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:使用分別獨(dú)立的水箱儲熱內(nèi)膽和水箱輔熱內(nèi)膽雙內(nèi)膽水箱替換現(xiàn)在的單內(nèi)膽水箱，兩個獨(dú)立水箱內(nèi)膽間由自力式恒溫三通換向閥或電磁三通閥等換向閥、單向閥及管路進(jìn)行連接。
[0008]當(dāng)水箱儲熱內(nèi)膽中的水流經(jīng)換向閥進(jìn)水口、水溫高于設(shè)定溫度時，換向閥低溫出水端關(guān)閉，水流從換向閥的高溫出水端流出，直接供應(yīng)用水點(diǎn)使用；當(dāng)水箱儲熱內(nèi)膽中的水流經(jīng)恒溫?fù)Q向閥進(jìn)水口、水溫低于換向閥設(shè)定溫度時，換向閥高溫出水端關(guān)閉，水流從換向閥的低溫出水端流入水箱輔熱內(nèi)膽，被太陽能等可再生能源預(yù)熱過的冷水經(jīng)輔助能源加熱，達(dá)到水溫要求的熱水從水箱輔熱內(nèi)膽出水口流出，供用水點(diǎn)使用。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:通過換向閥對水箱儲熱內(nèi)膽出水水流不同水溫時水流方向的轉(zhuǎn)換，充分減少輔助能源的使用，實(shí)現(xiàn)太陽能或熱泵等可再生能源加熱的熱水能夠被優(yōu)先利用，并且充分利用太陽能或可再生能源余熱的目的:當(dāng)水箱儲熱內(nèi)膽內(nèi)的水溫高于設(shè)定溫度時，優(yōu)先使用水箱儲熱內(nèi)膽的熱水，當(dāng)水箱儲熱內(nèi)膽的水溫低于設(shè)定溫度時，水流經(jīng)換向閥轉(zhuǎn)換方向流入水箱輔熱內(nèi)膽，此時經(jīng)過太陽能預(yù)熱過的熱水作為水箱輔熱內(nèi)膽的補(bǔ)水進(jìn)行加熱，提高了水箱輔熱內(nèi)膽的基礎(chǔ)水溫，達(dá)到充分利用太陽能余熱的目的。
[0010]采用本發(fā)明所述的多能源互補(bǔ)雙內(nèi)膽水箱系統(tǒng)，可以顯著提高可再生能源的利用效率，有益于大量節(jié)約電能等輔助能源。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0012]圖1是換熱器和電加熱器在水箱內(nèi)的單內(nèi)膽水箱結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是換熱器在水箱外、電加熱器在水箱內(nèi)的單內(nèi)膽水箱結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是換向閥管路端口示意圖。
[0015]圖4是換向閥連接在水箱管路上、可再生能源換熱器在儲熱水箱內(nèi)膽內(nèi)+輔熱水箱內(nèi)膽內(nèi)電輔助加熱器的多能源互補(bǔ)雙內(nèi)膽水箱系統(tǒng)示意圖。
[0016]圖5是換向閥連接在水箱管路上、可再生能源換熱器在儲熱水箱內(nèi)膽外+輔熱水箱內(nèi)膽內(nèi)電輔助加熱器的多能源互補(bǔ)雙內(nèi)膽水箱系統(tǒng)示意圖。
[0017]圖6是換向閥連接在水箱管路上、可再生能源換熱器在儲熱水箱內(nèi)膽外+輔熱水箱內(nèi)膽內(nèi)輔助能源換熱器的多能源互補(bǔ)雙內(nèi)膽水箱系統(tǒng)示意圖。
[0018]圖7是換向閥連接在水箱管路上、可再生能源換熱器在儲熱水箱內(nèi)膽內(nèi)+輔熱水箱內(nèi)膽內(nèi)輔助能源換熱器的多能源互補(bǔ)雙內(nèi)膽水箱系統(tǒng)示意圖。
[0019]附圖中:1為水箱外壁；2為水箱隔板；3為水箱儲熱內(nèi)膽出水口 ；4為水箱儲熱內(nèi)膽入水口 ；5為水箱輔熱內(nèi)膽入水口 ；6為水箱輔熱內(nèi)膽熱水出口 ；7為可再生能源換熱介質(zhì)出口 ；8為可再生能源換熱介質(zhì)入口 ；9為電輔助加熱器；10為輔助能源換熱介質(zhì)出口 ；11為輔助能源換熱介質(zhì)入口 ；12為換向閥；13為單向閥；14為換熱器；15為水箱儲熱內(nèi)膽；16為水箱輔熱內(nèi)膽；17為換向閥高溫出水端；18為換向閥低溫出水端；19換向閥進(jìn)水端口 ；20為水箱出水端。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明所述的帶換向閥的多能源互補(bǔ)雙內(nèi)膽水箱系統(tǒng)，可以采用多種方式予以實(shí)現(xiàn)，以下結(jié)合說明書附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步說明:
圖1是目前市場上常見的單內(nèi)膽水箱結(jié)構(gòu)示意圖。在單內(nèi)膽水箱中，使用太陽能等可再生能源的換熱器14和電加熱器9安裝在同一個水箱內(nèi)膽中，如果水箱內(nèi)膽中的水溫達(dá)不到使用要求，可以采用電加熱器9對內(nèi)膽中的水進(jìn)行加熱后使用。
[0021]圖2是可再生能源換熱器安裝在水箱外、電加熱器安裝在水箱內(nèi)膽內(nèi)的單內(nèi)膽水箱結(jié)構(gòu)示意圖。單內(nèi)膽水箱可以把可再生能源換熱器14安裝在水箱外、只在內(nèi)膽中安裝電加熱器9，這種形式的單內(nèi)膽水箱也是比較常見的。
[0022]圖3是換向閥管路端口示意圖，在換向閥12的閥體上，分別有高溫出水端17、低溫出水端18、換向閥進(jìn)水端口 19。
[0023]實(shí)施例一:圖4是換向閥連接在水箱管路上、可再生能源換熱器在水箱儲熱內(nèi)膽內(nèi)+水箱輔熱內(nèi)膽內(nèi)電輔助加熱器的多能源互補(bǔ)雙內(nèi)膽水箱系統(tǒng)實(shí)施例示意圖:水箱由水箱儲熱內(nèi)膽15和水箱輔熱內(nèi)膽16兩個獨(dú)立內(nèi)膽組成；在水箱儲熱內(nèi)膽15中安裝有可再生能源的內(nèi)置換熱器14，在水箱輔熱內(nèi)膽16中安裝有電輔助加熱器9，水箱儲熱內(nèi)膽15內(nèi)的熱水通過出水口 3與換向閥12連接；自來水通過入水口 4進(jìn)入水箱儲熱內(nèi)膽15 ;低于設(shè)定溫度的經(jīng)過可再生能源預(yù)熱過的水通過水箱輔熱內(nèi)膽入水口 5進(jìn)入水箱輔熱內(nèi)膽16中；水箱輔熱內(nèi)膽16中的熱水通過熱水出口 6進(jìn)入水箱出水口 20 ;在水箱輔熱內(nèi)膽16中安裝有電輔助加熱器9 ;在水箱出水口 20與水箱輔熱內(nèi)膽出水口 6之間的管路上安裝有單向閥13，防止水從水箱出水口 20流入水箱輔熱內(nèi)膽。
[0024]當(dāng)水箱儲熱內(nèi)膽15中的水流經(jīng)換向閥12的入水口、水溫高于設(shè)定溫度時，換向閥12低溫出水端18關(guān)閉，水流從換向閥12高溫出水端17流出到水箱出水口 20，直接供應(yīng)用水點(diǎn)使用；當(dāng)水箱儲熱內(nèi)膽15中的水流經(jīng)換向閥12入水口 19、水溫低于設(shè)定溫度時，換向閥高溫出水端17關(guān)閉，水流從換向閥12低溫出水端18流入水箱輔熱內(nèi)膽16，熱水從水箱輔熱內(nèi)膽出水口 6流出，經(jīng)單向閥13至水箱出水口 20，供用水點(diǎn)使用。
[0025]換向閥可使用自力式恒溫三通換向閥(ZL201220274480.7)、與感溫控制系統(tǒng)配合使用的電磁或電動三通閥。
[0026]實(shí)施例二:圖5是換向閥連接在水箱管路上、可再生能源換熱器在水箱儲熱內(nèi)膽外+水箱輔熱內(nèi)膽內(nèi)電輔助加熱器的多能源互補(bǔ)雙內(nèi)膽水箱系統(tǒng)實(shí)施例示意圖。與實(shí)施例一的區(qū)別在于換熱器14改變?yōu)榘惭b在水箱外壁I的外置換熱器14，其他的設(shè)置與實(shí)施例二相同。
[0027]實(shí)施例三:圖6是換向閥連接在水箱管路上、可再生能源換熱器在水箱儲熱內(nèi)膽外+水箱輔熱內(nèi)膽內(nèi)輔助能源換熱器的多能源互補(bǔ)雙內(nèi)膽水箱系統(tǒng)實(shí)施例示意圖。本實(shí)施例與實(shí)施例一或?qū)嵤├膮^(qū)別在于，在水箱輔熱內(nèi)膽16內(nèi)安裝了采用輔助能源加熱內(nèi)膽水的換熱器，輔助能源換熱介質(zhì)通過換熱，完成水箱輔熱內(nèi)膽中水的加熱。
[0028]實(shí)施例四:圖7是換向閥連接在水箱管路上、可再生能源換熱器在水箱儲熱內(nèi)膽內(nèi)+水箱輔熱內(nèi)膽內(nèi)輔助能源換熱器的多能源互補(bǔ)雙內(nèi)膽水箱系統(tǒng)實(shí)施例示意圖。與實(shí)施例四的區(qū)別在于，在水箱儲熱內(nèi)膽15中安裝了換熱器14。
[0029]在實(shí)施例一、實(shí)施例二、實(shí)施例三或?qū)嵤├闹?，都采用了換向閥12，以達(dá)到根據(jù)水箱儲熱內(nèi)膽中的水溫切換水箱儲熱內(nèi)膽15與水箱輔熱內(nèi)膽16水流、充分利用可再生能源產(chǎn)生的熱能的目的。
[0030]用戶可以根據(jù)所使用的可再生能源設(shè)備，選擇相關(guān)實(shí)施例中的換熱器進(jìn)行連接使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶換向閥的多能源互補(bǔ)雙內(nèi)膽水箱系統(tǒng)，由水箱儲熱內(nèi)膽(15)、水箱輔熱內(nèi)膽(16)、換向閥(12)、單向閥(13)等組成，其特征在于:水箱由相對獨(dú)立的儲熱水箱內(nèi)膽(15)、輔熱水箱內(nèi)膽(16)組成，輔熱水箱內(nèi)膽(16)內(nèi)安裝有電輔助加熱器(9)或換熱器(14),在水箱儲熱內(nèi)膽出水口(3)上連接有換向閥(12)，在水箱出水口(20)與水箱輔熱內(nèi)膽出水口(6)之間的管路上安裝有單向閥(13)，防止水從水箱出水口(20)流入水箱輔熱內(nèi)膽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶換向閥的多能源互補(bǔ)雙內(nèi)膽水箱系統(tǒng)，其特征在于:在水箱儲熱內(nèi)膽(15)中安裝換熱器(14)，換熱器(14)或安裝在水箱儲熱內(nèi)膽(15)的外部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶換向閥的多能源互補(bǔ)雙內(nèi)膽水箱系統(tǒng)，其特征在于:在輔熱水箱內(nèi)膽(16)中安裝有電輔助加熱器(9)或換熱器(14)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶換向閥的多能源互補(bǔ)雙內(nèi)膽水箱系統(tǒng)，其特征在于:換向閥(12 )低溫出水端口( 18 )與水箱輔熱內(nèi)膽入水口( 5 )相連接，換向閥(12 )高溫出水端口(17)與水箱出水口(20)相連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶換向閥的多能源互補(bǔ)雙內(nèi)膽水箱系統(tǒng)，由水箱儲熱內(nèi)膽（15）、水箱輔熱內(nèi)膽（16）、換向閥（12）、單向閥（13）等組成，其特征在于：水箱輔熱內(nèi)膽（16）內(nèi)安裝有電輔助加熱器（9）或換熱器（14），換向閥（12）的入水端口與水箱儲熱內(nèi)膽出水口（3）相連接，換向閥（12）低溫出水端口（18）與水箱輔熱內(nèi)膽入水口（5）相連接，換向閥（12）高溫出水端口（17）與水箱出水口（20）相連接。
【IPC分類】F24H9/00, F24H9/20, F24J2/46, F24J2/00
【公開號】CN105674563
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】馮建京
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2014年11月20日