集中式太陽能熱水供給方法和系統的製作方法

2023-10-17 06:43:49

專利名稱：集中式太陽能熱水供給方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及集中式太陽能熱水供給方法和系統，尤其是對一幢建築的住宅進行太陽能熱水集中供給方法和系統。
背景技術：
光熱式太陽能裝置是提供用於生活熱水是最常見的能量利用方式.同每家每戶均安裝緊湊式太陽能熱水器裝置相比，太陽能集中熱水供給系統顯然具有更大的優勢，如整體安裝、方便高效，便於維修而成本低，便於發揮最大效率，整潔美觀，便於小高層、高層住宅建築安裝利用，許多房地產商將此作為售房賣點。然而現在對建築的住宅進行太陽能集中熱水供給系統方法和系統存在的問題是集中式及與太陽能熱水供給方法和系統有兩種方式(也包括燃料和太陽能方式)集中式熱水供給方法雖然可以採用計量表，但是由於整體運行而使用熱水量的密度不均衡導致成本還是太高，如不採用太陽能光熱利用，則還要包括燃料成本和管理成本，而且對供水的質量(溫度和水質)要求也未必能滿足用戶即時需求。
還有採用固定收取熱水使用費用的無限量供水方式會造成能源的浪費，或有些用戶無法用上熱水；由於集熱面積受限等原因，這類問題並不能單純靠增加熱水的供應量來解決，太陽能集中式及與太陽能熱水供給方法和系統已經有了一些應用03129237.2能源互補式全天候太陽能熱水供給系統，(1)它由包括式太陽能集熱器、冷水箱、預熱水箱和熱水箱、微機控制裝置、測量太陽能集熱器的進出口端、冷水箱、預熱水箱和熱水箱中溫度的溫度傳感器、測量集熱器出口水流量的流量傳感器、及水箱水位的液位傳感器、水泵和電磁閥組成的集熱系統和由由鍋爐及冷水箱組成的輔助能源加熱系統組成；(2)太陽能集熱系統中的太陽能集熱器為一平板式太陽集熱器。
02263694.3太陽能集中供熱水系統，包括太陽能集熱裝置(1)和大水箱(2)，其特徵是太陽能集熱裝置(1)由太陽能集熱器和集熱器水箱組成，集熱器水箱中裝有水溫傳感器(13)，進水管(3)通過進水電磁閥(4)與太陽能集熱裝置相通，集熱器水箱出水管(5)與大水箱(2)相通，大水箱(2)底部有電加熱器(6)，大水箱(2)中有水溫水位傳感器(12)，在大水箱(2)下部高於電加熱器(6)的位置有出水口，出水口連接出水管(7)，出水管(7)經自動增壓泵(8)與各用戶熱水籠頭(11)相連，出水管(7)在自動增壓泵(8)之後有一出水支管(9)，出水支管(9)經熱水電磁閥(10)連接在進水電磁閥(4)之後的進水管(3)上，水溫水位傳感器(12)、水溫傳感器(13)、自動增壓泵(8)，進水電磁閥(4)和熱水電磁閥(10)都由設置的電腦控制系統控制其運作。
總之，現有技術方案未能合理提供住宅用戶進行集中太陽能熱水供給方法和系統的科學合理的解決方案。

發明內容
本發明目的是提出一種集中式太陽能熱水供給方法和系統，尤其是對一幢建築的住宅進行集中式太陽能熱水供給方法和系統。提出一種熱效率利用高，能耗低的方法，使住宅用戶滿意度高的集中式太陽能熱水供給的方法和裝置，尤其是提供一種相對滿足供水用戶群最大多數用戶熱水供應，並滿足供水的相對質量和數量的科學合理的解決方案。
本發明目的是這樣實現的集中式太陽能熱水供給方法，在集中式太陽能熱水供給系統的基礎上，其特徵是對每個用戶以計時計量限量的方法作用集中式太陽能熱水供給系統輸出的熱水，且計時的方法是按日給出用水定量。
本發明的改進是將集中式太陽能熱水供給系統的熱水輸出管上連接回水循環管道至水箱，管道連接循環泵。可以實現主供水管保持一定溫度的熱水，達到即開即熱效果。
集中式太陽能熱水供給系統可以是使用高效加熱方法——如附有熱泵熱水器、電輔助加熱的加熱裝置。
用戶以計時計量限量的方法在用戶用水終端採用計時計量的終端的方式。且計時的方法是按日給出用水定量。當日達到計量時切斷供水。當然用戶另有上水系統。
用戶終端採用計時計量限量的終端上設有感溫顯示裝置，對太陽能熱水供給系統輸出的熱水感溫。
集中式太陽能熱水供給系統，太陽能集熱器、水箱、熱水輸出管、用戶用水終端及管道，冷水進水管、溫度傳感器、系統運行自動控制系統構成，太陽能集熱器採用管道串聯式集熱器，太陽能集熱器與水箱之間設有連通管(循環水管)，熱水輸出管，熱水輸出管上連接管道至用戶，熱水輸出管上連接回水循環管道至水箱，管道連接循環泵。
本發明熱水輸出管上連接至用戶管道上設有限時限量控制閥，或帶智能控制閥的計量水錶，限時限量控制閥上設有溫度傳感器，連接回水循環管道至水箱，管道連接循環泵。
用戶終端採用計時計量的終端上設有感溫顯示裝置對太陽能熱水供給系統輸出的熱水感溫。或在供水端其它位置設置直觀顯示供水溫度的儀表。尤其是與用戶用水終端的控制器一體化進行。
太陽能集熱器、水箱均設有尤其是對一幢建築的住宅進行太陽能熱水供給方法和系統。
便於發揮最大效率，合理解決住宅用戶進行集中太陽能熱水供給方法和系統。集中式及太陽能熱水供給系統顯然具有更大的優勢，如整體安裝方便、安全、高效，便於整體維修而成本低，整潔美觀，有效解決小高層、高層住宅建築太陽能熱水系統應用。解決太陽能集中供應熱水系統在後期使用管理中成本居高、利益不均使用爭議等問題，解決維護管理問題。
便於發揮最大效率，合理解決住宅用戶進行集中太陽能熱水供給方法和系統。每戶每天可以有基本的從太陽能光換熱或其它低成本獲得的熱水用量，便於集中供水整體設計的均衡，經濟高效。
本發明的特點是提供一種更為經濟可行的住宅用戶的熱水方法和系統。本發明的工作過程是將用戶定時(每天)定量控制與充分利用太陽能產生的熱水量進行平衡，為設計和科學管理使用提供一種重要的方法。可以保證每個用戶的基本的太陽能熱水用量，例如，可以使用戶的用水總量與集熱器產生的熱水總量相平衡，超出用量則系統自動不予以供給。而且用戶不至於使用管道中的冷水，開水即熱，此水源於太陽能，成本基本上是冷水的成本，此系統還可以採用高效輔助加熱的方式和裝置對陰雨天和冬季時水溫低的狀況進行加熱，如採用熱泵加熱器，包括採用地源熱泵系統，使能耗大大降低。


圖1是實施本發明的系統結構2是控制水錶裝置框圖具體實施方式
圖1所示，集中式太陽能熱水供給方法和系統，對一幢建築的住宅進行集中式太陽能熱水供給；包括儲熱保溫水箱1、太陽能集熱片2、自動排氣閥3、溫度傳感器4、自動控制系統5、箱內水溫傳感器6、水位傳感器7、止回閥8、閘閥9、循環泵10、16、過濾器11、熱水出口12、回水管13、主供熱水管(熱水輸出管)14、熱水入戶端17、冷水進水管18、電磁閥19，智能限時限量控制水錶20、用戶溫度傳感器21、回水管或主供熱管的溫度傳感器22和相應管道23構成。太陽能集熱器可採用管道串聯式集熱器，太陽能集熱器與水箱之間設有連通管(循環水管)，熱水輸出管，熱水輸出管上連接管道至用戶，熱水輸出管上連接回水循環管道至水箱，管道連接循環泵。在儲熱保溫水箱1設有兩個連接管道，連接太陽能集熱器輸入和輸出，所述管道上設有循環泵10。溫度傳感器4的檢測參數用於控制循環泵10的工作。
儲熱保溫水箱1的容量設計保證對系統內每個用戶以計時計量並限量的方法供應太陽能系統輸出的熱水，儲熱保溫水箱1內可以附加熱泵加熱端或電輔助加熱端，計時的方法是按日給出用水定量。相應設計太陽能集熱片2的面積，如在春秋季節仍能保證每戶用水在120-200L熱水，溫度達到38度以上(以上只是一種參考設計)。
通過水位傳感器7的檢測和冷水進水管18且在自動控制系統5的控制下打開或關閥補水電磁閥19進水保證儲熱保溫水箱1的水位。循環泵10對太陽能集熱器的輸出熱水在儲熱保溫水箱1循環，設有相應止回閥8、閘閥9、過濾器11，熱水出口12通過主供熱水管14進入熱水入戶端17並聯有回水管13也接入儲熱保溫水箱1，回水管或主供熱管的溫度傳感器22檢測管內溫度(與箱內水溫傳感器6進行比較)差距較大時，循環泵16工作，保證熱水入戶端輸出即為熱水。
主供熱管接入熱水入戶端17提供熱水、用戶端均通過智能限時限量控制水錶20(均設有受其控制的電磁閥)；用戶溫度傳感器21可以通過檢測即將使用的熱水的溫度可以實現主供水管保持一定溫度的熱水，達到即開即熱效果。
用戶以計時計量限量的方法在用戶用水終端採用計時計量的終端的方式。且計時的方法是按日給出用水定量。當日達到計量時切斷供水。用戶終端採用計時計量限量的終端上設有感溫顯示裝置，對太陽能熱水供給系統輸出的熱水感溫。
本發明熱水輸出管上連接至用戶管道上設有限時限量控制閥，或帶智能控制閥的計量水錶，限時限量控制閥上設有溫度傳感器，連接回水循環管道至水箱，管道連接循環泵。
圖2所示，智能限時限量控制水錶，包括電磁閥、計量脈衝和和溫度傳感微處理器及存儲器、顯示屏、電源構成，水錶流量轉換成的脈衝流量信號，由微處理器設定每天的脈衝流量的定量值，水錶在一天內的流量轉換成的脈衝流量信號迭加到設定的定量值時，控制器發出一個關斷閥門的控制信號。時鐘電路在第二天零時或設定時間設定第二天流量定量值時將閥門打開。
微處理器附設存儲器，存儲器存儲下述程序由微處理器設定每天的脈衝流量的定量值，水錶在一天內的流量轉換成的脈衝流量信號迭加到設定的定量值時，上述微處理器程序依照上述方法存儲在微處理器所附設的存儲器內，水錶在一天內的流量脈衝信號迭加後存儲器內定量值比較，二者達到相同的微處理器發出一個關斷閥門的控制信號。水錶設有轉換流量信號並連接微處理器的信號輸入端，同時設有輸出及功率輸出連接電磁閥的啟閉控制端、微處理器連接一接口電路再與顯示屏連接；電源連接控制器和電磁閥。
此智能限時限量控制水錶可以採用網絡水錶，屏幕顯示的功能採用現有技術晶片和控制電路。可以採用溫度傳感裝置，便於用戶了解所能輸出的水溫，用水更加方便。
權利要求
1.集中式太陽能熱水供給方法，其特徵是在集中式太陽能熱水供給系統的基礎上，對每個用戶以計時計量的方法控制集中式太陽能熱水供給系統輸出的熱水，且計時的方法是按日給出用水定量。
2.根據權利要求1所述的集中式太陽能熱水供給方法，其特徵是將集中式太陽能熱水供給系統的熱水輸出管上連接回水循環管道至水箱，管道連接循環泵；用於保證主供水管道供水水溫與水箱水溫一致。
3.根據權利要求1所述的集中式太陽能熱水供給方法，其特徵是集中式太陽能熱水供給系統輔助安裝熱泵熱水器或電加熱的加熱裝置。
4.根據權利要求1所述的集中式太陽能熱水供給方法，其特徵是在用戶用水終端採用計時計量限量控制的終端的方式；且計時的方法是按日給出用水定量；當日達到計量時切斷供水。
5.根據權利要求1所述的集中式太陽能熱水供給方法，其特徵是用戶計時計量的用水終端上設有感溫顯示裝置或在供水端其它位置設置直觀顯示供水溫度的儀表。
6.根據權利要求1所述的集中式太陽能熱水供給方法，其特徵是用戶用水終端採用智能限時限量控制水錶，包括電磁閥、自來水錶，微處理器和存儲器，顯示屏、電源和控制器構成，微處理器附設存儲器，存儲器存儲下述程序由微處理器設定每天的脈衝流量的定量值，水錶在一天內的流量轉換成的脈衝流量信號迭加到設定的定量值時，上述微處理器程序依照上述方法存儲在微處理器所附設的存儲器內，水錶在一天內的流量脈衝信號迭加後存儲器內定量值比較，二者達到相同的微處理器發出一個關斷閥門的控制信號。
7.根據權利要求6所述的集中式太陽能熱水供給方法，其特徵是時鐘電路在第二天零時或設定時間設定第二天流量定量值時將閥門打開。
8.集中式太陽能熱水供給系統，包括陽能集熱器、水箱、熱水輸出管、用戶用水終端及管道，冷水進水管、溫度傳感器構成，太陽能集熱器採用管道串聯式集熱器，其特徵是太陽能集熱器與水箱之間設有循環水管，熱水輸出管，熱水輸出管上連接管道至用戶，熱水輸出管上連接回水循環管道至水箱，管道連接循環泵；用戶用水終端採用計時計量限量控制的終端。
9.根據權利要求6所述的集中式太陽能熱水供給系統，其特徵是在儲熱保溫水箱1的設有兩個連接管道，連接太陽能集熱器輸入和輸出，所述管道上設有循環泵。
10.根據權利要求6所述的集中式太陽能熱水供給系統，其特徵是熱水輸出管上連接至用戶的用戶用水終端設有網絡水錶，採用溫度傳感裝置，顯示輸出的水溫。
全文摘要
集中式太陽能熱水供給方法，在集中式太陽能熱水供給系統的基礎上，對每個用戶以計時計量的方法控制集中式太陽能熱水供給系統輸出的熱水，且計時的方法是按日給出用水定量。用戶用水終端採用智能限時限量控制水錶，包括電磁閥、自來水錶，微處理器和存儲器，顯示屏、電源和控制器構成，微處理器附設存儲器，存儲器存儲下述程序由微處理器設定每天的脈衝流量的定量值，水錶在一天內的流量轉換成的脈衝流量信號疊加到設定的定量值時，上述微處理器程序依照上述方法存儲在微處理器所附設的存儲器內，水錶在一天內的流量脈衝信號疊加後存儲器內定量值比較，二者達到相同的微處理器發出一個關斷閥門的控制信號。
文檔編號F24D19/10GK1936436SQ20061009654
公開日2007年3月28日 申請日期2006年9月30日 優先權日2006年9月30日
發明者李洪良 申請人:李洪良