一种多能源互补双通道热水系统的制作方法

本发明公开了一种热水系统，特别是一种多能源互补双通道热水系统。

背景技术：

目前使用的热水系统中有些热水源与热水使用点之间距离较远，热水需要流经相当长的管路系统才能到达热水使用点，如集中供热水系统、燃气热水器、太阳能热水器或热泵等热水系统，从厨房到洗手间或太阳能阳台壁挂系统的热水从阳台到洗手间和厨房，系统管路较长，用户一般需要放掉管路中冷水后才能使用到需要的热水。这种热水系统会造成较大的热资源及水资源浪费和不良的用户体验。

另外，在以太阳能、地源热泵或空气源热泵等可再生能源为热源的热水系统中，一般采用容积式水箱来存储由可再生能源产生的热水；当水箱内的水温达不到用户的使用要求时，需要利用水箱内的辅助加热装置如电加热器对水箱内的温水进行加热，以达到用户所要求的温度。

在目前的这种热水系统中，只设置了一个热水通道，水箱中的热水只能通过一个通道到达热水出口，如果水箱中的热水温度比较低，就需要启动辅助能源如电加热器,此时，需要对整个水箱中的温水进行加热，才能达到用户设定的热水温度，而用户经常不能全部使用完已经加热到较高温度的热水；另一方面，热水系统水箱中储存的低温余热（低于人体适宜温度，如37℃以下的低温热水，此时的水温已被太阳能等可再生能源加热升温了20°C～30℃）却不能得到有效利用，造成大量的能源浪费，是造成太阳能热水器或热泵热水器热能效低的主要原因。

技术实现要素：

为克服现有热水系统和太阳能等可再生能源热水系统的不足，提高可再生能源产生热水的利用率，降低辅助能源消耗，本发明提出由换向阀系统、承担提供热水的主热源、辅助能源热水系统水箱等多个系统组成的双通道复合热水系统，其中承担提供热水的主热源包括但不限于集中热水系统、燃气热水器、太阳能热水系统、空气源热泵等可再生能源换热系统的换热水箱等、连接主热源与辅助能源水箱之间的换向阀系统、可以对管道中及主热源的低温热水进行加热的辅助能源热水系统水箱等组成的多能源互补双通道热水系统。

本发明的主要特点是：在热水用水点附近安装辅助加热系统，以自力式恒温三通换向阀（ZL201220274480.7）或电动三通阀、电磁三通阀等换向阀作为主热源热水系统出水管路与辅助能源热水系统水箱管路之间的换向节点，实现本发明所述热水系统热水通道之间的切换。

当进入换向阀的水温高于换向阀的设定温度时，换向阀高温出水口开启，低温出水口关闭，高温水流经第一热水通道至热水出口，供用户直接使用；

当进入换向阀的水温低于换向阀的设定温度时，采用自力式恒温三通换向阀（ZL201220274480.7）或电动三通阀、电磁三通阀等换向阀关闭高温出水口，将低温水流切换到低温出水口辅助能源热水系统水箱中热水，经过第二热水通道至热水出口，供用水点使用；同时启动辅助能源热水系统水箱的加热器，对流入水箱的低温热水进行加热。

本发明所采用的技术方案是：系统由相对独立的主热源（集中热水系统、燃气热水器、太阳能热水系统、热泵热水系统换热水箱等），辅助能源热水系统水箱、以及自力式恒温三通换向阀或电磁三通阀等换向阀系统等组成，换向阀将主热源的出水管路与辅助能源热水系统水箱以及热水出口进行连接，与用水点之间形成两个热水通道，根据进入换向阀的水温高低控制换向阀的出水水流方向，使不同水温水流进入不同的热水通道，达到即开即热、优先使用主热源热水，并且充分利用主热源低温余热的目的。

本发明的有益效果是：

1、有效解决热水用水点“即开即热”，避免了主热源与用水点间管路中冷水的浪费。

2、优先使用主热源（集中热水系统、燃气热水器、太阳能热水系统、热泵热水系统换热水箱等）提供的热水。

3、通过利用热水系统中低温余热，实际达到了扩大主热源水箱容积、增加主热源有效热水供应量和节约辅助能源的目的。

4、避免太阳能等水源因高温高压给辅助能源热水系统水箱带来的寿命及可靠性的降低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1是自力式恒温三通换向阀管路端口示意图。

图2是一个主热源与一个安装加热器的辅助能源热水系统水箱和换向阀之间的多能源互补双通道热水系统的系统结构示意图。

图3 是多能源互补双通道热水系统关闭第二热水通道、开放第一热水通道的管路水流示意图。

图4是多能源互补双通道热水系统关闭第一热水通道、开放第二热水通道的管路水流示意图。

图5是一个主热源与多个换向阀和辅助能源热水系统水箱组成的多能源互补双通道热水系统结构示意图。

附图中：1为辅助能源热水系统水箱；2为加热器；3为太阳能或热泵等可再生能源主热源热水系统水箱；4为换热器； 6为换向阀；7为换向阀进水端口；8换向阀高温出水端口；9为换向阀低温出水端口。

换向阀6的进水端口7与主热源热水系统热水管进行连接，热水通过进水端口7进入换向阀6，换向阀6的高温出水口8与热水系统出水口进行连接，形成第一热水通道；换向阀6的低温出水口9与安装有加热器2的辅助能源热水系统水箱1进水口连接，辅助能源热水系统水箱出水口与系统热水出水口进行连接，形成第二热水通道。

当进入换向阀6的热水温度高于设定温度时，热水通过换向阀进水端口7进入换向阀6，换向阀低温出水口关闭，高温出水口开启，水流从换向阀6的高温出水口8进入系统热水出口，通过第一热水通道提供热水；

当进入换向阀6的热水温度低于设定温度时，热水通过换向阀进水端口7进入换向阀6，换向阀高温出水口关闭，低温出水口开启，水流从换向阀6的低温出水口9进入安装有加热器2的辅助能源热水系统水箱1，通过第二热水通道提供热水；

本发明所述的多能源互补双通道热水系统，一个主热源热水系统3可以连接多个辅助能源热水系统水箱1和换向阀6组成分布式复合热水系统。

具体实施方案

本发明所述的多能源互补双通道热水系统，是由换向阀系统、主热源热水系统及安装有加热器的辅助能源热水系统水箱构成，可以采用多种方式予以实现，以下结合说明书附图及实施例，对本发明的技术方案进行进一步说明：

实施例1：

图2、图3、图4为本发明一个主热源水箱3连接一个换向阀6和一个辅助能源热水系统水箱1的实施例：主热源水箱3中安装有换热器4，当流过换向阀6的水温高于换向阀设定温度时，第一热水通道开放，换向阀低温出水口9关闭，水流从换向阀的高温出水口8流出，直接进入系统热水出口；

当流过换向阀的水温低于换向阀设定温度时，第二热水通道开放，换向阀高温出水口8关闭，管路中低温水流从换向阀6的低温出水口9接入辅助能源热水系统水箱入水端，辅助能源热水系统水箱1中的热水经第二热水通道至热水出口，供用水点使用；同时，辅助能源热水系统水箱1中的加热器2把从换向阀流过来的低温热水加热至设定的出水温度。

实施例2：

图5为本发明一个主热源水箱3通过多个换向阀6连接多个辅助能源热水系统水箱1的实施例，可以实现不同用户分别控制热水出水的需求：每个用户都是由一个换向阀6和一个安装在辅助能源热水系统水箱1组成的用水端，通过换向阀6与主热源热水系统水箱3连接，当流过换向阀6的水温高于换向阀设定温度时，换向阀低温出水口9关闭，水流从换向阀的高温出水口8流出，经第一热水通道至热水出口，直接供热水用水点使用；

当流过换向阀的水温低于换向阀设定温度时，换向阀高温出水口8关闭，管路中低温水流从换向阀的低温出水口9接入辅助加热装置水箱入水端，辅助能源热水系统水箱1的热水，经第二热水通道至热水出口，供用水点使用；同时，辅助能源热水系统水箱1中的加热器2把从换向阀6的低温出水端口9流过来的低温热水加热至设定的出水温度。