专利名称：一种多级热水供应系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热水供应系统领域，尤其涉及一种包含冷却水换热器、光伏换热器、太阳能换热器以及容积式换热器的多级热水供应系统。
背景技术：
日前，生活中存在大量的低品位余热浪费现象，如空调冷却水余热、光伏发电装置产生的余热以及部分回流热水的余热通常不会被再次利用，造成资源能源的浪费，为了解决余热浪费的问题，部分热水系统具备余热回收功能，但这类系统通常具有功能单一，换热方式有限，热能转换效率低，难以形成高品位生活热水等缺陷。中国专利文献申请号201010044610.2公布了一种生活废水余热利用系统，该系统由节能型给排水装置、水源热泵、太阳能集热系统、高温热水器、储水罐、连接管路、阀门及其它附件组成。该系统利用节能型给排水装置中的水水换热器对自来水完成低温加热、利用水源热泵完成中温加热、高温热水器进行高温加热，在太阳辐射较好的时候，可由太阳能集热系统辅助生活热水的中温段和高温段加热。该系统通过梯级回收利用生活废水余热和梯级加热自来水，并增加可再生清洁能源太阳能的利用率，可大幅的降低一次能源的消耗，但该系统难以实现耦合加热及供能互补，无法应对特殊天气条件下的热水供应，控制及运行策略较为简单，低品位热源的回收能力有限，且需要采用大型动力设备，成本较高。
实用新型内容为了克服现有热水供应系统换热方式有限，能量转换效率低，无法实现供能互补，无法在复杂天气条件下提供高品位热水等缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种多级热水供应系统，通过建立高效协同的互联网络，摆脱了传统供热系统对单一热源的依赖，实现了复杂天气条件下生活热水的持续供应，形成了独特的运行机制及控制策略，提高了可再生能源的利用效率，达到了节能环保及减少热排放的目的。为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:一种多级热水供应系统，包括供水主管路，与所述供水主管路的一端相连的补水水泵组、与所述供水主管路的另一端相连的热水用户端、以及通过阀门与所述供水主管路相连接的换热器，所述换热器包括冷却水换热器、光伏换热器、以及容积式换热器，所述补水水泵组选择性 连接所述冷却水换热器、或所述光伏换热器、或所述冷却水换热器和所述光伏换热器的串联体，最终连接所述容积式换热器，所述容积式换热器与城市热网相连，其上设有与所述热水用户端相导通的出水口。优选为，位于所述光伏换热器与所述容积式换热器之间的所述供水主管路旁设有通过阀门与所述供水主管路相连的太阳能换热器。优选为，所述太阳能换热器的热源端的出水管道通过第一循环水泵组与热水储罐相连。优选为，所述热水储罐上的出水口通过循环水泵与太阳能集热器相连。[0010]优选为，所述热水储罐上的进水口通过阀门连接位于所述补水水泵组与所述冷却水换热器之间的所述供水主管道。优选为，与所述热水用户端的回水口相导通的回水主管道通过第二循环泵组连接位于所述太阳能换热器与所述光伏换热器之间的所述供水主管道。优选为，所述回水主管道旁并联设有与所述回水主管道相连的支路管道，所述支路管道上设有电加热器组，所述电加热器组的进水口通过第三循环泵组与所述回水主管道相连。优选为，所述补水水泵组的出水口通过阀门与所述第三循环泵组的进水口相导通。
优选为，所述太阳能换热器、所述冷却水换热器及所述光伏换热器的加热端与所述供水主管道相连。优选为，所述补水水泵组的出水口与软水用户端相连。本实用新型的有益效果为:本系统通过将冷却水换热器、光伏换热器、太阳能换热器、以及容积式换热器有效结合，建立高效协同的互联网络，实现了供热系统的功能互补，摆脱了传统供热系统对单一热源的依赖；通过在该系统中增设电加热器组，实现了复杂天气条件下生活热水的持续供应；通过多级加热系统的互补耦合与集中控制，有效提高了低品位热源的回收率，达到了节能环保及减少热排放的目的。
图1是本实用新型具体实施方式
提供的一种多级热水供应系统的结构示意图；图2是本实用新型具体实施方式
提供的冷却水换热器的结构示意图；图3是本实用新型具体实施方式
提供的光伏换热器的结构示意图；图4是本实用新型具体实施方式
提供的太阳能换热器的结构示意图；图5是本实用新型具体实施方式
提供的电加热器组的结构示意图。图中:1、供水主管路；2、补水水泵组；3、热水用户端；4、冷却水换热器；5、光伏换热器；
6、容积式换热器；7、城市热网；8、太阳能换热器；9、第一循环水泵组；10、热水储罐；11、循环水泵；12、回水主管道；13、第二循环泵组；14、电加热器组；15、第三循环泵组；16、软水用户端；17、太阳能集热器；18、第一阀门；19、第二阀门；20、第三阀门；401、第四阀门；402、第五阀门；403、第六阀门；501、第七阀门；502、第八阀门；503、第九阀门；601、第十阀门；602、第4^一阀门;603、第十二阀门;604、第十三阀门；801、第十四阀门；802、第十五阀门；803、第十六阀门；804、第十七阀门。
具体实施方式
以下结合附图并通过具体实施方式
来进一步说明本实用新型的技术方案。图1是本实用新型具体实施方式
提供的一种多级热水供应系统的结构示意图。一种多级热水供应系统，包括供水主管路1，与供水主管路I的一端相连的补水水泵组2、与供水主管路I的另一端相连的热水用户端3、以及通过阀门与供水主管路I相连接的换热器。[0027]换热器包括冷却水换热器4、光伏换热器5、以及容积式换热器6。其中，冷却水换热器4用于回收制冷机组中冷却水的余热，该余热具体为流入冷却塔的冷却水的余热；光伏换热器5用于回收光伏发电过程中产生的余热，将光伏发电过程中产生的余热回收有利于降低光伏板的背板温度，提高光伏发电的效率；容积式换热器6与城市热网7相连，用于对生活热水进行热能补充，使容积式换热器6中水的温度满足生活热水的需求。此外，补水水泵组2的出水口与软水用户端16相连，向用户提供软水。开启第二阀门19，补水水泵组2向多级热水供应系统泵入的补水先流经冷却水换热器4进行预热，再流经光伏换热器5或太阳能换热器8进行二次预热，最终流入容积式换热器6，容积式换热器6中水温若不满足生活热水的要求，可通过城市热网7进行热量补充。容积式换热器6的出水口与热水用户端3相导通，为用户提供生活热水。图2是本实用新型具体实施方式
提供的冷却水换热器的结构示意图。冷却水换热器4与制冷机组的冷却塔相连的一端称为热源端，与供水主管道I相连的一端称为加热端。热源端与冷却塔相连的进水通道上设有第四阀门401，加热端与供水主管道I相连的进水通道上设有第六阀门403，加热端的进水通道与回水通道之间的供水主管道I上设有第五阀门402。当第四阀门401与第六阀门403开启，第五阀门402关闭时，冷却水换热器4工作，供水主管道I中的 补水与冷却水进行热交换，实现对补水的预热；当第四阀门401与第六阀门403关闭，第五阀门402开启时，冷却水换热器4不工作，补水不经过冷却水换热器4。图3是本实用新型具体实施方式
提供的光伏换热器的结构示意图。光伏换热器5与光伏发电装置相连的一端称为热源端，与供水主管道I相连的一端称为加热端。热源端与光伏发电装置相连的进水通道上设有第七阀门501，加热端与供水主管道I相连的进水通道上设有第九阀门503，加热端的进水通道与回水通道之间的供水主管道I上设有第八阀门502。当第七阀门501与第九阀门503开启，第八阀门502关闭时，光伏换热器5工作，供水主管道I中的补水与流经光伏发电装置的液体进行热交换，实现二次预热；当第七阀门501与第九阀门503关闭，第八阀门502开启时，光伏换热器5不工作，补水不经过光伏换热器5。图4是本实用新型具体实施方式
提供的太阳能换热器的结构示意图。位于光伏换热器5与容积式换热器6之间的供水主管路I旁设有通过阀门与供水主管路I相连的太阳能换热器8。太阳能换热器8与热水储罐10相连的一端称为热源端，与供水主管道I相连的一端称为加热端。热源端与热水储罐10相连的进水通道上设有第十四阀门801，回水通道上设有循环水泵组9，加热端与供水主管道I相连的进水通道上设有第十六阀门803，加热端的进水通道与回水通道之间的供水主管道I上设有第十五阀门802。热水储罐10上的一出水口通过循环水泵11与太阳能集热器17相连，一回水口通过第十七阀门804与太阳能集热器17相连,构成流体循环。当热水储罐10中的热水温度不能满足其使用需求时，第十七阀门804与循环水泵11均开启，太阳能集热器17将水加热后送入热水储10。当第十四阀门801与第十六阀门803开启，第十五阀门802关闭，且循环水泵组9打开时，太阳能换热器8工作，供水主管道I中的补水与热水储罐10中的水进行热交换，实现二次预热；当第十四阀门801与第十六阀门803关闭，第十五阀门802开启，且循环水泵组9关闭时，太阳能换热器8不工作，补水不经过太阳能换热器8。热水储罐10上的进水口通过阀门连接位于补水水泵组2与冷却水换热器4之间的供水主管道1，热水储罐10中储水量不够时，第一阀门18打开，补水水泵组2向热水储罐10中注水。图5是本实用新型具体实施方式
提供的电加热器组的结构示意图。与热水用户端3的回水口相导通的回水主管道12通过第二循环泵组13连接位于太阳能换热器8与光伏换热器5之间的供水主管道1，第二循环泵组13用于将部分回流热水再次导入供水主管道I中。回水主管道12旁并联设有与回水主管道12相连的支路管道，支路管道上设有电加热器组14，电加热器组14的进水口通过第三循环泵组15与回水主管道I相连。第三循环泵组15与回水主管道12连接处管道上并列设有第十阀门601、第十一阀门602及第十二阀门603，回水主管道12上设有第十三阀门604。补水水泵组2的出水口通过第三阀门20与所述第三循环泵组15的进水口相导通。当需要对部分回流热水或由补水水泵组2导入的补水加热时，开启第十阀门601、第十一阀门602及第十二阀门603，且关闭第十三阀门604，对部分回流热水或由补水水泵组2泵入的补水实施加热。具体使用时，可以由冷却水换热器4、光伏换热器5及容积式换热器6构成3级换热系统，也可以由冷却水换热器4、太阳能换热器8及容积式换热器6构成3级换热系统，还可以由冷却水换热器4、光伏换热器5、太阳能换热器8及容积式换热器6构成4级换热系统。以3级换热系统为例，夏季时，补水水泵组2泵入的补水先流经冷却水换热器4进行预热，冷却水换热器4工作的启动条件为冷却水的温度高于生活热水的温度5度以上，否则换热无意义，通常冷却水水温在28度左右。预热完成后，再流经光伏换热器5或太阳能换热器8进行二次预热或利用太阳能集热器17进行深度加热，最终补水流入容积式换热器6，容积式换热器6中水温若不满足生活热水的要求，可通过城市热网7进行热量补充。此夕卜，也可以通过流量控制对多级加热过程中使用的换热器进行选择，当流量较小时，可以考虑仅采用冷却水换热器4进行预热；当流量较大时，可以采用多套换热器系统同时进行预热。冬季时，制冷机组停止工作，即冷却水换热器4无热源，此时可以采用电加热器组14、光伏换热器5、太阳能换热器8以及容积式换热器6构成多级热水供应系统,实施热水供应。此外，电加热器组14也可用于应对部分特殊情况，如:城市热网7需要检修且光线不充足，光伏换热器5与太阳能换热器8的热源来源有限的情况下，便可以电加热器组14对补水进行加热，实现不间断的热水供应。但在热源充足的情况下，应避免使用电加热器组14以便减少电能的损耗。 以上仅以实施例对本实用新型进行了说明，但本实用新型并不限于上述尺寸和外观例证，更不应构成本实用新型的任何限制。只要对本实用新型所做的任何改进或者变型均属于本实用新型权利要求主张的保 护范围之内。
权利要求1.一种多级热水供应系统，包括供水主管路(1)，与所述供水主管路(1)的一端相连的补水水泵组(2)、与所述供水主管路(1)的另一端相连的热水用户端(3)、以及通过阀门与所述供水主管路(1)相连接的换热器，其特征在于:所述换热器包括冷却水换热器(4)、光伏换热器(5)、以及容积式换热器(6)，所述补水水泵组(2)选择性连接所述冷却水换热器(4)、或所述光伏换热器(5)、或所述冷却水换热器(4)和所述光伏换热器(5)的串联体，最终连接所述容积式换热器(6)，所述容积式换热器(6)与城市热网(7)相连，其上设有与所述热水用户端(3)相导通的出水口。
2.根据权利要求1所述的多级热水供应系统，其特征在于，位于所述光伏换热器(5)与所述容积式换热器(6 )之间的所述供水主管路(1)旁设有通过阀门与所述供水主管路(I)相连的太阳能换热器(8)。
3.根据权利要求2所述的多级热水供应系统，其特征在于，所述太阳能换热器(8)的热源端的出水管道通过第一循环水泵组(9)与热水储罐(10)相连。
4.根据权利要求3所述的多级热水供应系统，其特征在于，所述热水储罐(10)上的出水口通过循环水泵(11)与太阳能集热器(17 )相连。
5.根据权利要求3所述的多级热水供应系统，其特征在于，所述热水储罐(10)上的进水口通过阀门连接位于所述补水水泵组(2)与所述冷却水换热器(4)之间的所述供水主管道⑴。
6.根据权利要求2所述的多级热水供应系统，其特征在于，与所述热水用户端(3)的回水口相导通的回水主管道(12)通过第二循环泵组(13)连接位于所述太阳能换热器(8)与所述光伏换热器(5 )之间的所述供水主管道(I)。
7.根据权利要求6所述的多级热水供应系统，其特征在于，所述回水主管道(12)旁并联设有与所述回水主管道(12)相连的支路管道，所述支路管道上设有电加热器组(14)，所述电加热器组(14 )的进水口通过第三循环泵组(15 )与所述回水主管道(I)相连。
8.根据权利要求6所述的多级热水供应系统，其特征在于，所述补水水泵组(2)的出水口通过阀门与所述第三循环泵组(15)的进水口相导通。
9.根据权利要求2所述的多级热水供应系统，其特征在于，所述太阳能换热器(8)、所述冷却水换热器(4)及所述光伏换热器(5)的加热端与所述供水主管道(I)相连。
10.根据权利要求1所述的多级热水供应系统，其特征在于，所述补水水泵组(2)的出水口与软水用户端(16)相连。
专利摘要本实用新型公开了一种多级热水供应系统，包括供水主管路，与所述供水主管路的一端相连的补水水泵组、与所述供水主管路的另一端相连的热水用户端、以及通过阀门与所述供水主管路相连接的换热器，所述换热器包括冷却水换热器、光伏换热器、以及容积式换热器，所述补水水泵组选择性连接所述冷却水换热器、或所述光伏换热器、或所述冷却水换热器和所述光伏换热器的串联体，最终连接所述容积式换热器，所述容积式换热器与城市热网相连。该系统通过建立高效协同的互联网络，摆脱了传统供热系统对单一热源的依赖，实现了复杂天气条件下生活热水的持续供应，提高了可再生能源的利用效率，达到了节能环保及减少热排放的目的。
文档编号F24D17/00GK203147891SQ201320073610
公开日2013年8月21日 申请日期2013年2月16日 优先权日2013年2月16日
发明者方振雷, 徐吉富 申请人:新奥科技发展有限公司