一种太阳能与多能源结合的集成转换装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种太阳能与多能源结合的集成转换装置，包括太阳能热水器、多能源热水器和控制器模块，所述多能源热水器设有进水管路和出水管路，还包括管路控制转换模块，管路控制转换模块通过控制器模块实现太阳能热水器与多能源热水器的工作状态的转换。本实用新型采用集成控制操作系统，实现太阳能热水器与电热水器或燃气热水器之间的自动控制和快速转换，该集成系统优先采用太阳能，最大限度发挥可再生能源的优势，同时保障电热水器或燃气热水器的特长，实现优势互补，即开即热，最终达到能源优化、操作使用方便、降低用户经济付出等多重效果。
【专利说明】一种太阳能与多能源结合的集成转换装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于太阳能热水器与其他多能源热水器结合使用的集成控制转换装置，属于太阳能热水器【技术领域】，
【背景技术】
[0002]目前太阳能热水系统存在的几大问题:1)不能满足全天候使用要求，如冬季不能用，光照不好时水不热等，无法实现24h提供热水的保障能力；2)使用等待、浪费水，每次使用前需放掉入户管道中的冷水，不能实现即开即热；3)浪费电、浪费时间。随着太阳能热水器的逐步普及，人们对于太阳能热水器的使用要求也越来越高，太阳能热水器、电热水器、燃气热水器是目前市场上比较常见的多能源热水器，各有优缺点，太阳能热水器作为节能产品，与电热水器、燃气热水器结合使用、多能源互补是目前市场发展的趋势。虽然目前市场上有将太阳能热水器与电热水器或燃气热水器结合在一起的技术方案，一种是需要两种热水器单独切换，连接方式不仅管路复杂，对用户原有的管路改动也比较大，而且必须配专用的电热水器，适用性较差，或者与太阳能控制系统没有集成，不仅不够方便，而且难以互相取长补短；另外一种借助控制电路将太阳能热水器与电热水器或燃气热水器结合在一起，实现两种热水器之间的自动切换，但该切换控制模块没有与太阳能的控制系统有机结合，用户在使用时需要操作2-3个控制系统，非常繁琐，而且也占室内空间，适用性差。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种实现太阳能与多能源结合的集成转换装置。
[0004]为解决这一技术问题，本实用新型提供了一种太阳能与多能源结合的集成转换装置，包括太阳能热水器、多能源热水器和控制器模块，所述多能源热水器设有进水管路和出水管路，还包括管路控制转换模块，管路控制转换模块通过控制器模块实现太阳能热水器与多能源热水器的工作状态的转换。
[0005]所述管路控制转换模块包括电动三通阀、上水电磁阀以及连接管路，太阳能热水器的上下水管路通过电动三通阀分别与多能源热水器的进水管路和出水管路连接，上水电磁阀设置在多能源结合系统总的进水管路上；所述控制器模块包括控制器、设置在多能源热水器出水管路上的管路温度探头和设于太阳能热水器上的水温水位传感器以及控制器信号线，电动三通阀通过电动三通阀信号线与控制器模块连接并接受控制器模块的指令，以实现太阳能热水器与多能源热水器管路之间的水路切换，上水电磁阀通过上水电磁阀信号线与控制器模块连接，管路温度探头通过管路温度信号线与控制器连接以采集出水水温，水温水位传感器通过太阳能水温水位信号线与控制器连接以采集太阳能热水器的水温和水位，控制器模块通过对采集数据进行分析做出判断，并向相关单元发送指令。
[0006]所述太阳能热水器的上下水管路上连接有球阀，多能源热水器的出水管路设有恒温阀。
[0007]所述电动三通阀可形成通路①和通路②，当电动三通阀处于通路①时太阳能热水器与多能源热水器串联，当电动三通阀处于通路②时太阳能热水器与多能源热水器并联。
[0008]当太阳能热水器与多能源热水器并联时，系统为太阳能热水器模式。
[0009]当太阳能热水器与多能源热水器串联时，系统为多能源热水器与太阳能热水器混用模式，并优先使用太阳能热水器。
[0010]当太阳能热水器与多能源热水器串联、并关闭太阳能热水器下水管路的球阀时，系统为多能源热水器模式。
[0011]所述控制器模块上还设有增压泵或循环泵信号线和伴热带信号线。
[0012]所述多能源热水器为电热水器，电热水器的电加热装置通过电加热控制线与控制器模块连接。
[0013]所述多能源热水器为燃气热水器或快热式热水器。
[0014]所述太阳能热水器为紧凑非承压太阳能热水器。
[0015]有益效果:本实用新型采用集成控制操作系统，实现太阳能热水器与电热水器或燃气热水器之间的自动控制和快速转换，该集成系统优先采用太阳能，最大限度发挥可再生能源的优势，同时保障电热水器或燃气热水器的特长，实现优势互补，即开即热，最终达到能源优化、操作使用方便、降低用户经济付出等多重效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的系统原理图；
[0017]图2为本实用新型的系统逻辑图；
[0018]图3为本实用新型的系统管路串联不意图；
[0019]图4为本实用新型的系统管路并联示意图；
[0020]图5为本实用新型的系统管路电加热模式示意图。
[0021]图中:1太阳能热水器、II多能源热水器、III控制器模块、IV管路控制转换模块、I电动三通阀、2管路温度探头、3上水电磁阀、4恒温阀、5球阀、6电加热控制线、7电动三通阀信号线、8管路温度传感器信号线、9上水电磁阀信号线、10增压泵或循环泵信号线、11伴热带信号线、12太阳能水温水位信号线、13水温水位传感器、14进水管路、15出水管路。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图及实施例对本实用新型做具体描述。
[0023]图1所示为本实用新型的系统原理图。
[0024]本实用新型包括太阳能热水器1、多能源热水器II和控制器模块III，所述多能源热水器II设有进水管路14和出水管路15，还包括管路控制转换模块IV，管路控制转换模块IV通过控制器模块III实现太阳能热水器I与多能源热水器II的工作状态的转换。
[0025]所述管路控制转换模块包括电动三通阀1、上水电磁阀3以及连接管路，太阳能热水器I的上下水管路通过电动三通阀I分别与多能源热水器II的进水管路14和出水管路15连接，上水电磁阀3设置在多能源结合系统总的进水管路上。
[0026]所述太阳能热水器I的上下水管路上连接有球阀5，多能源热水器II的出水管路设有恒温阀4。
[0027]所述太阳能热水器I为紧凑非承压太阳能热水器。
[0028]所述多能源热水器II为电热水器，电热水器的电加热装置通过电加热控制线6与控制器模块III连接。
[0029]所述多能源热水器II为燃气热水器。
[0030]所述多能源热水器II为快热式热水器。
[0031]所述控制器模块III包括控制器、设置在多能源热水器II出水管路上的管路温度探头2和设于太阳能热水器I上的水温水位传感器13以及控制器信号线。
[0032]所述电动三通阀I通过电动三通阀信号线7与控制器模块III连接并接受控制器模块III的指令，以实现太阳能热水器I与多能源热水器II管路之间的水路切换，保证热水畅通。
[0033]所述上水电磁阀3具有止回功能，通过上水电磁阀信号线9与控制器模块III连接并接受控制器模块III的指令，以实现太阳能热水器自动上水及多能源系统的管路供水。
[0034]所述管路温度探头2通过管路温度信号线8与控制器模块III连接以采集出水管路的出水水温。
[0035]所述水温水位传感器13通过太阳能水温水位信号线12与控制器模块III连接以采集太阳能热水器的水温和水位。
[0036]所述控制器模块III上还设有增压泵或循环泵信号线10和伴热带信号线11。
[0037]所述控制器模块III通过对采集数据进行分析，按照图2所示的系统逻辑，根据系统状态做出正确的判断，统筹管理各模块，并向相关单元发送指令。
[0038]图3所示为本实用新型的系统管路串联示意图。
[0039]所述电动三通阀I可形成通路①，此时太阳能热水器I与多能源热水器II串联。
[0040]当太阳能热水器⑴与多能源热水器(II)串联时，系统为多能源热水器(II)与太阳能热水器(I)混用模式，并优先使用太阳能热水器(I)。
[0041]当太阳能热水器I与多能源热水器II串联、并关闭太阳能热水器I上下水管路的球阀5时，系统为多能源热水器模式。
[0042]图4所示为本实用新型的系统管路并联示意图。
[0043]所述电动三通阀I可形成通路②，此时太阳能热水器I与多能源热水器II并联。
[0044]当太阳能热水器I与多能源热水器II并联时，系统为太阳能热水器模式。
[0045]下面以与电热水器结合为例，说明该集成控制系统的工作原理及【具体实施方式】，与燃气热水器、快热式热水器结合更简单，只需操作智能模式或太阳能模式，不再赘述。
[0046]图2所示为本实用新型的系统逻辑图。
[0047]其中:T1表示管路温度传感器3的温度值，T2表示水温水位温度传感器13的温度值。
[0048]该集成控制装置是在普通太阳能热水器控制器的基础上增加管路控制转换模块，增加了电动三通阀1、管路温度探头2、电动三通阀信号线7、管路温度信号线8等四个管路转换控制模块，分为智能模式、太阳能模式、电加热模式三种工作状态，下面详细说明。
[0049]管路最初状态:电动三通阀I处于通路①，球阀5处于常开状态。
[0050]1、控制器开机自检:系统每次通电后，电动三通阀I动作往复一次，将管路切换至串联状态，若管路温度传感探头2探测到温度持续升高变化则证明用户在使用系统，保持系统串联。
[0051 ] 2、按控制器上水键或控制器判断太阳能热水器水位状态自动上水时，上水电磁阀3开，电动三通阀①路通。
[0052]3、三种工作模式及相关条件:
[0053]I)智能模式:
[0054]a、串联用水:电动三通阀I动作，①路通，太阳能热水器下水经过电热水器，该状态为常用状态(如图3所示)。
[0055]动作条件:太阳能热水器水位不缺水；转换模块管路温度信号线8探测到管路温度探头2的温度Tl ^ 43°C，太阳能热水器温度T2任意，保持串联；转换模块管路温度信号线8探测到管路温度探头2的温度Tl < 43°C，且太阳能温度T2 < 50°C，保持串联。
[0056]具体过程:若转换模块管路温度信号线8探测到管路温度探头2的温度Tl ^ 43°C，则保持管路串联状态；若转换模块温度传感器探测到管路温度开始变化(上升变化)后至I分钟Tl < 43°C，且太阳能温度T2 < 50°C，保持串联状态，并发出报警声。
[0057]b、并联用水:电动三通阀I动作，②路通，太阳能热水器下水不经过电热水器(如图4所示)。
[0058]动作条件:在串联状态下，太阳能热水器水温T2 ^ 50°C，若转换模块管路温度信号线8从观测到温度上升变化开始到I分钟截至，其温度无法升至43°C，则切换为②路通。
[0059]2)太阳能模式:强制并联运行模式，在电热水器出现故障无法使用时，手动启动太阳能模式运行，②路通，直接使用太阳能热水器的水，不经过电热水器(如图4所示为系统管路并联示意图/太阳能模式)。
[0060]3)电热模式:人工关闭球阀5，太阳能热水器不下水；按电热模式，②路通，按上水键后上水电磁阀3开启，并在控制面板中显示上水状态(如图5所示为系统管路电加热模式示意图)。
[0061]用水完毕后，打开球阀5，通过按电热模式切换到智能模式串联状态。
[0062]本实用新型采用集成控制操作系统，实现太阳能热水器与电热水器或燃气热水器之间的自动控制和快速转换，该集成系统优先采用太阳能，最大限度发挥可再生能源的优势，同时保障电热水器或燃气热水器的特长，实现优势互补，即开即热，最终达到能源优化、操作使用方便、降低用户经济付出等多重效果。
[0063]本实用新型上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本实用新型范围内或等同本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包围。
【权利要求】
1.一种太阳能与多能源结合的集成转换装置，包括太阳能热水器(I)、多能源热水器(II)和控制器模块(III)，所述多能源热水器(II)设有进水管路(14)和出水管路(15)，其特征在于:还包括管路控制转换模块(IV)，管路控制转换模块(IV)通过控制器模块(III)实现太阳能热水器(I)与多能源热水器(II)的工作状态的转换； 所述管路控制转换模块包括电动三通阀(I)、上水电磁阀(3)以及连接管路，太阳能热水器(I)的上下水管路通过电动三通阀(I)分别与多能源热水器(II)的进水管路(14)和出水管路(15)连接，上水电磁阀(3)设置在多能源结合系统总的进水管路上；所述控制器模块包括控制器、设置在多能源热水器(II)出水管路上的管路温度探头(2)和设于太阳能热水器(I)上的水温水位传感器(13)以及控制器信号线，电动三通阀(I)通过电动三通阀信号线(7)与控制器模块(III)连接并接受控制器模块(III)的指令，以实现太阳能热水器⑴与多能源热水器(II)管路之间的水路切换，上水电磁阀⑶通过上水电磁阀信号线(9)与控制器模块(III)连接，管路温度探头(2)通过管路温度信号线(8)与控制器连接以采集出水水温，水温水位传感器(13)通过太阳能水温水位信号线(12)与控制器连接以采集太阳能热水器的水温和水位，控制器模块(III)通过对采集数据进行分析做出判断，并向相关单元发送指令。
2.根据权利要求1所述的太阳能与多能源结合的集成转换装置，其特征在于:所述太阳能热水器(I)的上下水管路上连接有球阀(5)，多能源热水器(II)的出水管路设有恒温阀⑷。
3.根据权利要求1所述的太阳能与多能源结合的集成转换装置，其特征在于:所述电动三通阀(I)可形成通路①和通路②，当电动三通阀(I)处于通路①时太阳能热水器(I)与多能源热水器(II)串联，当电动三通阀(I)处于通路②时太阳能热水器(I)与多能源热水器(II)并联。
4.根据权利要求3所述的太阳能与多能源结合的集成转换装置，其特征在于:当太阳能热水器(I)与多能源热水器(II)并联时，系统为太阳能热水器模式。
5.根据权利要求3所述的太阳能与多能源结合的集成转换装置，其特征在于:当太阳能热水器(I)与多能源热水器(II)串联时，系统为多能源热水器(II)与太阳能热水器(I)混用模式，并优先使用太阳能热水器(I)。
6.根据权利要求3所述的太阳能与多能源结合的集成转换装置，其特征在于:当太阳能热水器⑴与多能源热水器(II)串联、并关闭太阳能热水器⑴下水管路的球阀(5)时，系统为多能源热水器模式。
7.根据权利要求1所述的太阳能与多能源结合的集成转换装置，其特征在于:所述控制器模块(III)上还设有增压泵或循环泵信号线(10)和伴热带信号线(11)。
8.根据权利要求1所述的太阳能与多能源结合的集成转换装置，其特征在于:所述多能源热水器(II)为电热水器，电热水器的电加热装置通过电加热控制线(6)与控制器模块(III)连接。
9.根据权利要求1所述的太阳能与多能源结合的集成转换装置，其特征在于:所述多能源热水器(II)为燃气热水器或快热式热水器。
10.根据权利要求1-9任一项所述的太阳能与多能源结合的集成转换装置，其特征在于:所述太阳能热水器(I)为紧凑非承压太阳能热水器。
【文档编号】F24D17/00GK204254732SQ201420717279
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】闫芳, 冯红旭, 单青 申请人:山东力诺瑞特新能源有限公司