一种太阳能强制循环节能控制系统的制作方法

文档序号:11371001阅读:752来源:国知局

本实用新型属于太阳能热水系统领域,具体涉及一种应用于太阳能热水系统的强制循环节能控制系统。



背景技术:

太阳能热水系统包括集热器、储热水箱、回水系统和连接各组件的管路系统等组件。集热器是系统中的集热元件,太阳能热水系统中用到的集热器包括太阳能电池,部分集热器还包括辅助加热组件,如电加热模块、锅炉加热模块等。储热水箱是储存经集热器加热后的热水的保温水箱,利用连接管路运输至使用者处。回水系统是目前太阳能热水系统普遍加设的一种系统,也叫作热水预热循环装置,用于提前预热热水管管道中的冷水,使使用者在打开水龙头时即时流出热水,节省了水资源。

在太阳能热水系统的使用过程中,储热水箱与集热器之间往往存在温度差,尤其在气温较低的地方,温差较为明显,这种情况下往往启用强制循环系统,使太阳能热水系统内的水流通过一定方向的运动从而减少这种温差,使储热水箱内的温度达到设定的最高温度限。



技术实现要素:

针对储热水箱与集热器之间存在温度差的问题,以及考虑到现有技术中的太阳能温度强制循环系统没有区别季节性,也没有将气候的变化进行考虑,针对不同的温度范围若不提供差别化的方案,在太阳能热水系统中太阳能的利用效率低,且不利于充分利用太阳能,造成能源浪费。本实用新型提供了一种系统结构更为合理的太阳能强制循环节能系统,不仅能够有效实现平衡储热水箱与集热器之间的温度差,同时还根据温度变化调整其使用方法,使该强制循环节能控制系统效率高、节能。

本实用新型所要达到的技术效果通过以下技术方案予以实现:

本实用新型中提供的一种太阳能强制循环节能控制系统,应用于包括集热器、储热水箱、回水系统和连接管路的太阳能热水系统中,包括:环境温度探测器、安装于回水管路上的回水温度探测器、安装于集热器进热水管路上的热水温度探测器;集热器进水口与储热水箱底部连接管线,以及安装于该连接管线上的强制循环泵;温度控制系统,与温度探测器和强制循环泵相连,接收温度探测器的数据,并根据数据控制强制循环泵的运行;临时储水箱,所述临时储水箱顶部与底部分别以管路连接储热水箱顶部和底部,且临时储水箱与储热水箱底部管路上设有临时循环泵。

上述系统中,所述强制循环泵接受温度控制系统的指令,按照其指示将储热水箱底部热水输送至集热器内重新加热。

进一步地,所述储热水箱底部固设有自转搅拌器。再进一步优选,所述自转搅拌器高度为储热水箱高度的1/4-1/3。

进一步地,所述温度控制系统为电路温控系统。

进一步地,所述临时储水箱安装高度比储热水箱低,所述临时储水箱内储水体积为储热水箱储水体积的1/8-1/6。

进一步地,设置温度控制系统,当环境温度≥20℃、热水温度与回水温度温差≥7℃时,温度控制系统开启强制循环泵,直至热水温度与回水温度温差≤2℃。

当12℃<环境温度≤19℃、热水温度与回水温度温差≥5℃时,温度控制系统开启强制循环泵,直至热水温度与回水温度温差≤2℃。

当环境温度≤12℃(可调)时,热水温度与回水温度温差≥3℃时;温度控制系统开启强制循环泵,直至热水温度与回水温度温差≤2℃。

本实用新型具有如下优点:本实用新型提供了一种系统结构更为合理的太阳能强制循环节能系统,不仅能够有效实现平衡储热水箱与集热器之间的温度差,同时还根据温度变化调整其使用方法,使该强制循环节能控制系统效率高、节能。

附图说明

图1为本实用新型中太阳能强制循环节能控制系统的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型的内容进行进一步的描述。

附图1所示为应用本实用新型中的太阳能强制循环节能控制系统的太阳能热水系统,该热水系统主要包括集热器13、储热水箱4、回水系统(未标示)和各组件间的连接管路。

该太阳能热水系统还包括环境温度探测器6、安装于回水管路3上的回水温度探测器301、安装于集热器进热水管路12上的热水温度探测器1201。

还包括集热器进水口与储热水箱底部连接管线11,以及安装于该连接管线上的强制循环泵8。

还包括与环境温度探测器6、回水温度探测器301、热水温度探测器1201、强制循环泵8相连的温度控制系统5。温度控制系统5接收温度探测器的数据,并根据数据控制强制循环泵的运行。

还包括有临时储水箱9,所述临时储水箱9顶部与底部分别以管路连接储热水箱顶部和底部,且临时储水箱与储热水箱底部管路上设有临时循环泵10。

在强制循环节能控制系统运行的过程中,强制循环泵接受温度控制系统的指令,按照其指示将储热水箱底部热水输送至集热器内重新加热。

本实施例中储热水箱底部还设有自转搅拌器7,该搅拌器叶片为扁长的螺旋状搅拌叶,该搅拌器在储热水箱内热水上升过程中形成的水流带动下转动,在转动的过程中能够对储热水箱底部的水进行搅拌,促进冷水与热水的混合,使储热水箱中的水得到充分的换热,降低了能源消耗。由于该搅拌器无需外力进行牵引,无需供电或者其他能源供给,所以使用成本低。

进一步地,配合本实施例中提供的强制循环节能控制系统,上述自转搅拌器高度设为储热水箱高度的1/4-1/3为宜,一方面,自转搅拌器过长过大难以在热水流上升过程中进行转动,另一方面,搅拌器过大会增加储热水箱安装、维护以及清洁的难度,同时也增加制造成本。

本实施例中使用放入温控系统为电路温控系统,使用与现有技术中相同的电路温控系统即可,如简单的单片机控制系统、PLC控制系统,用于控制三个温度探测器以及强制循环泵绰绰有余。

临时储水箱9用于存储临时抽取出的储热水箱顶部的热水,综合考虑制造成本以及使用需求,临时储水箱内储水体积为储热水箱储水体积的1/8-1/6即可满足。临时储水箱过小则不能满足需要,过大不仅增加成本,而且占用过多安装面积,同时还会造成临时存储的热水的热量散失,造成能源损耗。

在使用本实施例中太阳能强制循环节能控制系统中,遵循以下规律:

当环境温度≥20℃、热水温度与回水温度温差≥7℃时,温度控制系统开启强制循环泵,直至热水温度与回水温度温差≤2℃。

当12℃<环境温度≤19℃、热水温度与回水温度温差≥5℃时,温度控制系统开启强制循环泵,直至热水温度与回水温度温差≤2℃。

当环境温度≤12℃(可调)时,热水温度与回水温度温差≥3℃时;温度控制系统开启强制循环泵,直至热水温度与回水温度温差≤2℃。

以下为使用实例:

广东地区4月份某日,环境温度探测器探测到环境温度21℃。因该日为阴雨天,阳光较弱,集热器升温慢,而管道内水温下降快。

在储热水箱4与集热器13之间温差未超过7℃之前,强制循环泵8处于未开启状态。一旦热水温度探测器1201与回水温度探测器301温度数据反馈至温度控制系统,显示热水温度与回水温度温差≥7℃时,温度控制系统开启强制循环泵,强制循环泵按照图1中箭头方向将储热水箱底部温度较低的冷水输送至集热器重新进行加热,同时自转搅拌器7协助进行搅拌。同时,由于临时储水箱安装高度比储热水箱低,储热水箱顶部的热水在重力作用下流入临时储水箱,再由临时循环泵将热水泵回储热水箱底部,使储热水箱顶部和底部的水持续循环换热。在上述系统协同工作下,热水温度与回水温度温差逐渐减小,直至热水温度与回水温度温差≤2℃时,温度控制系统接收到温度数据后关闭强制循环泵。由此循环。

最后需要说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案而非对其进行限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型实施例的技术方案进行修改或者等同替换,而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

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