集太阳能与电加热于一体的家用生活热水及采暖系统的制作方法

文档序号:15644945发布日期:2018-10-12 22:28阅读:1087来源:国知局

本实用新型涉及生活热水及采暖技术领域,具体涉及一种集太阳能与电加热于一体的家用生活热水及采暖系统。



背景技术:

由于过度消耗煤炭等资源,室外环境恶化,雾霾天气频发,可再生能源的使用日益受到重视。北方地区陆续采取煤改燃、煤改电等措施,减少煤炭的使用。对于居民用水来讲,如何合理利用太阳能实现热水供应及采暖供应,成为人们关注的问题,目前的太阳能供热水及采暖系统存在一定的缺陷,需要进行改进。



技术实现要素:

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷,而提供一种集太阳能与电加热于一体的家用生活热水及采暖系统。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是:

一种集太阳能与电加热于一体的家用生活热水及采暖系统,包括太阳能集热器及水箱,所述水箱具有自来水补水口、与太阳能集热器出水口通过管路连接的集热器热水进水口、与太阳能集热器进水口通过带有循环水泵的回水管路连接的水箱回水出口、采暖回水接口、生活用水出水口、采暖供水接口,所述水箱内安装有测温热电偶以及电加热器,所述测温热电偶以及电加热器与温控装置连接,所述水箱内安装有多个保温隔板,所述保温隔板将所述水箱内空间沿水箱的轴向方向依次分成低温区、中温区,高温区,所述低温区位于自来水补水口侧,所述高温区位于采暖供水接口一侧;所述的采暖供水接口及集热器热水进水口分别位于高温区的水箱体的顶部及底部,所述自来水补水口位于所述低温区的水箱体的端侧,所述水箱回水出口、采暖回水接口以及生活用水出水口均位于低温区的水箱体的底侧,所述测温热电偶以及电加热器位于高温区内。所述温控装置连接电源接头。

所述高温区的体积大于低温区的体积,所述低温区的体积大于所述中温区的体积。

所述保温隔板为四个,每两个保温隔板相邻设置并相邻两个保温隔板之间形成导流槽,所述保温隔板的截面和水箱的截面相同,自高温区向温区,两个相邻的保温隔板分别贴所述水箱的顶部和底部开孔,开孔大小相同,以便水箱内水自高温区向中温区以及中温区向低温区流动。

本实用新型加入了太阳能集热之后,系统优先利用太阳能资源,在春、夏、秋季,可以大量节约电能;加入导流槽,减小了水箱内不同温度的扰动,采暖能够优先利用高温区热水;和传统水箱相比,降低了集热器进口水温,能够大大提高集热效率;实现了热量的梯级利用。

对于城郊的散煤取暖用户,采用本实用新型,既减少了散煤采暖带来的环境污染,又能利用舒适的地采暖系统,可以有效改善生活环境。对于住宅小区,采用本实用新型统,可以有效利用屋顶空间,优先使用太阳能资源,减少不可再生资源的浪费。

附图说明

图1是家用生活热水及采暖系统的示意图;

图2是图1中A-A线的示意图

图中:1-太阳能集热器,2-集热器进水口,3-集热器出水口,4-自来水补水口,5-水箱回水出口,6-采暖回水接口,7-生活用水出水口,8-采暖供水接口,9-温控装置,10-集热器热水进水口,11-低温区,12-中温区,13-高温区,14-导流槽,15-测温热电偶,16-电加热器,17-循环水泵,18-太阳能集热系统,19-水箱系统,20-保温隔板。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

参见图1-2所示,一种集太阳能与电加热于一体的家用生活热水及采暖系统,包括太阳能集热系统以及与所述太阳能集热系统连接的水箱系统;所述水箱系统包括有太阳能集热器,所述水箱系统包括水箱,所述水箱具有自来水补水口、与太阳能集热器出水口通过管路连接的集热器热水进水口、与太阳能集热器进水口通过带有循环水泵的回水管路连接的水箱回水出口、采暖回水接口、生活用水出水口、采暖供水接口,所述水箱内安装有测温热电偶以及电加热器,所述测温热电偶以及电加热器与温控装置连接,所述水箱内安装有多个保温隔板,所述保温隔板将所述水箱内空间沿水箱的轴向方向依次分成相互连通的低温区、中温区,高温区,所述低温区位于自来水补水口侧,所述高温区位于采暖供水接口一侧,即高温区、中温区,低温区自水箱的集热器热水进水口向另一侧依次相接布置,以便自太阳能集热器进入的水自高温区向中温区及低温区流动。

所述的采暖供水接口及集热器热水进水口分别位于高温区的水箱体的顶部及底部,所述自来水补水口位于所述低温区的水箱体的端侧,所述水箱回水出口、采暖回水接口以及生活用水出水口均位于低温区的水箱体的底侧,所述测温热电偶以及电加热器位于高温区内。所述温控装置连接电源接头。

其中,所述保温隔板为四个,每两个保温隔板相邻设置并相邻两个保温隔板之间形成导流槽,所述保温隔板的截面和水箱的截面相同,自高温区向温区,两个相邻的保温隔板分别贴所述水箱的顶部和底部开孔,开孔大小相同,以便水箱内水自高温区向中温区以及中温区向低温区流动。

优选的,所述高温区的体积大于低温区的体积,所述低温区的体积大于所述中温区的体积。

所述的循环水泵用于将太阳能集热装置得到的热水输送到水箱,作为整个家庭的采暖、生活热水热源。

所述保温隔板可以采用陶瓷保温板或是其它隔热材料板制作。

本实用新型中,由所述保温隔板形成的导流槽将整个水箱分为了低温、中温、高温三个部分,供不同温度的生活用水需求。其中,高温区体积最大,中温区体积最小。使用普通太阳能集热器就可以使高温区水温可达65℃左右(热管、聚焦型等会更高),不管用散热器采暖还是地板辐射采暖,均满足家庭采暖温度需求;低温区的水温可以满足家庭洗漱等对温度的要求。高温区的热水经过采暖末端,水温降低,回流入低温区;循环水泵将低温区的热水输送到太阳能集热器,再次加热,依次循环。

来自太阳能集热器的高温热水从水箱右侧顶部进入水箱,由于大于14℃水的温度升高密度减小,高温区下部的水通过导流槽依次进入中温区、低温区。导流槽的作用是将每个分区底部的水依次导入下一分区,降低无导流槽时高温水和低温水的扰动掺混,每个分区水温各自分层,削弱自然分层对水箱高度和进出口状态的要求,使来自集热器的高温水优先利用。

其中,导流槽由两个完全相同的保温隔板组成,保温隔板的截面和水箱截面相同,两个隔板分别贴水箱顶部和底部开孔,开孔大小相同。

温度控制:用测温热电偶对高温区的水温进行检测,当水温低于45℃时,开启电加热器进行加热,高于55℃时,电加热器的加热停止。

运行模式:

1、在春季、夏季、秋季,太阳辐射较好,日照时间较长,用户需求热量较小(只供生活热水),水箱作为储热蓄热水箱,太阳能可以满足负荷需求;

2、在供暖季,负荷需求大,电加热辅助运行。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出的是,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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