一种提高太阳能利用率的热水回水系统的制作方法

本实用新型涉及太阳能、辅助加热设备和换热技术领域，具体为一种提高太阳能利用率的热水回水系统。

背景技术：

目前太阳能与辅助加热设备耦合的应用形式在热水系统中已经得到了普遍的认可。太阳能热水的不连续性需要辅助热源的补充，而辅助加热设备作为补充能源能够保证恒温热水，较好弥补了太阳能的不稳定性。然而目前所有热水系统的热水回水位置单一，回至恒温水罐则不能在利用到天气晴好太阳能，回至集热水罐则会在阴雨天气下浪费辅助加热设备能源。此系统很好的解决了热水循环的问题，充分有效的利用了太阳能，节约辅助加热设备能源，结构简单，方便快捷。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种提高太阳能利用率的热水回水系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种提高太阳能利用率的热水回水系统，包括太阳能集热循环管路、辅助加热循环系统、热水供回循环管路和控制器；

所述太阳能集热循环管路包括太阳能集热器1、集热循环泵4、第一换热管10、风冷散热器7和电动三通阀8，所述太阳能集热器1、集热循环泵4和第一换热管10通过管道依次串联成循环管路，所述风冷散热器7并联在太阳能集热器1和第一换热管10之间的管道上，且风冷散热器7的入口通过电动三通阀8连接太阳能集热器1和第一换热管10之间的管道，太阳能集热器1的入口连接有第二温度传感器t5,太阳能集热器1的出口连接第一温度传感器t1；

热水供回循环管路包括集热水罐2、集热水罐温度传感器t2、恒温水罐3、恒温水罐温度传感器t3、热水回水温度传感器t4、热水回水循环泵5、温控三通阀9，所述集热水罐2的底部入口连接市政给水管道和热水回水管，且集热水罐2的顶部出口通过管道连接恒温水罐3的底部入口，所述热水回水管上安装有热水回水循环泵5和热水回水温度传感器t4，所述热水回水温度传感器t4位于热水回水循环泵5的输入端，所述集热水罐2与恒温水罐3之间的管道通过温控三通阀9连接热水回水管，所述温控三通阀9与热水回水管的连接处位于热水回水循环泵5与集热水罐2之间，所述恒温水罐3的顶部出口连接热水供水管；

辅助加热循环系统包括第二换热管11和辅助加热循环泵6，所述第二换热管11和辅助加热循环泵6串联外接辅助加热设备；

所述第一换热管10安装在集热水罐2的内部，所述第二换热管11安装在恒温水罐3的内部，所述控制器分别电性连接集热循环泵4、电动三通阀8、第一温度传感器t1、第二温度传感器t5、集热水罐温度传感器t2、恒温水罐温度传感器t3、热水回水温度传感器t4、热水回水循环泵5和辅助加热循环泵6。

优选的，所述辅助加热设备为热泵、锅炉或蒸汽炉。优选的，所述热水回水管和太阳能集热循环管路上均安装有膨胀阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用了自动切换装置，即通过在热水回水管路位置上加装温控三通阀，通过对热水回水温度t4与集热水罐温度t2、恒温水罐温度t3进行比较，将低于集热水罐温度的热水回水切换至集热水罐，或将高于集热水罐的热水回水切换至恒温水罐，充分利用太阳能进行回水加热。适用于目前所有采用双水罐太阳能耦合辅助加热设备的热水系统。在热水回水温度低于集热水罐时，通过三通阀的自动切换，热水回水流入集热水罐(。

本实用新型解决了热水循环回水不能充分利用太阳能，即浪费辅助加热设备能源的问题。

附图说明

图1为本实用新型系统原理图。

图中标号：1太阳能集热器、2集热水罐、3恒温水罐、4集热循环泵、5热水回水循环泵、6辅助加热循环泵、7风冷散热器、8电动三通阀、9温控三通阀、10第一换热管、11第二换热管、t1第一温度传感器、t2集热水罐温度传感器、t3恒温水罐温度传感器、t4热水回水温度传感器、t5第二温度传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种提升太阳能利用率的热水回水系统，包括太阳能集热循环管路、辅助加热循环系统、热水供回循环管路和控制器；

所述太阳能集热循环管路包括太阳能集热器1、集热循环泵4、第一换热管10、风冷散热器7和电动三通阀8，所述太阳能集热器1、集热循环泵4和第一换热管10通过管道依次串联成循环管路，所述风冷散热器7并联在太阳能集热器1和第一换热管10之间的管道上，且风冷散热器7的入口通过电动三通阀8连接太阳能集热器1和第一换热管10之间的管道，太阳能集热器1的入口连接有第二温度传感器t5,太阳能集热器1的出口连接第一温度传感器t1；

热水供回循环管路包括集热水罐2、集热水罐温度传感器t2、恒温水罐3、恒温水罐温度传感器t3、热水回水温度传感器t4、热水回水循环泵5、温控三通阀9，所述集热水罐2的底部入口连接市政给水管道和热水回水管，且集热水罐2的顶部出口通过管道连接恒温水罐3的底部入口，所述热水回水管上安装有热水回水循环泵5和热水回水温度传感器t4，所述热水回水温度传感器t4位于热水回水循环泵5的输入端，所述集热水罐2与恒温水罐3之间的管道通过温控三通阀9连接热水回水管，所述温控三通阀9与热水回水管的连接处位于热水回水循环泵5与集热水罐2之间，所述恒温水罐3的顶部出口连接热水供水管；

辅助加热循环系统包括第二换热管11和辅助加热循环泵6，所述第二换热管11和辅助加热循环泵6串联外接辅助加热设备；

所述第一换热管10安装在集热水罐2的内部，所述第二换热管11安装在恒温水罐3的内部，所述控制器分别电性连接集热循环泵4、电动三通阀8、第一温度传感器t1、第二温度传感器t5、集热水罐温度传感器t2、恒温水罐温度传感器t3、热水回水温度传感器t4、热水回水循环泵5和辅助加热循环泵6。

所述辅助加热设备为热泵、锅炉或蒸汽炉。所述热水回水管和太阳能集热循环管路上均安装有膨胀阀。

本实用新型的工作原理：1、集热循环：当集热器出口温度与集热水箱温度温差t1-t2≥8℃时，太阳能集热循环泵启动，太阳能系统对太阳能储热水罐进行加热；当t1-t2≤2℃时，太阳能集热循环泵停止。

2、辅助加热：当恒温水罐温度t3＜设定供水温度60℃时(可调)，辅助加热循环泵启动，对水罐进行循环加热至设定温度时，循环泵停止；当恒温水罐温度t3≥设定供水温度60℃时(可调)，辅助加热循环泵不启动。温度参数均可设置。

3、系统回水控制：系统设计热水供水温度为60℃，回水温度为40℃。当回水温度t4小于40℃时，回水循环泵启动；当回水温度t4大于45℃时，回水循环泵停止。

4、回水三通阀控制：当回水温度t4≥t2时，三通阀切换回水至恒温水罐；当回水温度t4＜t2时，三通阀切换回水至太阳能集热水罐。

5、防过热功能

(1)集热器过热保护：在屋面集热循环管路上安装风冷散热器和三通电动阀，当太阳能集热水罐温度t2≥65℃且集热器温度t1>90℃时，自动切换三通切换阀至d-f向，同时启动风冷散热机组，当太阳能集热水罐温度t2<60℃时，停止散热，自动切换三通切换阀至d-c向,风冷散热机组关闭。

(2)出水过热保护：控制出水水温不超过60℃(可设定)时，防止烫伤。

6、管道防冻：本系统采用乙二醇防冻液作为换热介质。同时设计防冻循环，当集热管道最低点温度t5＜4℃时，太阳能集热循环泵开启，当t5达到8℃时，太阳能集热循环泵关闭，有效保护集热器在冬季严寒季节正常工作。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。