一种油田生活区部生活热水供应装置及方法与流程

本发明涉及供水技术领域，尤其涉及一种油田生活区部生活热水供应装置及方法。

背景技术：

油气田生活区部目前生活热水供应绝大部分采用储水式电热水器、容积式电热水器、太阳能集热器以及空气源热泵机组器为主要方式，储水式电热水器和容积式电热水器均以消耗电能为主，太阳能集热器和空气源热泵机组器均以利用自然资源为主，以消耗电能为辅，但对于油气田生活区部人数较多，即使以消耗电能为辅供应生活热水，也需要消耗大量的电能，不经济、不节能、不安全。

为了进一步降低能耗，充分利用自然资源，达到节能环保的要求，现提出以太阳能集热器为主，以空气源热泵机组器为辅的热水供应方法，有效的解决了现有油气田生活区部生活热水供应能耗高、自动化程度低、运行模式单一以及存在漏电等问题。

技术实现要素：

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种油田生活区部生活热水供应装置及方法。

为实现上述目的，本发明提供一种油田生活区部生活热水供应装置，包括：

一水箱，所述水箱的顶面连通有冷水供水管，侧面靠近底端连通有热水供水管，且所述水箱内设有液位传感器和第一温度传感器；

至少一个太阳能集热器，所述太阳能集热器的一端通过第一进水管与所述水箱连通，另一端通过第一出水管与所述水箱连通；

至少一个空气源热泵机组器，所述空气源热泵机组器的一端通过第二进水管与所述水箱连通，另一端通过第二出水管与所述水箱连通；

控制装置，所述控制装置控制连接所述太阳能集热器和所述空气源热泵机组器；

其中，所述第一进水管上设有第一循环泵和第二温度传感器，所述第一出水管上设有第三温度传感器，所述第二进水管上设有第二循环泵，所述控制装置分别控制连接所述第一循环泵、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器和所述第二循环泵；

当所述第三温度传感器的温度值与所述第一温度传感器的温度值的差值大于设定的第一阈值时，所述控制装置启动所述第一循环泵，使得所述水箱内的水依次通过所述第一进水管、所述太阳能集热器、所述第一出水管，并将升温后的水流回至所述水箱内，若所述第三温度传感器的温度值与所述第一温度传感器的温度值的差值小于设定的第二阈值时，关闭所述第一循环泵；

若在设定的时间阈值内，所述第一温度传感器未达到设定的第三阈值时，所述控制装置控制打开所述第二循环泵，使得所述水箱内的水依次通过所述第二进水管、所述空气源热泵机组器、所述第二出水管，并将升温后的水流回至所述水箱内，直至所述第一温度传感器达到设定的第三阈值。

优选的是，所述冷水供水管沿水流方向依次设有第一电动阀门、第一止回阀门和第一阀门，所述控制装置控制连接所述第一电动阀门。

优选的是，所述冷水供水管上设有旁通管，所述旁通管上设有旁通阀门，且所述旁通管的两端分别设于所述电动阀门的两端。

优选的是，所述第一进水管设于所述水箱靠近底端的一侧侧面上，且所述第一进水管沿水流方向依次设有第二阀门、所述第一循环泵、第二止回阀门和第三阀门。

优选的是，所述第一出水管设于所述水箱靠近顶端的一侧侧面上，且所述第一出水管沿水流方向依次设有第四阀门和第五阀门。

优选的是，所述热水供水管上沿水流方向依次设有第六阀门、增压泵和第三止回阀门，所述控制装置控制连接所述增压泵。

优选的是，所述水箱上连接有用于回收生活区部水的回流管，且所述回流管内设有第四温度传感器，所述回流管上沿水流方向依次设有第二电动阀门、第四止回阀门和第七阀门，所述控制装置控制连接所述第二电动阀门。

优选的是，所述第二进水管沿水流方向依次设有第八阀门、第二循环泵、第五止回阀门、第九阀门，所述控制装置控制连接所述第二循环泵。

优选的是，所述第二出水管沿水流方向依次设有第十阀门、第六止回阀门和第十一阀门。

优选的是，本发明还提供了上述装置的使用方法，包括：

当所述水箱中的液位未达到一定高度时，所述控制装置打开所述第一电动阀门，使得自来水通过所述冷水供水管进入所述水箱，直至使得所述水箱的液位达到一定高度；

所述水箱的液位达到一定高度，且所述第三温度传感器的温度值与所述第一温度传感器的温度值的差值大于设定的第一阈值时，所述控制装置启动所述第一循环泵，使得所述水箱的水进入所述太阳能集热器；

水经过所述太阳能集热器升温后，流回到所述水箱中；

若所述第三温度传感器的温度值与所述第一温度传感器的温度值的差值小于设定的第二阈值时，关闭所述第一循环泵；

若在设定的时间阈值内，所述第一温度传感器未达到设定的第三阈值时，所述控制装置控制打开所述第二循环泵，使得所述水箱的水进入所述空气源热泵机组器；

水经过所述太阳能集热器升温后，流回到所述水箱中，直至使得所述水箱中的水温达到设定的第三阈值；

当生活区部使用时，通过所述热水供水管进行供水

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明采用太阳能集热器和空气源热泵机组器组合，在供应热水时以太阳能集热器为主要供应生活热水方式，空气源热泵机组器为辅，使生活热水供应系统自动化程度提高，运行模式多样化，可实现一键启动和一键停止、现场施工简单，运行简便；且比电辅助加热节能75％左右，同时杜绝漏电等问题。

附图说明

图1为本发明油田生活区部生活热水供应装置的结构图。

附图标记：

1、水箱；2、太阳能集热器；3、空气源热泵机组器；4、冷水供水管；5、热水供水管；6、第一进水管；7、第一出水管；8、第二进水管；9、第二出水管；10、第二阀门；11、第一循环泵；12、第二止回阀门；13、第三阀门；14、第四阀门；15、第五阀门；16、第八阀门；17、第二循环泵；18、第五止回阀门；19、第九阀门；20、第十阀门；21、第六止回阀门；22、第十一阀门；23、第一电动阀门；24、第一止回阀门；25、第一阀门；26、旁通管；27、旁通阀门；28、第六阀门；29、增压泵；30、第三止回阀门；31、第二电动阀门；32、第四止回阀门；33、第七阀门；34、回流管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图1对本发明做进一步的详细描述：

本发明提供一种油田生活区部生活热水供应装置，包括：

一水箱1，水箱1的顶面连通有冷水供水管4，侧面靠近底端连通有热水供水管5，且水箱1内设有液位传感器和第一温度传感器；

进一步地，冷水供水管4沿水流方向依次设有第一电动阀门23、第一止回阀门24和第一阀门25，控制装置控制连接第一电动阀门23。热水供水管5上沿水流方向依次设有第六阀门28、增压泵29和第三止回阀门30，控制装置控制连接增压泵29。

其中，冷水供水管4上设有旁通管26，旁通管26上设有旁通阀门27，且旁通管26的两端分别设于电动阀门的两端。通过设置旁通管26，方便检修的时候，不影响水箱1的进水。

至少一个太阳能集热器2，太阳能集热器2的一端通过第一进水管6与水箱1连通，另一端通过第一出水管7与水箱1连通；

进一步地，第一进水管6设于水箱1靠近底端的一侧侧面上，且第一进水管6沿水流方向依次设有第二阀门10、第一循环泵11、第二止回阀门12和第三阀门13。第一出水管7设于水箱1靠近顶端的一侧侧面上，且第一出水管7沿水流方向依次设有第四阀门14和第五阀门15。在图1中，提供了两个太阳能集热器2，且两个太阳能集热器2并列设置，这样当其中一个需要维修或更换的时候，不影响另一个的使用。

至少一个空气源热泵机组器3，空气源热泵机组器3的一端通过第二进水管8与水箱1连通，另一端通过第二出水管9与水箱1连通；

进一步地，第二进水管8沿水流方向依次设有第八阀门16、第二循环泵17、第五止回阀门18、第九阀门19，控制装置控制连接第二循环泵17。第二出水管9沿水流方向依次设有第十阀门20、第六止回阀门21和第十一阀门22。

控制装置，控制装置控制连接太阳能集热器2和空气源热泵机组器3；

其中，第一进水管6上设有第一循环泵11和第二温度传感器，第一出水管7上设有第三温度传感器，第二进水管8上设有第二循环泵17，控制装置分别控制连接第一循环泵11、第二温度传感器、第三温度传感器和第二循环泵17；

当第三温度传感器的温度值与第一温度传感器的温度值的差值大于设定的第一阈值时，控制装置启动第一循环泵11，使得水箱1内的水依次通过第一进水管6、太阳能集热器2、第一出水管7，并将升温后的水流回至水箱1内，若第三温度传感器的温度值与第一温度传感器的温度值的差值小于设定的第二阈值时，关闭第一循环泵11；

若在设定的时间阈值内，第一温度传感器未达到设定的第三阈值时，控制装置控制打开第二循环泵17，使得水箱1内的水依次通过第二进水管8、空气源热泵机组器3、第二出水管9，并将升温后的水流回至水箱1内，直至第一温度传感器达到设定的第三阈值。

另外，水箱1上连接有用于回收生活区部水的回流管34，且回流管34内设有第四温度传感器，回流管34上沿水流方向依次设有第二电动阀门31、第四止回阀门32和第七阀门33，控制装置控制连接第二电动阀门31。

本发明还提供该油田生活区部生活热水供应装置的使用方法：

当水箱1中的液位未达到一定高度时，控制装置打开第一电动阀门23，使得自来水通过冷水供水管4进入水箱1，直至使得水箱1的液位达到一定高度；

水箱1的液位达到一定高度，且第三温度传感器的温度值与第一温度传感器的温度值的差值大于设定的第一阈值时，控制装置启动第一循环泵11，使得水箱1的水进入太阳能集热器2；

水经过太阳能集热器2升温后，流回到水箱1中；

若第三温度传感器的温度值与第一温度传感器的温度值的差值小于设定的第二阈值时，关闭第一循环泵11；

若在设定的时间阈值内，第一温度传感器未达到设定的第三阈值时，控制装置控制打开第二循环泵17，使得水箱1的水进入空气源热泵机组器；

水经过太阳能集热器2升温后，流回到水箱1中，直至使得水箱1中的水温达到设定的第三阈值；

当生活区部使用时，通过热水供水管5进行供水；

若回流管34的温度低于某一温度时，打开第二电动阀门31，将回流管34中的水回流到水箱1内。

通过上述设置，本发明采用太阳能集热器2和空气源热泵机组器组合，在供应热水时以太阳能集热器2为主要供应生活热水方式，空气源热泵机组器为辅，使生活热水供应系统自动化程度提高，运行模式多样化，可实现一键启动和一键停止、现场施工简单，运行简便；且比电辅助加热节能75％左右，同时杜绝漏电等问题。

在本实施例中，液位传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器等其他一些传感器均为常规器件，在这里不在一一叙述；本实施例提到的第一阀门、第二阀门……第十一阀门、第一止回阀门……第六止回阀门、第一电动阀门、第二电动阀门等其他一些阀门也均为常规器件，在这里不在一一叙述；控制装置为电脑、plc等一些常规器件。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。