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CN1460822A - 能源互补式全天候太阳能热水供给系统 - Google Patents

能源互补式全天候太阳能热水供给系统 Download PDF

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Publication number
CN1460822A
CN1460822A CN03129237.2A CN03129237A CN1460822A CN 1460822 A CN1460822 A CN 1460822A CN 03129237 A CN03129237 A CN 03129237A CN 1460822 A CN1460822 A CN 1460822A
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy
solar
water
water tank
heat collector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN03129237.2A
Other languages
English (en)
Inventor
郁鸿凌
陈康民
张道方
何康炎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Yangpu Construction (group) Co Ltd
University of Shanghai for Science and Technology
Original Assignee
University of Shanghai for Science and Technology
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Filing date
Publication date
Application filed by University of Shanghai for Science and Technology filed Critical University of Shanghai for Science and Technology
Priority to CN03129237.2A priority Critical patent/CN1460822A/zh
Publication of CN1460822A publication Critical patent/CN1460822A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Landscapes

  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

本发明涉及一种能源互补式全天候太阳能热水供给系统，其特点是，它由包括太阳能集热器、冷水箱、预热水箱和热水箱、微机控制装置、测量太阳能集热器的进出口端、冷水箱、预热水箱和热水箱中温度的温度传感器、测量集热器出口水流量的流量传感器、及水箱水位的液位传感器、水泵和电磁阀组成的集热系统和由锅炉及冷水箱组成的辅助能源加热系统两部分组成；两套系统可根据气候条件能源互相补充，提高太阳能热水系统能源利用。平板式太阳能集热器与屋面瓦片成一体构成一瓦片式专用结构件，使太阳能热水器的外观与建筑相融合，不影响原建筑的美观，能安装于各种建筑物的楼顶上，深受用户欢迎。

Description

能源互补式全天候太阳能热水供给系统
技术领域
本发明涉及一种能源互补式全天候太阳能热水供给系统，属于太阳能应用用
技术领域。
背景技术
太阳能是一种取之不尽，用之不竭的再生能源，我国是太阳能资源十分丰富的国家，为太阳能的开发利用提供了很好的条件。近年来，我国城乡住宅建设发展非常迅速，每年建成的住宅建筑面积为11～13亿m2，其中城镇住宅建筑面积达4～5亿m2。我国政府十分重视在住宅建设中充分利用包括太阳能在内的绿色能源。随着太阳能热水器的不断普及，在推广过程中遇到新的难题。一是城市高层以及欧美式等建筑物的楼顶不适合安装目前型式的太阳能热水器或集热板安装面积非常拮据；二是有些城市认为热水器安装有碍景观，从而限制安装太阳能热水器；三是目前的热水器在阴雨天或晚间热水就供应不上。因此，外形美观、功能完善、运行可靠的并与建筑合理结合的太阳能热水供给系统，已经显得越来越迫切。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的太阳能热水供水系统的缺点，提供一种能与建筑相结合及与常规的热水系统相结合的能源互补式全天候太阳能热水供给系统。
本发明的技术方案是这样来完成的，能源互补式全天候太阳能热水供给系统，其特点是，它由包括式太阳能集热器、冷水箱、预热水箱和热水箱、微机控制装置、测量太阳能集热器的进出口端、冷水箱、预热水箱和热水箱中温度的温度传感器、测量集热器出口水流量的流量传感器、及水箱水位的液位传感器、水泵和电磁阀组成的集热系统和由锅炉及冷水箱组成的辅助能源加热系统两部分组成；太阳能集热系统中的太阳能集热器为一平板式太阳能集热器，它与屋面瓦片成一体构成一瓦片式专用结构件。
由于本发明由太阳能集热系统和辅助能源加热系统两部分组成。这两套系统可根据气候条件能源互相补充，提高太阳能热水系统能源利用率，即当阳光充足、天气晴好之时，太阳能集热器系统利用太阳辐射的热能，加热冷水，产出符合设定温度的热水，而当夜间或阴雨天等天气时，太阳能集热器系统可作为辅助加热系统的预热器，尽可能提高冷水温度，达到既节省能源，又能满足用户要求。本发明的另一个特点是太阳能集热系统中的太阳能集热器为一平板式太阳能集热器，它与屋面瓦片成一体构成一瓦片式专用结构件，使太阳能热水器的外观与建筑相融合，不影响原建筑的美观，能安装于各种建筑物的楼顶上。
附图说明
图1为系统原理图；
图2为瓦片式专用结构件结构示意图。
具体实施方式
由图1所示，能源互补式全天候太阳能热水供给系统，它主要由包括式太阳能集热器5、冷水箱1、2、预热水箱3、热水箱4、微机控制装置6、测量太阳能集热器的进出口端、冷水箱、预热水箱和热水箱中温度的温度传感器T1-T4、测量集热器出口水流量的流量传感器F、及水箱水位的液位传感器L、水泵B1-B4和电磁阀B1-B4及锅炉7组成。太阳能集热系统产水过程为：首先到产水温度时，通过温控器启动太阳能系统的循环水泵(B1)和开启电磁阀K2、K1，水泵将冷水箱的冷水送入集热器内，吸收集热器内的热量后变为热水输入预热水箱中，箱中的水温T3达到使用温度时，温控器启动水泵B2和电磁阀K4，热水可以直接进入用户，假如温度未能达到用户要求，一是通过太阳能系统再循环，继续提高水温，或者打开电磁阀K6，通过水泵B2把预热水箱的温水输送到辅助能源(电锅炉)加热来继续提高水温利用太阳能预热冷水，达到节约能源的效果。随着冷水的连续输入，集热器内的水温逐渐下降，当达到设定产水温度T2回差下限时，水泵B1停止运行，电磁阀K2关闭，从而结束了集热器定温生产热水的过程。周而复始，不断产热水。辅助能源产水再加热过程：当热水箱的水温T4下降到设定用水温度以下时，温控器启动辅助水泵B2和相应的电磁阀K3，让水进入加热器(电锅炉)再次加热，保证用户要求的水温，节约了能源。
太阳能集热系统中的太阳能集热器为一平板式太阳能集热器，它与屋面瓦片成一体构成一瓦片式专用结构件，由图2所示，所述的瓦片式专用结构件由木方、木板、防水层、集热板和档水板构成，置有防水层11的木板13的上、下方各置有木方9、8，集热板14通过上、下档水板15、12与金属板瓦10、16连接成一体置于木方8上，图中17为屋脊。太阳能集热器与屋面瓦片结合部位的防水问题是太阳能热水系统与建筑相结合非常重要的环节，集热板与瓦片结合专用构件，使之安装方便、利于防水。
由图1所示，平板式太阳能集热器5的进水口的最低端置有排污阀K8。当冬季气温很低时，集热器进口温度T1低于0℃时，为了防止集热器冻坏，电脑控制系统将关闭太阳能热水系统的进水阀，打开集热器最底部的排污阀K8，放尽集热器内所有余留水，防止铜管内结冰冻裂集热板。
本发明在住宅建筑中经试用，表明能源互补式全天候太阳能热水供给系统除了外观与建筑相融合外，还考虑到集热板与屋面之间的防漏水、防冻和集热板检修措施。太阳能热水系统与常规的热水系统相结合，起到能源互补，达到节能的目的，深受用户欢迎。

Claims (3)

1、一种能源互补式全天候太阳能热水供给系统，其特征在于，
(1)它由包括式太阳能集热器、冷水箱、预热水箱和热水箱、微机控制装置、测量太阳能集热器的进出口端、冷水箱、预热水箱和热水箱中温度的温度传感器、测量集热器出口水流量的流量传感器、及水箱水位的液位传感器、水泵和电磁阀组成的集热系统和由由锅炉及冷水箱组成的辅助能源加热系统组成；
(2)太阳能集热系统中的太阳能集热器为一平板式太阳能集热器，它与屋面瓦片成一体构成一瓦片式专用结构件。
2、根据权利要求1所述的能源互补式全天候太阳能热水供给系统，其特征在于，所述的瓦片式专用结构件由木方、木板、防水层、集热板和档水板构成，置有防水层(11)的木板(13)的上、下方各置有木方(9)、(8)，集热板(14)通过上、下档水板(15)、(12)与金属板瓦(10)、(16)连接成一体置于木方(8)上。
3、根据权利要求1、2的能源互补式全天候太阳能热水供给系统，其特征在于，所述的平板式太阳能集热器进水口的最低端置有排污阀K8。
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