欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13336804447 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13336804447
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2019113487530
申请人: 西安建筑科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 供热;炉灶;通风
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种分布式太阳能供热系统,其特征在于,包括集中热力站(1)和多个用户太阳能供热系统(4),每个用户太阳能供热系统(4)配备一个用户热力站(5),用户太阳能供热系统(4)通过第二换热管路热水管(501)和第二换热管路冷水管(505)与相应的用户热力站(5)换热,各用户热力站(5)通过第三换热管路热水管(506)连接至集中热力站(1)的供热管网供水管(2),通过第三换热管路冷水管(513)连接至集中热力站(1)的供热管网回水管(3),通过阀门控制用户热力站(5)的水循环流向,实现供热管网与用户太阳能供热系统(4)的双向换热,即,用户太阳能供热系统(4)将富余热量输送给供热管网,或供热管网为用户太阳能供热系统(4)补充热量。

2.根据权利要求1所述分布式太阳能供热系统,其特征在于,所述每个用户太阳能供热系统(4)包括太阳能集热器(6),太阳能集热器(6)的进水口通过集热循环管路冷水进水管(602)连接第一换热器(7)的热源侧一端,出水口通过集热循环管路热水出水管(601)连接第一换热器(7)的热源侧另一端,用户蓄热水箱(10)的出水口通过第一换热管路冷水管(101)连接第一换热器(7)的换热侧一端,进水口通过第一换热管路热水管(102)连接第一换热器(7)的换热侧另一端,所述太阳能集热器(6)通过所述第一换热器(7)将收集的热量储存在所述用户蓄热水箱(10)中,所述用户蓄热水箱(10)通过第二换热管路热水管(501)和第二换热管路冷水管(505)与相应的用户热力站(5)相连接实现换热。

3.根据权利要求2所述分布式太阳能供热系统,其特征在于,所述集热循环管路冷水进水管(602)上串接有集热循环泵(9),定压膨胀罐(8)通过连接管(603)接于集热循环管路冷水进水管(602)上,换热循环泵一(11)串接在第一换热管路冷水管(101)上;用户蓄热水箱(10)内设有实时监测箱中水温的温度传感器T(33),温度传感器T(33)通过线路连接至系统控制器;用户蓄热水箱(10)内还设有水箱换热盘管(13);水箱换热盘管(13)通过自来水进水管(142)、生活热水出水管(141)与生活热水部分(14)相连接;用户蓄热水箱(10)还通过采暖供水管(171)、采暖回水管(172)与采暖部分(17)相连接。

4.根据权利要求3所述分布式太阳能供热系统,其特征在于,所述用户蓄热水箱(10)的出水口设置在中下部,进水口设置在中上部,且下部设置补水口,所述用户蓄热水箱(10)中水温设置最高设计值、最低设计值、设计平均值,所述用户蓄热水箱(10)内温度均匀,所述用户蓄热水箱(10)的侧壁和底部上设置有保温层和防水层。

5.根据权利要求4所述分布式太阳能供热系统,其特征在于,所述用户热力站(5)包括第二换热器(21),第二换热器(21)的一换热侧与管道的连接接口分别为接口g和接口h;接口g通过第二换热管路冷水管段fg(502)与第二换热管路冷水管(505)相连接,接口h与第二换热管路热水管(501)相连接;第二换热器(21)的另一换热侧与管道的连接接口分别为接口i和接口j,接口i通过第三换热管路管段ik(509)连接电动三通阀四(30)的k口,电动三通阀四(30)的l口接第三换热管路管段lq(512),m口接第三换热管路管段mr(510),接口j通过第三换热管路管段nj(508)连接电动三通阀三(29)的n口,电动三通阀三(29)的o口接第三换热管路管段qo(507),p口接第三换热管路管段rp(511),第三换热管路管段lq(512)和第三换热管路管段qo(507)均与第三换热管路热水管(506)相连接,连接点为q;第三换热管路管段mr(510)和第三换热管路管段rp(511)均与第三换热管路冷水管(513)相连接,连接点为r。

6.根据权利要求5所述分布式太阳能供热系统,其特征在于,所述第二换热管路热水管(501)上串接有闸阀一(22),所述第二换热管路冷水管(505)上串接有闸阀二(27),第二换热管路冷水管(505)接电动三通阀二(26)的a口,电动三通阀二(26)的b口通过第二换热管路冷水管段be(504)接电动三通阀一(23)的e口,电动三通阀二(26)的c口通过第二换热管路冷水管段dc(503)接电动三通阀一(23)的d口,电动三通阀一(23)的f口接第二换热管路冷水管段fg(502)。

7.根据权利要求6所述分布式太阳能供热系统,其特征在于,所述第二换热管路冷水管段dc(503)上串接有换热循环泵二(24),第二换热管路冷水管段be(504)上串接有换热循环泵三(25),第三换热管路管段lq(512)上串接有串接有换热循环泵四(31),第三换热管路热水管(506)上串接有闸阀三(28),第三换热管路冷水管(513)上串接有闸阀四(32)。

8.根据权利要求7所述分布式太阳能供热系统,其特征在于,各阀、泵以及温度传感器T(33)均通过线路连接至所述系统控制器;所述温度传感器T(33)实时监测用户蓄热水箱(10)中水的温度,并将此信号传输至所述系统控制器,所述系统控制器向所述电动三通阀一(23)、所述电动三通阀二(26)、所述电动三通阀三(29)、所述电动三通阀四(30)、所述闸阀一(22)、所述闸阀二(27)、所述闸阀三(28)、所述闸阀四(32)、所述换热循环泵二(24)、所述换热循环泵三(25)、所述换热循环泵四(31)发出信号,控制各闸阀的开关状态、各电动三通阀的流通方向以及各换热循环泵的启停状态,实现供热管网与用户太阳能供热系统(4)的双向换热。

9.基于权利要求7所述分布式太阳能供热系统的分布式太阳能供热方法,其特征在于,包括:

所述太阳能集热器(6)接受太阳辐射后,加热来自集热循环管路冷水进水管(602)中的低温冷水,此时水由低温冷水变为高温热水,高温热水流经集热循环管路热水出水管(601)后进入第一换热器(7)的热源侧,换热后变为低温冷水,低温冷水进入集热循环管路冷水进水管(602),经集热循环泵(9)加压后再次进入太阳能集热器(6)中,如此反复循环;

所述用户蓄热水箱(10)中的低温冷水进入第一换热管路冷水管(101),经换热循环泵一(11)加压后进入第一换热器(7)的换热侧,换热后变为高温热水,高温热水流经第一换热管路热水管(102)后进入用户蓄热水箱(10),从而将热量储存在用户蓄热水箱(10)中;

当用户有生活热水需求时,自来水通过所述自来水进水管(142)经生活热水循环泵(16)加压后流入所述水箱换热盘管(13),在水箱换热盘管(13)中充分换热,换热后变为高温热水,高温热水由生活热水出水管(141)输送到生活热水设备(15)中,从而满足用户生活热水需求;

当用户有采暖需求时,所述用户蓄热水箱(10)中高温热水通过采暖供水管(171)流入分集水器(18),分集水器(18)中的高温热水在用户散热末端放热后变为低温冷水,低温冷水流入采暖回水管(172),经采暖循环泵(19)加压后进入用户蓄热水箱(10)中,如此反复循环,从而满足用户采暖需求;

所述温度传感器T(33)实时监测用户蓄热水箱(10)中水的温度,并将此信号传输至系统控制器:

当水温低于用户蓄热水箱(10)最低设计值时,系统控制器向闸阀一(22)、闸阀二(27)、闸阀三(28)、闸阀四(32)、电动三通阀一(23)、电动三通阀二(26)、电动三通阀三(29)、电动三通阀四(30)、换热循环泵三(25)发出信号,使换热循环泵三(25)开启,闸阀一(22)、闸阀二(27)、闸阀三(28)、闸阀四(32)打开,电动三通阀一(23)左换向、电动三通阀二(26)左换向、电动三通阀三(29)右换向、电动三通阀四(30)下换向,由供热管网向用户蓄热水箱(10)中补充热量,当温度传感器T(33)检测到用户蓄热水箱(10)中水的温度大于设计平均值时,将此信号传输至系统控制器,系统控制器向闸阀一(22)、闸阀二(27)、闸阀三(28)、闸阀四(32)、换热循环泵三(25)发出信号,使换热循环泵三(25)停止,闸阀一(22)、闸阀二(27)、闸阀三(28)、闸阀四(32)关闭,供热管网停止向用户蓄热水箱(10)补充热量;

当水温高于用户蓄热水箱(10)最高设计值时,系统控制器向闸阀一(22)、闸阀二(27)、闸阀三(28)、闸阀四(32)、电动三通阀一(23)、电动三通阀二(26)、电动三通阀三(29)、电动三通阀四(30)、换热循环泵二(24)、换热循环泵四(31)发出信号,使换热循环泵二(24)、换热循环泵四(31)开启,闸阀一(22)、闸阀二(27)、闸阀三(28)、闸阀四(32)打开,电动三通阀一(23)上换向、电动三通阀二(26)下换向、电动三通阀三(29)下换向、电动三通阀四(30)左换向,由用户蓄热水箱(10)向供热管网输送热量,当温度传感器T(33)检测到用户蓄热水箱(10)中水的温度小于设计平均值时,将此信号传输至系统控制器,系统控制器向闸阀一(22)、闸阀二(27)、闸阀三(28)、闸阀四(32)、换热循环泵二(24)、换热循环泵四(31)发出信号,使换热循环泵二(24)、换热循环泵四(31)停止,闸阀一(22)、闸阀二(27)、闸阀三(28)、闸阀四(32)关闭,用户蓄热水箱(10)停止向供热管网输送热量。

10.根据权利要求9所述分布式太阳能供热方法,其特征在于,

当供热管网向用户蓄热水箱(10)中补充热量时,第二换热器(21)的一换热侧工作过程如下:所述供热管网供水管(2)中的高温热水通过第三换热管路热水管(506)、第三换热管路管段qo(507)流入电动三通阀三(29),此时电动三通阀三(29)右换向,即第三换热管路管段qo(507)与第三换热管路管段nj(508)相连通,高温热水通过第三换热管路管段nj(508)流入第二换热器(21),换热后变为低温冷水,低温冷水通过第三换热管路管段ik(509)流入电动三通阀四(30),此时电动三通阀四(30)下换向,即第三换热管路管段ik(509)与第三换热管路管段mr(510)相连通,低温冷水流经第三换热管路管段mr(510)、第三换热管路冷水管(513)后进入所述供热管网回水管(3);

第二换热器(21)的另一换热侧工作过程如下:所述用户蓄热水箱(10)中低温冷水通过第二换热管路冷水管(505)流入电动三通阀二(26),此时电动三通阀二(26)左换向,即第二换热管路冷水管(505)与第二换热管路冷水管段be(504)相连通,低温冷水经换热循环泵三(25)加压,通过第二换热管路冷水管段be(504)流入电动三通阀一(23),此时电动三通阀一(23)左换向,即第二换热管路冷水管段be(504)与第二换热管路冷水管段fg(502)相连通,低温冷水通过第二换热管路冷水管段fg(502)流入第二换热器(21),换热后变为高温热水,高温热水流经第二换热管路热水管(501)后进入用户蓄热水箱(10);

当用户蓄热水箱(10)向供热管网输送热量时,第二换热器(21)的一换热侧工作过程如下:用户蓄热水箱(10)中高温热水通过第二换热管路热水管(501)流入第二换热器(21),换热后变为低温冷水,低温冷水通过第二换热管路冷水管段gf(502)流入电动三通阀一(23),此时电动三通阀一(23)上换向,即第二换热管路冷水管段gf(502)与第二换热管路冷水管段dc(503)相连通,低温冷水经换热循环泵二(24)加压,通过第二换热管路冷水管段dc(503)流入电动三通阀二(26),此时电动三通阀二(26)下换向,即第二换热管路冷水管段dc(503)与第二换热管路冷水管(505)相连通,低温冷水流经第二换热管路冷水管(505)后进入用户蓄热水箱(10);

第二换热器(21)的另一换热侧工作过程如下:供热管网回水管(3)中的低温冷水通过第三换热管路冷水管(513)、第三换热管路管段rp(511)流入电动三通阀三(29),此时电动三通阀三(29)下换向,即第三换热管路管段rp(511)与第三换热管路管段nj(508)相连通,低温冷水通过第三换热管路管段nj(508)流入第二换热器(21),换热后变为高温热水,高温热水通过第三换热管路管段ik(509)流入电动三通阀四(30),此时电动三通阀四(30)左换向,即第三换热管路管段ik(509)与第三换热管路管段lq(512)相连通,高温热水经换热循环泵四(31)加压,通过第三换热管路管段lq(512)、第三换热管路热水管(506)流入供热管网供水管(2)。