技术领域
[0001] 本
发明属于太阳能供热技术领域,特别涉及一种分散式太阳能供热系统与方法。
背景技术
[0002] 随着全球
气候变暖以及全球
能源形势的日益紧张,太阳能作为杰出的新能源代表,备受世界各国的青睐。太阳能具有清洁、安全、环保、取之不尽、用之不竭等优势,以光热技术为主的太阳能已经应用于各行业,并不断得到发展。在供热领域中,利用太阳能为建筑供热可以获得非常好的节能和环境效益,长期以来,一直受到世界各国的普遍重视。
[0003] 太阳能供热是一种利用
太阳能集热器收集
太阳辐射并转化为
热能供热的技术。太阳能供热系统通常由太阳能集热器收集太阳辐射并转换成热能储存于热
水中,通过将热水输送到
散热末端或用热设备,以满足建筑的采暖和生活热水需求。太阳能供热系统利用太阳能为能源,既节约了化石能源,又满足环境保护的需求;但由于太阳能资源
波动大、能流
密度低,使户用太阳能供热系统保证率低,热
稳定性差,以往为解决此问题,户用太阳能供热系统均按最不利情况设计,以极大的初投资换取保证率的有限提升,经济性较差。
[0004] 集中太阳能供热系统虽然解决了户用太阳能供热系统经济性差的问题,但我国绝大多数城镇内建筑密集,土地资源珍贵,难以满足建立太阳能
集中供热系统所需的大面积集热器安装场地的要求,太阳能集中供热系统在我国推广应用尚有困难。
发明内容
[0005] 为了克服上述现有太阳能供热系统应用存在的缺点,本发明的目的在于提供一种分散式太阳能供热系统与方法,利用分散的众多
单体建筑
屋顶分别收集太阳能,再汇集到集中供
热管网中,在节省大量集热器安装场地的同时,收集了总量可观的太阳能,很好地解决了城镇地区受空间限制,而无法应用集中太阳能供热系统的问题,促进了太阳能集中供热的推广应用。
[0006] 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
[0007] 一种分散式太阳能供热系统,包括集中热
力站1和n个分散式的用户太阳能供热系统4,集中热力站1与供热管网供水管2、供热管网回水管3相连接,其特征在于,所述供热管网供水管2和供热管网回水管3通过第二换热器9与各用户太阳能供热系统4的集热循环管路相连接;通过第三换热器26与各用户太阳能供热系统4的用户蓄热水箱12相连接;通过第四换热器31与各用户太阳能供热系统4的采暖部分19相连接;根据用户蓄热水箱12内的水温,控制用户太阳能供热系统4通过第二换热器9向供热管网输送热量,和/或供热管网通过第三换热器26向用户蓄热水箱12补充热量,和/或供热管网通过第四换热器31向用户提供热量。
[0008] 所述用户蓄热水箱12内水温设置最高设计值、最低设计值、设计平均值,当水温低于最低设计值时,供热管网既向用户蓄热水箱12中补充热量,又给用户提供热量;当水温高于设计平均值低于最高设计值时,供热管网停止向用户蓄热水箱12补充热量,由用户蓄热水箱12给用户提供热量;当水温高于最高设计值时,用户太阳能供热系统4收集的热量不再储存于用户蓄热水箱12中,而通过第二换热器9输送到供热管网中;当水温低于设计平均值高于最低设计值时,用户太阳能供热系统4收集的热量再次储存于用户蓄热水箱12中,而不再向供热管网输送热量。
[0009] 所述用户太阳能供热系统4的集热循环管路包括太阳能集热器5,太阳能集热器5的出水口与第一换热器7的热源侧进水端连接,第一换热器7的热源侧出水端与太阳能集热器5的进水口连接且连接管路与第二换热器9的热源侧并联,第二换热器9换热侧与供热管网供水管2和供热管网回水管3连接;所述第一换热器7的换热侧与用户蓄热水箱12相连接;所述用户蓄热水箱12内设有水箱换热盘管15,水箱换热盘管15与生活热水部分16相连接,用户蓄热水箱12与第三换热器26换热侧相连接,第三换热器26热源侧与供热管网供水管2和供热管网回水管3连接;所述采暖部分19与用户蓄热水箱12以及第四换热器31的换热侧相连接,第四换热器31的热源侧与供热管网供水管2和供热管网回水管3连接。
[0010] 所述太阳能集热器5的出水口通
过热水出水管ab501接电动三通
阀一6的b口,电动三通阀一6的d口通过集热循环管路管段de502接第一换热器7的热源侧进水端,第一换热器7的热源侧出水端通过集热循环管路管段fg503接集热循环管路管段gh505,电动三通阀一6的c口接旁通管cg504,旁通管cg504与集热循环管路管段fg503和集热循环管路管段gh505相交于点g;集热循环管路管段gh505接电动三通阀二8的h口,电动三通阀二8的i口通过第二换热管路热水管507接第二换热器9的热源侧进水端,第二换热器9的热源侧出水端接第二换热管路冷水管508,电动三通阀二8的j口接集热循环管路管段jk506,第二换热管路冷水管508与集热循环管路管段jk506相交于点k,并通
过冷水进水管kl509连接太阳能集热器
5的进水口,其中冷水进水管kl509上串接有集热
循环泵11,定压膨胀罐10通过连接管510与冷水进水管kl509相连接;第二换热器9的换热侧出水端通过串接有闸阀二25的第三换热管路热水管902与供热管网供水管2连接,第二换热器9的换热侧进水端通过串接有换热
循环泵二24和闸阀一23的第三换热管路冷水管901与供热管网回水管3连接。
[0011] 所述第一换热器7的换热侧出水端通过第一换热管路热水管702与用户蓄热水箱12相连接,第一换热器7的换热侧进水端通过串接有换热循环泵一13的第一换热管路冷水管701与用户蓄热水箱12相连接;所述用户蓄热水箱12内设有
温度传感器T36;所述水箱换热盘管15通过
自来水进水管162、生活热水出水管161与生活热水部分16相连接;用户蓄热水箱12通过串接有闸阀五29和换热循环泵三30的第五换热管路冷水管263接第三换热器26的换热侧进水端,通过第五换热管路热水管264接第三换热器26的换热侧出水端,第三换热器26的热源侧出水端通过串接有闸阀四28的第四换热管路冷水管262与供热管网回水管3相连接,第三换热器26的热源侧进水端通过串接有闸阀三27的第四换热管路热水管261与供热管网供水管2相连接。
[0012] 所述用户蓄热水箱12的水箱采暖出水管121接电动三通阀三34的第一口,电动三通阀三34的第二口通过采暖供水管191接采暖部分19的进水端,用户蓄热水箱12的水箱采暖进水管122接电动三通阀四35的第一口,电动三通阀四35的第二口通过采暖回水管192接采暖部分19的出水端,电动三通阀四35的第三口通过第七换热管路冷水管313接第四换热器31的换热侧进水端,电动三通阀三34的第三口通过第七换热管路热水管314接第四换热器31的换热侧出水端,第四换热器31的热源侧出水端通过串接有闸阀七33的第六换热管路冷水管312接供热管网回水管3,第四换热器31的热源侧进水端通过串接有闸阀六32的第六换热管路热水管311接供热管网供水管2。
[0013] 所述温度传感器T36和各阀、泵均通过线路连接至系统
控制器,所述用户蓄热水箱12内温度均匀,水温设置最高设计值、最低设计值、设计平均值,所述温度传感器T36实时监测用户蓄热水箱12中水的温度,并将此
信号传输至所述系统控制器,所述系统控制器向各阀、泵发出信号,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。
[0014] 本发明还提供了基于所述分散式太阳能供热系统的供热方法:
[0015] 当供热管网向用户蓄热水箱12中补充热量时:
[0016] 第三换热器26的热源侧工作过程如下:供热管网供水管2中的高温热水通过第四换热管路热水管261流入第三换热器26热源侧,换热后变为低温冷水,低温冷水通过第四换热管路冷水管262流入供热管网回水管3;
[0017] 第三换热器26的换热侧工作过程如下:用户蓄热水箱12中的低温冷水进入第五换热管路冷水管263,经换热循环泵三30加压后进入第三换热器26换热侧,换热后变为高温热水,高温热水流经第五换热管路热水管264后进入用户蓄热水箱12,从而向用户蓄热水箱12补充热量;
[0018] 当供热管网给用户提供热量时:
[0019] 第四换热器31的热源侧工作过程如下:供热管网供水管2中的高温热水通过第六换热管路热水管311流入第四换热器31热源侧,换热后变为低温冷水,低温冷水通过第六换热管路冷水管312流入供热管网回水管3;
[0020] 第四换热器31的换热侧工作过程如下:来自分集水器20的低温冷水通过采暖回水管192流入电动三通阀四35,切换阀路令采暖回水管192与第七换热管路冷水管313相连通,经采暖循环泵21加压后,低温冷水通过电动三通阀四35流入第七换热管路冷水管313,随后流入第四换热器31换热侧,换热后变为高温热水,高温热水通过第七换热管路热水管314流入电动三通阀三34,切换阀路令第七换热管路热水管314与采暖供水管191相连接,高温热水通过第七换热管路热水管314、采暖供水管191流入分集水器20,分集水器20中的高温热水在用户散热末端放热,如此反复循环,从而满足用户采暖需求;
[0021] 当太阳能集热器5收集的热量通过第二换热器9输送到供热管网时:
[0022] 第二换热器9的热源侧工作过程如下:太阳能集热器5接受太阳辐射后,加热来自集热循环管路冷水进水管kl509中的低温冷水,此时水由低温冷水变为高温热水,高温热水通过集热循环管路热水出水管ab501流入电动三通阀一6,切换阀路令集热循环管路热水出水管ab501与旁通管cg504相连通,高温热水通过电动三通阀一6流入旁通管cg504、集热循环管路管段gh505,随后流入电动三通阀二8,切换阀路令集热循环管路管段gh505与第二换热管路热水管507相连通,高温热水通过电动三通阀二8流入第二换热管路热水管507,随后流入第二换热器9热源侧,换热后变为低温冷水,低温冷水流经第二换热管路冷水管508、集热循环管路冷水进水管kl509,经集热循环泵11加压后再次进入太阳能集热器5中,如此反复循环;
[0023] 第二换热器9的换热侧工作过程如下:供热管网回水管3中的低温冷水流入第三换热管路冷水管901,经换热循环泵二24加压后进入第二换热器9换热侧,换热后变为高温热水,高温热水通过第三换热管路热水管902流入供热管网供水管2,从而将热量输送到供热管网中。
[0024] 用户太阳能供热系统4在开始运行时,切换阀路令集热循环管路热水出水管ab501与集热循环管路管段de502相连通、集热循环管路管段gh505与集热循环管路管段jk506相连通、水箱采暖出水管121与采暖供水管191相连通、水箱采暖进水管122与采暖回水管192相连通,以保证太阳能集热器5收集的热量首先储存在用户蓄热水箱12中,且用户所需热量首先由用户蓄热水箱12提供,从而满足用户生活热水和采暖需求;
[0025] 太阳能集热器5接受太阳辐射后,加热来自集热循环管路冷水进水管kl509中的低温冷水,此时水由低温冷水变为高温热水,高温热水通过集热循环管路热水出水管ab501流入电动三通阀一6,切换阀路令集热循环管路热水出水管ab501与集热循环管路管段de502相连通,高温热水通过电动三通阀一6流入集热循环管路管段de502,随后进入第一换热器7热源侧,换热后变为低温冷水,低温冷水通过集热循环管路管段fg503、集热循环管路管段gh505后流入电动三通阀二8,切换阀路令集热循环管路管段gh505与集热循环管路管段jk506相连通,低温冷水通过电动三通阀二8流入集热循环管路管段jk506、集热循环管路冷水进水管kl509,经集热循环泵11加压后再次进入太阳能集热器5中,如此反复循环;
[0026] 用户蓄热水箱12中的低温冷水进入第一换热管路冷水管701,经换热循环泵一13加压后进入第一换热器7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702后进入用户蓄热水箱12中,从而将热量储存在用户蓄热水箱12中。
[0027] 当用户有生活热水需求时,自来水通过自来水进水管162经生活热
水循环泵18加压后流入水箱换热盘管15,在水箱换热盘管15中充分换热,换热后变为高温热水,高温热水通过生活热水出水管161输送到生活热水设备17中,从而满足用户生活热水需求;
[0028] 当用户有采暖需求时,用户蓄热水箱12中高温热水通过水箱采暖出水管121流入电动三通阀三34,切换阀路令水箱采暖出水管121与采暖供水管191相连通,高温热水通过电动三通阀三34流入采暖供水管191,随后流入分集水器20,分集水器20中的高温热水在用户散热末端放热后变为低温冷水,低温冷水通过采暖回水管192流入电动三通阀四35,切换阀路令采暖回水管192与水箱采暖进水管122相连通,经采暖循环泵21加压后,低温冷水通过电动三通阀四35流入水箱采暖进水管122,随后流入用户蓄热水箱12中,如此反复循环,从而满足用户采暖需求。
[0029] 与
现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0030] 本发明提供的一种分散式太阳能供热系统能有效利用各个不同用户太阳能供热系统的富余热量,太阳能集热器通过集热循环管路和
控制阀门可选择地与第一换热器、第二换热器热源侧连接,将太阳能集热器收集的热量储存在用户蓄热水箱中或输送到供热管网中,同时供热管网通过第四换热管路、第五换热管路和控制阀门与用户蓄热水箱相连接,供热管网可向用户蓄热水箱中补充热量,供热管网还通过第六换热管路、第七换热管路和控制阀门与采暖部分相连接,供热管网可向各用户提供热量。本发明利用各用户产热、用热不同步的规律,通过供热管网协调各用户的用热,实现各用户太阳能系统供热、蓄热、放热相互协调,减小集中热源的负荷,达到节能的目的,提高了供暖稳定性;同时解决了城镇地区受空间限制,而无法应用集中太阳能供热系统的问题,大大促进了太阳能供热系统的推广应用。
附图说明
[0031] 图1为本发明实施提供的分散式太阳能供热系统示意图;
[0032] 图2为本发明实施提供的单户太阳能供热系统示意图;
[0033] 图3为本发明实施提供的生活热水部分结构示意图;
[0034] 图4为本发明实施提供的采暖部分结构示意图;
[0035] 图5为本发明实施提供的单户太阳能供热系统控制
流程图;
[0036] 附图标记:
[0037] 1-集中热力站;2-供热管网供水管;3-供热管网回水管;4-用户太阳能供热系统;5-太阳能集热器;6-电动三通阀一;7-第一换热器;8-电动三通阀二;9-第二换热器;10-定压膨胀罐;11-集热循环泵;12-用户蓄热水箱;13-换热循环泵一;14-
安全阀;15-水箱换热盘管;16-生活热水部分;17-生活热水设备;18-生活热水循环泵;19-采暖部分;20-分集水器;21-采暖循环泵;22-Y型
过滤器;23-闸阀一;24-换热循环泵二;25-闸阀二;26-第三换热器;27-闸阀三;28-闸阀四;29-闸阀五;30-换热循环泵三;31-第四换热器;32-闸阀六;33-闸阀七;34-电动三通阀三;35-电动三通阀四;36-温度传感器T;501-集热循环管路热水出水管ab;502-集热循环管路管段de;503-集热循环管路管段fg;504-旁通管cg;505-集热循环管路管段gh;506-集热循环管路管段jk;507-第二换热管路热水管;508-第二换热管路冷水管;509-集热循环管路冷水进水管kl;510-连接管;701-第一换热管路冷水管;702-第一换热管路热水管;161-生活热水出水管;162-自来水进水管;121-水箱采暖出水管;122-水箱采暖进水管;191-采暖供水管;192-采暖回水管;901-第三换热管路冷水管;902-第三换热管路热水管;261-第四换热管路热水管;262-第四换热管路冷水管;263-第五换热管路冷水管;264-第五换热管路热水管;311-第六换热管路热水管;312-第六换热管路冷水管;
313-第七换热管路冷水管;314-第七换热管路热水管。
具体实施方式
[0038] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,显然所描述的
实施例是本发明一部分实施例,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作出创造性劳动前提下所获得的所有实施例,都属于本发明的保护范围。
[0039] 下面结合具体的实施方式对本发明做进一步地解释说明。
[0040] 如图1所示,本实施例提供的一种分散式太阳能供热系统包括:集中热力站1、供热管网供水管2、供热管网回水管3、用户太阳能供热系统4、第二换热器9、闸阀一23、换热循环泵二24、闸阀二25、第三换热器26、闸阀三27、闸阀四28、第四换热器31、闸阀六32、闸阀七33、第二换热管路热水管507、第二换热管路冷水管508、第三换热管路热水管902、第三换热管路冷水管901、第四换热管路热水管261、第四换热管路冷水管262、第五换热管路冷水管
263、第五换热管路热水管264、第六换热管路热水管311、第六换热管路冷水管312、第七换热管路冷水管313、第七换热管路热水管314;
[0041] 集中热力站1与供热管网供水管2、供热管网回水管3相连接;
[0042] 供热管网供水管2、供热管网回水管3通过第二换热器9与集热循环管路相连接;
[0043] 供热管网供水管2、供热管网回水管3还通过第三换热器26与用户蓄热水箱12相连接;
[0044] 供热管网供水管2、供热管网回水管3还通过第四换热器31与采暖部分19相连接。
[0045] 如图2所示,用户太阳能供热系统4包括:太阳能集热器5、电动三通阀一6、第一换热器7、电动三通阀二8、第二换热器9、定压膨胀罐10、集热循环泵11、用户蓄热水箱12、换热循环泵一13、安全阀14、水箱换热盘管15、生活热水部分16、闸阀一23、换热循环泵二24、闸阀二25、第三换热器26、闸阀三27、闸阀四28、闸阀五29、换热循环泵三30、第四换热器31、闸阀六32、闸阀七33、电动三通阀三34、电动三通阀四35、温度传感器T36、系统控制器、集热循环管路热水出水管ab501、集热循环管路管段de502、集热循环管路管段fg503、旁通管cg504、集热循环管路管段gh505、集热循环管路管段jk506、第二换热管路热水管507、第二换热管路冷水管508、集热循环管路冷水进水管kl509、连接管510、第一换热管路冷水管701、第一换热管路热水管702、生活热水出水管161、自来水进水管162、水箱采暖出水管
121、水箱采暖进水管122、采暖供水管191、采暖回水管192、第三换热管路热水管902、第三换热管路冷水管901、第四换热管路热水管261、第四换热管路冷水管262、第五换热管路冷水管263、第五换热管路热水管264、第六换热管路热水管311、第六换热管路冷水管312、第七换热管路冷水管313、第七换热管路热水管314;
[0046] 太阳能集热器5进水口与集热循环管路冷水进水管kl509相连接,集热器出水口与集热循环管路热水出水管ab501相连接;
[0047] 集热循环管路热水出水管ab501上设置有电动三通阀一6,集热循环管路热水出水管ab501通过电动三通阀一6与集热循环管路管段de502和旁通管cg504相连接;旁通管cg504与集热循环管路管段de502、第一换热器7、集热循环管路管段fg503并联连接;旁通管cg504与集热循环管路管段fg503相交于点g;
[0048] 集热循环管路管段gh505上设置有电动三通阀二8,集热循环管路管段gh505通过电动三通阀二8与集热循环管路管段jk506和所述第二换热管路热水管507相连接;集热循环管路管段jk506与第二换热管路热水管507、第二换热器9、第二换热管路冷水管508并联连接;集热循环管路管段jk506与第二换热管路冷水管508相交于点k;
[0049] 集热循环泵11串接在集热循环管路冷水进水管kl509上,定压膨胀罐10通过连接管510与集热循环管路冷水进水管kl509相连接;
[0050] 电动三通阀一6、电动三通阀二8均通过线路连接至系统控制器。
[0051] 第一换热器7的热源侧通过集热循环管路与太阳能集热器5相连接;第一换热器7的换热侧通过第一换热管路热水管702、第一换热管路冷水管701与用户蓄热水箱12相连接;换热循环泵一13串接在第一换热管路冷水管701上;
[0052] 用户蓄热水箱12内设有温度传感器T36;用户蓄热水箱12内还设有水箱换热盘管15;水箱换热盘管15通过自来水进水管162、生活热水出水管161与生活热水部分16相连接;
用户蓄热水箱12还通过水箱采暖出水管121与电动三通阀三34相连接,通过水箱采暖进水管122与电动三通阀四34相连接;用户蓄热水箱12还通过第五换热管路热水管264、第五换热管路冷水管263与第三换热器26换热侧相连接;
[0053] 温度传感器T36、电动三通阀三34、电动三通阀四34均通过线路连接至系统控制器。
[0054] 采暖供水管191上设置有电动三通阀三34,水箱采暖出水管121和第七换热管路热水管314通过电动三通阀三34与采暖供水管191相连接;采暖回水管192上设置有电动三通阀四35,水箱采暖进水管122和第七换热管路冷水管313通过电动三通阀四35与采暖回水管192相连接;采暖供水管191、采暖回水管192与采暖部分19相连接。
[0055] 第二换热器9的热源侧的一端通过第二换热管路热水管507与电动三通阀二8相连接,另一端通过第二换热管路冷水管508连接于集热循环管路,连接点为k;第二换热器9的换热侧通过第三换热管路热水管902、第三换热管路冷水管901分别与供热管网供水管2、供热管网回水管3相连接;换热循环泵二24串接在第三换热管路冷水管901上;闸阀一23串接在第三换热管路冷水管901上;闸阀二25串接在第三换热管路热水管902上;
[0056] 闸阀一23、闸阀二25、换热循环泵二24均通过线路连接至系统控制器。
[0057] 第三换热器26的热源侧通过第四换热管路热水管261、第四换热管路冷水管262分别与供热管网供水管2、供热管网回水管3相连接;闸阀三27串接在第四换热管路热水管261上;闸阀四28串接在第四换热管路冷水管262上;第三换热器26的换热侧通过第五换热管路热水管264、第五换热管路冷水管263与用户蓄热水箱12相连接;换热循环泵三30串接在第五换热管路冷水管263上;闸阀五29串接在第五换热管路冷水管263上;
[0058] 闸阀三27、闸阀四28、闸阀五29、换热循环泵三30均通过线路连接至系统控制器。
[0059] 第四换热器31的热源侧通过第六换热管路热水管311、第六换热管路冷水管312分别与供热管网供水管2、供热管网回水管3相连接;闸阀六32串接在第六换热管路热水管311上;闸阀七33串接在第六换热管路冷水管312上;第四换热器31的换热侧通过第七换热管路热水管314、第七换热管路冷水管313分别与电动三通阀三34、电动三通阀四35相连接;
[0060] 闸阀六32、闸阀七33均通过线路连接至系统控制器。
[0061] 第一换热器7、第二换热器9、第三换热器26、第四换热器31均为
板式换热器。
[0062] 用户蓄热水箱12内温度均匀,用户蓄热水箱12的
侧壁和底部上设置有保温层和防水层。
[0063] 如图3所示,生活热水部分16包括:生活热水设备17、生活热水循环泵18、生活热水出水管161、自来水进水管162;
[0064] 如图4所示,采暖部分19包括:分集水器20、采暖循环泵21、Y型过滤器22、采暖供水管191、采暖回水管192。
[0065] 如图5所示,本实施例中,用户太阳能供热系统在开始运行时,预设电动三通阀一6下换向、电动三通阀二8左换向、电动三通阀三34左换向、电动三通阀四35左换向,即集热循环管路热水出水管ab501与集热循环管路管段de502相连通、集热循环管路管段gh505与集热循环管路管段jk506相连通、水箱采暖出水管121与采暖供水管191相连接、水箱采暖进水管122与采暖回水管192相连接,以保证太阳能集热器5收集的热量首先储存在用户蓄热水箱12中,且用户所需热量首先由用户蓄热水箱12提供,从而满足用户生活热水和采暖需求。
[0066] 太阳能集热器5接受太阳辐射后,加热来自集热循环管路冷水进水管kl509中的低温冷水,此时水由低温冷水变为高温热水,高温热水通过集热循环管路热水出水管ab501流入电动三通阀一6,预设电动三通阀一6下换向,即集热循环管路热水出水管ab501与集热循环管路管段de502相连通,高温热水通过电动三通阀一6流入集热循环管路管段de502,随后进入第一换热器7热源侧,换热后变为低温冷水,低温冷水通过集热循环管路管段fg503、集热循环管路管段gh505后流入电动三通阀二8,预设电动三通阀二8左换向,即集热循环管路管段gh505与集热循环管路管段jk506相连通,低温冷水通过电动三通阀二8流入集热循环管路管段jk506、集热循环管路冷水进水管kl509,经集热循环泵11加压后再次进入太阳能集热器5中,如此反复循环。
[0067] 用户蓄热水箱12中的低温冷水进入第一换热管路冷水管701,经换热循环泵一13加压后进入第一换热器7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702后进入用户蓄热水箱12,从而将热量储存在用户蓄热水箱12中;
[0068] 当用户有生活热水需求时,自来水通过自来水进水管162经生活热水循环泵18加压后流入水箱换热盘管15,在水箱换热盘管15中充分换热,换热后变为高温热水,高温热水通过生活热水出水管161输送到生活热水设备17中,从而满足用户生活热水需求;
[0069] 当用户有采暖需求时,用户蓄热水箱12中高温热水通过水箱采暖出水管121流入电动三通阀三34,预设电动三通阀三34左换向,即水箱采暖出水管121与采暖供水管191相连接,高温热水通过电动三通阀三34流入采暖供水管191,随后流入分集水器20,分集水器20中的高温热水在用户散热末端放热后变为低温冷水,低温冷水通过采暖回水管192流入电动三通阀四35,预设电动三通阀四35左换向,即采暖回水管192与水箱采暖进水管122相连接,经采暖循环泵21加压后,低温冷水通过电动三通阀四35流入水箱采暖进水管122,随后流入用户蓄热水箱12中,如此反复循环,从而满足用户采暖需求。
[0070] 本实施例中,用户蓄热水箱12水温最低设计值为35℃,水温设计平均值为45℃,水温最高设计值为55℃;
[0071] 温度传感器T36实时监测用户蓄热水箱12中水的温度,并将此
信号传输至系统控制器,当水温低于35℃时,系统控制器向闸阀三27、闸阀四28、闸阀五29、闸阀六32、闸阀七33、电动三通阀三34、电动三通阀四35、换热循环泵三30发出信号,使换热循环泵三30开启,闸阀三27、闸阀四28、闸阀五29、闸阀六32、闸阀七33打开,电动三通阀三34下换向、电动三通阀四35下换向,供热管网既向用户蓄热水箱12中补充热量,又给用户提供热量,以满足用户生活热水和采暖需求,当温度传感器T36检测到用户蓄热水箱12中水的温度大于45℃时,将此信号传输至系统控制器,系统控制器向闸阀三27、闸阀四28、闸阀五29、闸阀六32、闸阀七33、电动三通阀三34、电动三通阀四35、换热循环泵三30发出信号,使换热循环泵三30停止,闸阀三27、闸阀四28、闸阀五29、闸阀六32、闸阀七33关闭,电动三通阀三34左换向、电动三通阀四35左换向,供热管网停止向用户蓄热水箱12补充热量,此时由用户蓄热水箱12给用户提供热量,以满足用户生活热水和采暖需求。
[0072] 当供热管网向用户蓄热水箱12中补充热量时,第三换热器26的热源侧工作过程如下:供热管网供水管2中的高温热水通过第四换热管路热水管261流入第三换热器26热源侧,换热后变为低温冷水,低温冷水通过第四换热管路冷水管262流入供热管网回水管3;
[0073] 第三换热器26的换热侧工作过程如下:用户蓄热水箱12中的低温冷水进入第五换热管路冷水管263,经换热循环泵三30加压后进入第三换热器26换热侧,换热后变为高温热水,高温热水流经第五换热管路热水管264后进入用户蓄热水箱12,从而向用户蓄热水箱12补充热量;
[0074] 当供热管网给用户提供热量时,第四换热器31的热源侧工作过程如下:供热管网供水管2中的高温热水通过第六换热管路热水管311流入第四换热器31热源侧,换热后变为低温冷水,低温冷水通过第六换热管路冷水管312流入供热管网回水管3;
[0075] 第四换热器31的换热侧工作过程如下:来自分集水器20的低温冷水通过采暖回水管192流入电动三通阀四35,此时电动三通阀四35下换向,即采暖回水管192与第七换热管路冷水管313相连接,经采暖循环泵21加压后,低温冷水通过电动三通阀四35流入第七换热管路冷水管313,随后流入第四换热器31换热侧,换热后变为高温热水,高温热水通过第七换热管路热水管314流入电动三通阀三34,此时电动三通阀三34下换向,即第七换热管路热水管314与采暖供水管191相连接,高温热水通过第七换热管路热水管314、采暖供水管191流入分集水器20,分集水器20中的高温热水在用户散热末端放热,如此反复循环,从而满足用户采暖需求。
[0076] 温度传感器T36实时监测用户蓄热水箱12中水的温度,并将此信号传输至系统控制器,当水温高于55℃时,系统控制器向闸阀一23、闸阀二25、电动三通阀一6、电动三通阀二8、换热循环泵二24发出信号,使换热循环泵二24开启,闸阀一23、闸阀二25打开,电动三通阀一6左换向、电动三通阀二8下换向,太阳能集热器5收集的热量不再储存于用户蓄热水箱12中,而通过第二换热器9输送到供热管网中,当温度传感器T36检测到用户蓄热水箱12中水的温度小于45℃时,将此信号传输至系统控制器,系统控制器向闸阀一23、闸阀二25、电动三通阀一6、电动三通阀二8、换热循环泵二24发出信号,使换热循环泵二24停止,闸阀一23、闸阀二25关闭,电动三通阀一6下换向、电动三通阀二8左换向,太阳能集热器5收集的热量再次储存于用户蓄热水箱12中,而不再向供热管网输送热量。
[0077] 当太阳能集热器5收集的热量通过第二换热器9输送到供热管网时,第二换热器9的热源侧工作过程如下:太阳能集热器5接受太阳辐射后,加热来自集热循环管路冷水进水管kl509中的低温冷水,此时水由低温冷水变为高温热水,高温热水通过集热循环管路热水出水管ab501流入电动三通阀一6,此时电动三通阀一6左换向,即集热循环管路热水出水管ab501与旁通管cg504相连通,高温热水通过电动三通阀一6流入旁通管cg504、集热循环管路管段gh505,随后流入电动三通阀二8,此时电动三通阀二8下换向,即集热循环管路管段gh505与第二换热管路热水管507相连通,高温热水通过电动三通阀二8流入第二换热管路热水管507,随后流入第二换热器9热源侧,换热后变为低温冷水,低温冷水流经第二换热管路冷水管508、集热循环管路冷水进水管kl509,经集热循环泵11加压后再次进入太阳能集热器5中,如此反复循环;
[0078] 第二换热器9的换热侧工作过程如下:供热管网回水管3中的低温冷水流入第三换热管路冷水管901,经换热循环泵二24加压后进入第二换热器9换热侧,换热后变为高温热水,高温热水通过第三换热管路热水管902流入供热管网供水管2,从而将热量输送到供热管网中。
[0079] 本发明所提供的分散式太阳能供热系统中用户类型多样,如住宅楼、办公楼、学校等;用户太阳能供热系统总个数为n个。