專利名稱：中央太陽能集中智能供暖熱水設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及新能源節(jié)能型暖通設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，特指安裝在屋頂或墻面上的中央太陽能集中智能供暖熱水設(shè)備。
背景技術(shù)：
陽光普照大地，沒有地域的限制，無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發(fā)和利用，且無須開采和運(yùn)輸。開發(fā)利用太陽能不會污染環(huán)境，它是最清潔能源之一，在環(huán)境污染越來越嚴(yán)重的今天，這一點(diǎn)是極其寶貴的。而且每年到達(dá)地球表面上的太陽輻射能約相當(dāng)于130萬億噸煤，其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源。節(jié)能環(huán)保的太陽能資源開發(fā)，將會促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。然而，目前的太陽能中央集中供暖熱水設(shè)備普遍采用平插式水泵循環(huán)集熱的方式，采用水泵高溫循環(huán)加熱的方式，需要水泵將恒溫水箱的熱水不停循環(huán)，進(jìn)出水溫差僅5°C左右，不但存在著吸熱效果差，制熱效果不理想的缺點(diǎn)，太陽能資源不能得到有效的利用，資源嚴(yán)重浪費(fèi)，而且占地面積大，容易受場地影響。如果采用純電、燃油燃?xì)忮仩t供暖的中央空調(diào)、地暖等供暖設(shè)備，其又存在著運(yùn)行成本太高問題、污染嚴(yán)重，適用范圍小的問題。因此，本發(fā)明人對此做進(jìn)一步研究，研發(fā)出一種中央太陽能集中智能供暖熱水設(shè)備，為需要暖氣熱水的家庭、單位和酒店提供免費(fèi)的熱源和熱水，本案由此產(chǎn)生。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供中央太陽能集中智能供暖熱水設(shè)備，不但能夠充分利用太陽能，具有高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，而且使用方便，成本低，適用范圍廣泛。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:中央太陽能集中智能供暖熱水設(shè)備，包括直熱式中央太陽能集熱器、恒溫水箱、輔熱機(jī)組、全自動智能定量供暖控制柜和末端節(jié)能控制器；復(fù)數(shù)個直熱式中央太陽能集熱器組成中央太陽能集熱聯(lián)箱；中央太陽能集熱聯(lián)箱連接恒溫水箱；恒溫水箱連接輔助加熱的輔熱機(jī)組，輔熱機(jī)組電連接全自動智能定量供暖控制柜，全自動智能定量供暖控制柜通過給水管分別連接房間內(nèi)的供暖設(shè)備和出水終端，在供暖設(shè)備上安裝有末端節(jié)能控制器；全自動智能定量供暖控制柜電連接供暖設(shè)備和出水終端的總開關(guān)，通過總開關(guān)的開啟或關(guān)閉，控制全自動智能定量供暖控制柜開始或停止運(yùn)作。進(jìn)一步，全自動智能定量供暖控制柜包括自動增壓循環(huán)水泵、空氣壓力罐、對增加恒溫水箱水量的定時(shí)定量補(bǔ)水裝置、保證回水循環(huán)的定時(shí)循環(huán)裝置、保證直熱式中央太陽能集熱器高溫自動循環(huán)的循環(huán)加熱裝置、監(jiān)控恒溫水箱最低水位的補(bǔ)水裝置和保證恒溫水箱溫度與出水溫度的恒溫控制裝置。進(jìn)一步，供暖設(shè)備由中央空調(diào)盤管、地暖墻暖盤和暖氣盤組成；全自動智能定量供暖控制柜通過給水管分別連接中央空調(diào)盤管的進(jìn)水口、地暖墻暖盤管的進(jìn)水口和暖氣盤管的進(jìn)水口，中央空調(diào)盤管的出水口、地暖墻暖盤管的出水口和暖氣盤管的出水口通過回水管分別與恒溫水箱連接，在中央空調(diào)盤管、地暖墻暖盤管和暖氣盤管上均安裝有末端節(jié)能控制器。進(jìn)一步，輔熱機(jī)組包括空氣能熱泵和電輔加熱器，空氣能熱泵連接恒溫水箱；電輔加熱器安裝在恒溫水箱與全自動智能定量供暖控制柜之間。進(jìn)一步，直熱式中央太陽能集熱器具有直熱式真空管，直熱式真空管豎插并聯(lián)式分布。進(jìn)一步，恒溫水箱為雙層恒溫水箱。采用上述方案后，直熱式中央太陽能集熱器可以直接把冷水加熱到50_90°C，將熱水保存至恒溫水箱備用，或者將熱水通過恒溫水箱循環(huán)至各個房間供暖設(shè)備和出水終端。用戶只需在需要暖氣熱水的房間開啟總開關(guān)，通過全自動智能定量供暖控制柜的智能控制，可向各個房間免費(fèi)提供熱源和熱水，即全自動智能定量供暖控制柜可以根據(jù)房間的暖氣熱水的用量定量供應(yīng)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):一、本實(shí)用新型顛覆了傳統(tǒng)的太陽能和中央空調(diào)、地暖等集中供暖設(shè)備的安裝設(shè)計(jì)理念，通過直熱式中央太陽能集熱器和恒溫水箱充分利用太陽能，做到了高效節(jié)能、零碳排放，體現(xiàn)了本發(fā)明低碳環(huán)保的特點(diǎn)；二、本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)安全合理，全年每天24小時(shí)暖氣熱水隨時(shí)供應(yīng)，采用全自動智能定量供暖控制柜，做到了哪個房間需要暖氣和熱水就只向那個房間供應(yīng)暖氣和熱水，在使用上更加方便快捷，滿足人們的需求；三、本實(shí)用新型利用末端節(jié)能控制器與全自動智能定量供暖控制柜相結(jié)合，節(jié)能效果較普通水系中央空調(diào)節(jié) 能60% 95%以上，做到了比現(xiàn)有技術(shù)更節(jié)能，更方便的實(shí)用效果;四、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備的投入成本和運(yùn)行成本較低。
圖1是本實(shí)用新型的示意圖；圖2是全自動智能定量供暖控制柜的示意圖。圖3是全自動智能定量供暖控制柜的結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)號說明中央太陽能集熱聯(lián)箱I直熱式中央太陽能集熱器11直熱式真空管111恒溫水箱2全自動智能定量供暖控制柜3 空氣壓力罐31自動增壓循環(huán)水泵32定時(shí)定量補(bǔ)水裝置33定時(shí)循環(huán)裝置34循環(huán)加熱裝置35補(bǔ)水裝置36恒溫控制裝置37輔熱機(jī)組4空氣能熱泵41[0031 ] 電輔加熱器42 末端節(jié)能控制器5供暖設(shè)備6中央空調(diào)盤管61地暖墻暖盤管62暖氣盤管63出水終端7總開關(guān)90[0035]給水管91回水管9具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖1所示，本實(shí)用新型揭示的一種全自動直熱式中央太陽能集中智能供暖熱水系統(tǒng)，包括直熱式中央太陽能集熱器11、恒溫水箱2、輔熱機(jī)組4、全自動智能定量供暖控制柜3和末端節(jié)能控制器5 ;復(fù)數(shù)個直熱式中央太陽能集熱器11組成中央太陽能集熱聯(lián)箱I ;直熱式中央太陽能集熱器11的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際安裝條件進(jìn)行選擇，以滿足不同的需要。中央太陽能集熱聯(lián)箱I連接恒溫水箱2 ;恒溫水箱2連接輔助加熱的輔熱機(jī)組4，輔熱機(jī)組4電連接全自動智能定量供暖控制柜3，全自動智能定量供暖控制柜3通過給水管91分別連接房間內(nèi)的供暖設(shè)備6和出水終端7(出水終端7具體為房間里的淋浴噴頭、龍頭等出水設(shè)備)，在供暖設(shè)備6上安裝有末端節(jié)能控制器8 ;全自動智能定量供暖控制柜3電連接供暖設(shè)備6和出水終端7的總開關(guān)90，通過總開關(guān)90的開啟或關(guān)閉，控制全自動智能定量供暖控制柜3開始或停止運(yùn)作。末端節(jié)能控制器8與全自動智能定量供暖控制柜3相結(jié)合工作，本發(fā)明的節(jié)能效果較普通水系中央空調(diào)節(jié)能60 % 95 %以上。進(jìn)一步，輔熱機(jī)組4包括空氣能熱泵41和電輔加熱器42，空氣能熱泵41連接恒溫水箱2 ；電輔加熱器42安裝在恒溫水箱2與全自動智能定量供暖控制柜3之間。在本實(shí)施例中，空氣能熱泵41選用超低溫空氣能熱泵，其可以在零下20度的環(huán)境正常運(yùn)行。在陰雨天光照不足或者房間的暖氣使用量過大的條件下，回水將導(dǎo)致恒溫水箱2溫度降低，通過恒溫水箱2的溫度設(shè)置控制空氣能熱泵41是否對恒溫水箱2進(jìn)行恒溫加熱。如圖2所示，全自動智能定量供暖控制柜3包括空氣壓力罐31、自動增壓循環(huán)水泵32、定時(shí)定量補(bǔ)水裝置33、定時(shí)循環(huán)裝置34、循環(huán)加熱裝置35、補(bǔ)水裝置36和恒溫控制裝置37。全自動智能定量供暖控制柜3可以根據(jù)房間的暖氣熱水的用量定量供應(yīng)，同時(shí)控制自動增壓循環(huán)水泵32、定時(shí)定量補(bǔ)水裝置33、定時(shí)循環(huán)裝置34、循環(huán)加熱裝置35、補(bǔ)水裝置36和恒溫控制裝置37運(yùn)作 ?？諝鈮毫?1與空氣能熱泵41連接，并為空氣能熱泵41提供動力。在本實(shí)施例中，自動增壓循環(huán)水泵32具有以下兩個功能:一是在恒溫水箱2注滿熱水和光照還比較充足時(shí)，中央太陽能集熱聯(lián)箱I內(nèi)溫度高于設(shè)置溫度時(shí)，全自動智能控制柜3的電動閥自動打開，自動增壓循環(huán)水泵32自動工作，繼續(xù)提高恒溫水箱2里的熱水溫度。二是當(dāng)房間需要暖氣和熱水時(shí)，通過房間里的總開關(guān)90的關(guān)啟，全自動智能控制柜3里的自動增壓循環(huán)水泵32根據(jù)房間需要的暖氣或熱水的用量自動定量供給。定時(shí)定量補(bǔ)水裝置33能夠定時(shí)的向恒溫水箱2補(bǔ)充水量，提高直熱式中央太陽能集熱器11的吸熱效果和提高空氣能熱泵41的制熱效果，從而最大限度地為用戶降低運(yùn)行成本。在本實(shí)施例中，每天上午10時(shí)一下午20時(shí)定時(shí)定量補(bǔ)水裝置33通過太陽能集熱聯(lián)箱I向恒溫水箱2自動補(bǔ)充至設(shè)置水位。定時(shí)循環(huán)裝置34能夠使給水管91的溫度不會降低，保證用戶使用更加方便快捷，減少了出水終端9的資源浪費(fèi)。循環(huán)加熱裝置35通過自動增壓循環(huán)水泵32向中央太陽能集熱聯(lián)箱I和恒溫水箱2循環(huán)加熱，保證直熱式中央太陽能集熱器11高溫自動循環(huán)。當(dāng)恒溫水箱2達(dá)到設(shè)置水位時(shí)直熱式中央太陽能集熱器11的溫度高于60°C時(shí)，循環(huán)加熱裝置35自動開啟，繼續(xù)提高恒溫水箱2的溫度儲存?zhèn)溆?，以保證系統(tǒng)更加節(jié)能安全地運(yùn)行。補(bǔ)水裝置36監(jiān)控恒溫水箱2的最低水位，當(dāng)夜間恒溫水箱2的水位低于設(shè)置的水位，補(bǔ)水裝置36自動根據(jù)用量限量補(bǔ)水。通過恒溫控制裝置37控制輔熱機(jī)組4，在氣溫較低或用量加大時(shí)空氣能熱泵41制熱量不足時(shí)，恒溫控制裝置37控制電輔加熱器42僅對房間所使用的熱水進(jìn)行輔熱。進(jìn)一步，供暖設(shè)備6由中央空調(diào)盤管61、地暖墻暖盤62和暖氣盤63組成；全自動智能定量供暖控制柜3通過給水管91分別連接中央空調(diào)盤管61的進(jìn)水口、地暖墻暖盤管62的進(jìn)水口和暖氣盤管63的進(jìn)水口，中央空調(diào)盤管61的出水口、地暖墻暖盤管62的出水口和暖氣盤管63的出水口通過回水管92分別與恒溫水箱2連接，在中央空調(diào)盤管61、地暖墻暖盤管62和暖氣盤管63上均安裝有末端節(jié)能控制器8。進(jìn)一步，直熱式中央太陽能集熱器11具有直熱式真空管111，直熱式真空管111豎插并聯(lián)式分布。通過自來水的自身壓力直接將十幾攝氏度的冷水，根據(jù)光照強(qiáng)度和流量控制直接加熱到50-90°C。減少了自動增壓循環(huán)水泵32的工作時(shí)間，較普通太陽能集熱器提高效率70%以上，即使在陰雨天氣，也能將冷水加熱到50°C以上，而且不受安裝場地限制。為了進(jìn)一步提高恒溫水箱2的保溫效果，在本實(shí)施例中，恒溫水箱2采用雙層恒溫水箱，其容積為5 100噸。本實(shí)用新型在使用時(shí)，直熱式中央太陽能集熱器11可以直接把冷水加熱到50-90°C，將熱水保存至恒溫水箱2備用，或者將熱水通過恒溫水箱2循環(huán)至各個房間供暖設(shè)備6和出水終端7。用戶只需在需要暖氣熱水的房間開啟總開關(guān)90，通過全自動智能定量供暖控制柜3的智能控制，可向各個房間免費(fèi)提供熱源和熱水，即全自動智能定量供暖控制柜3可以根據(jù)房間的暖氣熱水的用量定量供應(yīng)。本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于高原、西北及東北氣候寒冷而日照較強(qiáng)需要采暖的地區(qū)，可為賓館酒店、單位、醫(yī)院、學(xué)校和家庭的采暖和熱水供應(yīng)提供免費(fèi)的熱源，同時(shí)也適應(yīng)南方地區(qū)的大型賓館酒店、洗浴中心的熱水供應(yīng)和大型水系中央冷暖空調(diào)的節(jié)能改造，適用范圍廣泛。以下為實(shí)用新型明實(shí)際運(yùn)用的介紹，以西藏林芝地區(qū)的某酒店為例，其具有客房70間，茶樓包間8個，茶樓大廳面積300余平米。目前以林芝天氣不如拉薩的光照強(qiáng)度和每天客房茶樓爆滿的情況下，每天上午9時(shí)開始由中央太陽能集熱聯(lián)箱I向恒溫水箱2補(bǔ)水至下午20時(shí)，可以將恒溫水箱2中的20噸熱水加熱至60-90°C ;房間供暖系統(tǒng)(即本發(fā)明中的中央空調(diào)盤管5)采用了美的風(fēng)機(jī)盤管81臺，末端節(jié)能控制器81套，48組的直熱式中央太陽能集熱器11，共計(jì)直熱式真空管1440根，20噸的空氣能熱泵41共2臺。耗電功率為:空氣能熱泵41單機(jī)18千瓦/時(shí)，兩臺共計(jì)36千瓦/時(shí)，全自動智能定量供暖控制柜3內(nèi)的自動增壓循環(huán)水泵32耗電量為3X 1.3千瓦/時(shí)。電輔加熱器42的設(shè)計(jì)功率為120千瓦/時(shí)(未安裝)。電輔加熱器42只在冬季的陰雨天太陽能和空氣能產(chǎn)熱量不夠，客房茶樓晚上大量使用中央空調(diào)將恒溫水箱2的出水溫度降至45°C以下時(shí)，才開始工作將熱水恒溫至45°C (可任意設(shè)置)。根據(jù)三個月的調(diào)試運(yùn)行，在目前每天酒店茶樓滿負(fù)荷的狀態(tài)下，中央空調(diào)暖氣熱水保證24小時(shí)客人隨到隨用，每天的電表記錄顯示，天氣晴朗時(shí)整個系統(tǒng)每天用電量才幾十度電，即使陰雨天時(shí)和大量使用暖氣盤管時(shí)，最大的用電量也沒有超過200度電，平均每天用電量不到100度電(按西藏每噸熱水用電加熱至50°C需用50度電，該酒店共安裝48組太陽能集熱聯(lián)箱共計(jì)1440跟真空吸熱管，每天產(chǎn)20噸50-90°C熱水，相當(dāng)于每天可以吸收相當(dāng)于1000-1800度電的熱能)。如果采用常規(guī)中央空調(diào)的安裝方法，每臺盤管的制熱量為5千瓦,總制熱量為400千瓦,應(yīng)配置65模塊機(jī)組6臺，單機(jī)耗電25千瓦/時(shí),共計(jì)耗電功率為150千瓦/時(shí)。按平均每天工作8小時(shí)計(jì)算，平均每天應(yīng)該用電1200度電；加上水泵功率7.5千瓦/時(shí)，每天用電180千瓦/時(shí)；熱水按常規(guī)太陽能加電輔熱每天15噸熱水，每噸熱水輔熱用電30度,每天應(yīng)該用電450度電。綜上所述,模塊每天消耗1200度電,水泵每天消耗180度電，熱水輔熱每天消耗450度電，每天至少用電1830度以上，而且必須采用限時(shí)供應(yīng)，無法做到全天24小時(shí)供應(yīng)。因此，本實(shí)用新型的節(jié)能效果較普通水系中央空調(diào)節(jié)能89%以上。上述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本實(shí)用新型保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求1、中央太陽能集中智能供暖熱水設(shè)備，其特征在于:包括直熱式中央太陽能集熱器、恒溫水箱、輔熱機(jī)組、全自動智能定量供暖控制柜和末端節(jié)能控制器；復(fù)數(shù)個直熱式中央太陽能集熱器組成中央太陽能集熱聯(lián)箱；中央太陽能集熱聯(lián)箱連接恒溫水箱；恒溫水箱連接輔助加熱的輔熱機(jī)組，輔熱機(jī)組電連接全自動智能定量供暖控制柜，全自動智能定量供暖控制柜通過給水管分別連接房間內(nèi)的供暖設(shè)備和出水終端，在供暖設(shè)備上安裝有末端節(jié)能控制器；全自動智能定量供暖控制柜電連接供暖設(shè)備和出水終端的總開關(guān)，通過總開關(guān)的開啟或關(guān)閉，控制全自動智能定量供暖控制柜開始或停止運(yùn)作。
2、如權(quán)利要求1所述的中央太陽能集中智能供暖熱水設(shè)備，其特征在于:全自動智能定量供暖控制柜包括自動增壓循環(huán)水泵、空氣壓力罐、增加恒溫水箱水量的定時(shí)定量補(bǔ)水裝置、保證回水循環(huán)的定時(shí)循環(huán)裝置、保證直熱式中央太陽能集熱器高溫自動循環(huán)的循環(huán)加熱裝置、監(jiān)控恒溫水箱最低水位的補(bǔ)水裝置和保證恒溫水箱溫度與出水溫度的恒溫控制裝直。
3、如權(quán)利要求1所述的中央太陽能集中智能供暖熱水設(shè)備，其特征在于:供暖設(shè)備由中央空調(diào)盤管、地暖墻暖盤和暖氣盤組成；全自動智能定量供暖控制柜通過給水管分別連接中央空調(diào)盤管的進(jìn)水口、地暖墻暖盤管的進(jìn)水口和暖氣盤管的進(jìn)水口，中央空調(diào)盤管的出水口、地暖墻暖盤管的出水口和暖氣盤管的出水口通過回水管分別與恒溫水箱連接，在中央空調(diào)盤管、地暖墻暖盤管和暖氣盤管上均安裝有末端節(jié)能控制器。
4、如權(quán)利要求1所述的中央太陽能集中智能供暖熱水設(shè)備，其特征在于:輔熱機(jī)組包括空氣能熱泵和電輔加熱器，空氣能熱泵連接恒溫水箱；電輔加熱器安裝在恒溫水箱與全自動智能定量供暖控制柜之間。
5、如權(quán)利要求1所述的中央太陽能集中智能供暖熱水設(shè)備，其特征在于:直熱式中央太陽能集熱器具有直熱式真空管，直熱式真空管豎插并聯(lián)式分布。
6、如權(quán)利要求1所述的中央太陽能集中智能供暖熱水設(shè)備，其特征在于:恒溫水箱為雙層恒溫水箱。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種中央太陽能集中智能供暖熱水設(shè)備，其包括直熱式中央太陽能集熱器、恒溫水箱、輔熱機(jī)組、全自動智能定量供暖控制柜和末端節(jié)能控制器；復(fù)數(shù)個直熱式中央太陽能集熱器組成中央太陽能集熱聯(lián)箱；中央太陽能集熱聯(lián)箱連接恒溫水箱；恒溫水箱連接對恒溫水箱進(jìn)行恒溫加熱的輔熱機(jī)組，輔熱機(jī)組電連接全自動智能定量供暖控制柜，全自動智能定量供暖控制柜通過給水管分別連接房間內(nèi)的供暖設(shè)備和出水終端，在供暖設(shè)備上安裝有末端節(jié)能控制器；全自動智能定量供暖控制柜電連接供暖設(shè)備和出水終端的總開關(guān)。本實(shí)用新型不但能夠充分利用太陽能，具有高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，而且使用方便，成本低，適用范圍廣泛。
文檔編號F24D19/10GK202955772SQ20122046422
公開日2013年5月29日 申請日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者翟飛雄 申請人:翟飛雄