利用太阳能制备生活热水系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能热水技术领域，具体地说是一种利用太阳能制备生活热水系统。
【背景技术】
[0002]利用太阳能制备生活热水具有节能、清洁和可持续利用等优点，但太阳能比较其它能源制备生活热水存在不稳定性的缺点，其供水安全性较低。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种节能、卫生、安全、经济和使用效果好的利用太阳能制备生活热水系统。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:利用太阳能制备生活热水系统主要由太阳能集热器、集热水箱、太阳能循环泵、太阳能控制箱、蓄热水箱、辅热加热器、增压变频泵、热水循环泵、控制柜和用水管网组成，太阳能集热器、集热水箱、太阳能循环泵、太阳能控制箱和蓄热水箱分别设置在高层建筑物的屋顶，辅热加热器、增压变频泵、热水循环泵和控制柜分别设置在地下室，地下室与屋顶之间布设有用水管网。
[0005]所述太阳能集热器进水与太阳能循环管连接，太阳能集热器出水与太阳能回水管连接，太阳能循环管和太阳能回水管再分别与集热水箱连接，在太阳能循环管上装有太阳能循环泵，在太阳能集热器出水连接太阳能回水管之前设有温度传感器一，集热水箱内设有水位传感器一和温度传感器二，集热水箱还接有冷水供水管进水，且在冷水供水管上装有电磁阀，冷水供水管伸入集热水箱的下部注水，在集热水箱上部还设有连通管与蓄热水箱连接，在蓄热水箱内设有水位传感器二和温度传感器三，所述温度传感器一、水位传感器一、温度传感器二、太阳能循环泵、电磁阀、水位传感器二和温度传感器三分别与太阳能控制箱接线连接，且在太阳能控制箱内装设有GPRS收发模块；
所述蓄热水箱出水与热水出水管连接，热水出水管再与设置在地下室的辅热加热器进水口连接，且在热水出水管连接辅热加热器之前装有增压变频泵，在增压变频泵之前的热水出水管上装有压力传感器二，热水出水管在增压变频泵之后装有止回阀一，热水出水管在止回阀一之后设有压力传感器三，所述辅热加热器主要用于补偿式恒温加热，且辅热加热器的出水口与热水供水管连接，热水供水管再与用水管网连接，用水管网回水通过热水回水管接入热水出水管回流至辅热加热器形成循环，且热水回水管连接在止回阀一之后的热水出水管上，在热水供水管上还装有银/铜离子发生器和压力传感器一，在热水回水管上装有膨胀罐和过滤器，热水回水管在过滤器之后装有热水循环泵，热水回水管在热水循环泵之前、过滤器之后设有温度传感器四和压力传感器四，热水回水管在热水循环泵之后装有止回阀二，在辅热加热器上还设有温控变送器和安全阀，辅热加热器还分别与辅热源供水管和辅热源回水管连接，在辅热源供水管上装有温控阀。所述压力传感器一、银/铜离子发生器、温控变送器、压力传感器二、增压变频泵、压力传感器三、温控阀、温度传感器四、压力传感器四和热水循环泵分别与控制柜接线连接，且在控制柜内装设有GPRS无线终端。
[0006]本发明的工作原理是，太阳能集热器直接对集热水箱加热，太阳能集热器将太阳光能转换为热能，太阳能集热器温度升高，温度传感器一检测太阳能集热器温度，温度传感器二检测集热水箱温度，当太阳能集热器温度高于集热水箱温度在系统预设的启泵温差值及以下时，太阳能循环泵启动强制循环，太阳能集热器温度降低，集热水箱温度升高，直至太阳能集热器温度较集热水箱温度在系统预设的停泵温差值以内时，太阳能循环泵停止运行，如此反复，实现本发明的太阳能集热器直接对集热水箱加热，所述系统预设的启泵温差值优选在2°C?5°C范围，也就是启泵温差值在太阳能集热器温度高于集热水箱温度2°C?5°C为最优，所述系统预设的停泵温差值优选在0.5°C?1°C范围，也就是停泵温差值在太阳能集热器温度高于集热水箱温度0.5°C?1°C为最优；当温度传感器二检测到集热水箱温度高于系统预设的出水温度值时，装在冷水供水管的电磁阀打开向集热水箱下部注水，集热水箱水位上升，并且集热水箱上部的热水将通过连通管进入蓄热水箱，当温度传感器二检测到集热水箱温度低于系统预设的加热水温度值时，电磁阀关闭，冷水供水管切断和停止补水，装在集热水箱内的水位传感器一检测集热水箱水位，当集热水箱水位低于系统预设的无水水位点时，太阳能循环泵自动停机保护、并报警，待集热水箱水位恢复到系统预设的有水水位点及以上时，太阳能循环泵自动恢复为正常状态；
所述蓄热水箱对用水管网供应加热水，同时辅热加热器对蓄热水箱的出水进行补偿式恒温加热，增压变频泵从蓄热水箱内取水加压和为用水管网提供足够的压力需求，增压变频泵相对于压力传感器三进行变频增压、稳压控制，并使热水出水管压力维持在系统预设的出水恒压值，装在增压变频泵之前的压力传感器二主要用于保护增压变频泵能够无水自动停机、有水自动开机，蓄热水箱出水则通过热水出水管流入辅热加热器，蓄热水箱水位下降，当蓄热水箱水位下降至系统预设的低水位点及以下时，电磁阀自动打开注水和使集热水箱水位上升，并且集热水箱通过连通管向蓄热水箱补水，蓄热水箱水位上升，当蓄热水箱水位上升至系统预设的高水位点时，电磁阀关闭，蓄热水箱补水结束，在此过程中，装在蓄热水箱内的水位传感器二检测蓄热水箱水位；与此同时，装在辅热加热器上的温控变送器检测辅热加热器的热水温度，当检测到辅热加热器的热水温度低于系统预设的热水恒温值时，辅热加热器将通过温控阀打开辅热源供水管提供热源进行补偿加热，此时，温控阀相对于系统预设的热水恒温值自适应地调节开度，直至全开或关闭，使辅热加热器内的热水温度维持在系统预设的热水恒温值上，当温控变送器检测到辅热加热器内的热水温度高于系统预设的热水恒温值时，温控阀将自动关闭，辅热加热器即停止补偿加热；
所述辅热加热器出水经过银/铜离子发生器杀菌消毒处理之后，再通过热水供水管向用水管网输送压力稳定、水质卫生和温度恒定的生活热水予以24小时供应，而且装在热水回水管上的温度传感器四检测热水回水管温度，装在热水回水管上的压力传感器四检测热水回水管压力，当检测到热水回水管温度低于系统预设的保证温度值时，热水循环泵启动，此时，用水管网内的水将通过热水回水管到热水循环泵加压后回流至辅热加热器形成循环，热水回水管温度升高，当检测到热水回水管温度高于系统预设的节能温度值时，热水循环泵停机，如此反复运行，即实现本发明的节水、节能效果，所述系统预设的保证温度值优选低于系统预设的热水恒温值4°C?8°C，所述系统预设的节能温度值优选低于系统预设的热水恒温值2°C?4°C ;在热水循环泵运行过程中，当检测到热水回水管压力低于系统预设的缺水压力值时，系统将判定热水回水管缺水，热水循环泵停机保护、并报警，所述系统预设的缺水压力值优选在0.10?0.20MPa范围内，待热水回水管压力恢复到系统预设的正常工作压力范围时，缺水报警自动消除，热水循环泵将恢复为正常状态。
[0007]所述太阳能控制箱依据温度传感器一、温度传感器二、温度传感器三、水位传感器一和水位传感器二检测到的信号，对太阳能循环泵和电磁阀进行自动控制，并且将检测到的信号以及太阳能循环泵和电磁阀的状态信号一起打包和实时发送给GPRS收发模块，再由GPRS收发模块以GPRS方式传送给设置在地下室的控制柜，所述控制柜将通过设置的GPRS无线终端及时接收太阳能控制箱发来的信息，同时，控制柜还可以通过GPRS无线终端向太阳能控制箱实时发送有关控制信息，从而实现本发明的无线通讯与集散监测、监控功倉泛。
[0008]本发明的有益效果是，本发明具有节能、节水、安全、卫生、经济和工作稳定性好等优点，而且成本低，使用效果好，还可实现无人值守控制，便于推广应用。
【附图说明】
[0009]附图1为本发明的结构示意图。
[0010]图中，1、太阳能集热器，2、温度传感器一，3、太阳能回水管，4、集热水箱，5、水位传感器一，6、温度传感器二，7、太阳能循环泵，8、太阳能循环管，9、太阳能控制箱，10、GPRS收发模块，11、电磁阀，12、冷水供水管，13、连通管，14、蓄热水箱，15、水位传感器二，16、温度传感器三，17、热水出水管，18、热水供水管，19、压力传感器一，20、银/铜离子发生器，21、安全阀，22、温控变送器，23、辅热加热器，24、压力传感器二，25、增压变频泵，26、止回阀一，27、压力传感器三，28、用水管网，29、辅热源供水管，30、温控阀，31、辅热源回水管，32、控制柜，33、GPRS无线终端，34、热水回水管，35、膨胀罐，36、过滤器，37、温度传感器四，38、压力传感器四，39、热水循环泵，40、止回阀二。
【具体实施方式】
[0011]下面就附图1对本发明的一种太阳能集中热水系统作以下详细地说明。
[0012]如附图1所示，本发明的一种太阳能集中热水系统主要由太阳能集热器1、集热水箱4、太阳能循环泵7、太阳能控制箱9、蓄热水箱14、辅热加热器23、增压变频泵25、热水循环泵39、控制柜32和用水管网28组成，太阳能集热器1、集热水箱4、太阳能循环泵7、太阳能控制箱9和蓄热水箱14分别设置在高层建筑物的屋顶，辅热加热器23、增压变频泵25、热水循环泵39和控制柜32分别设置在地下室，地下室与屋顶之间布设有用水管网28。
[0013]所述太阳能集热器I进水与太阳能循环管8连接，太阳能集热器I出水与太阳能回水管3连接，太阳能循环管8和太阳能回水管3再分别与集热水箱4连接，在太阳能循环管8上装有太阳能循环泵7，在太阳能集热器I出水连接太阳能回水管3之前设有温度传感器一 2，