太阳能集成优化热水系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种太阳能集成优化热水系统技术领域，更具体地说，它涉及一种学生宿舍用太阳能热水辅助燃气锅炉的太阳能集成优化热水系统。
【背景技术】
[0002]热水系统一般应用于房地产开发、宾馆、酒店、学生宿舍、医院病房等包含有多点热水用户组成的建筑。热水系统主要由三部分构成:热源部分、换热部分和蓄热部分。热源有多种选择，可以用煤炉、电水暖炉、燃气炉、燃油锅炉、太阳能热水、空气源热泵等。目前，根据使用实际情况大多采用电水暖炉或是空气源热泵或是太阳能，首选的方案:太阳能+电气暖炉方式，性能稳定，无季节变化之忧，节约能源降低费用。
[0003]太阳能和电气混合热气系统的控制部分多采用多单一功能仪表组合在一块，来完成整套系统的运行。功能仪表包括若干温度传感器、压力传感器等通过PLC来实现自动控制。
[0004]多点热水系统的构成需要大量外部管路进行连接，这就造成了外部管路系统复杂，水路较多。当热水终点设备(热水器)不工作时，外部管路中的水会冷却，而使用过程中只需要热水，因此，必须排尽这些管路中的冷水，才能得到热水。这一过程带来两方面问题:其一，水电气浪费；管路中的冷水一般不能作为洗浴使用，一般都是直接放掉，导致水资源浪费；当热水器使用完毕后，由于管路长，管路中停留的都是热水，而这些热水将在自然状态下慢慢冷却，在下次使用前被排放掉，因此，这些热水都是被浪费的，也就是浪费了水、电或燃气。其二，不方便；由于管路中冷水的排放一般要十几秒钟，因此，在使用中需要较长时间的等待，影响用户体验。在等待的过程中，可能引起身体不适，甚至会突发疾病。如果不能解决管路内冷水的问题，会造成水资源的大量浪费，与我国提倡的节约不相符合。
[0005]学生宿舍的热水系统较其它几个热水系统存在特殊性，即时间性。学生白天均需在教室内接受义务教育，只有晚上才需要使用太阳能集成优化热水系统，而其它的热水系统均需实时提供使用，若学生宿舍的热水系统采用其它太阳能集成优化热水系统的相同方式运行的话，造成白天资源大量浪费。如何针对学生群体的宿舍的热水系统进行有效的管理和设置，成为眼下一个急需解决的难题。
【实用新型内容】
[0006]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种太阳能集成优化热水系统，针对学生群体对于洗浴需求的特殊性，回水管路上设置有热水回水循环泵和时间继电器，时间参数的设定可避免热水回水循环泵24小时工作，造成电气资源浪费，太阳能能量流失。通过集散控制系统，监控该系统内的使用工况，提供实时和历史故障查询，便于管理和数据采集。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案:一种太阳能集成优化热水系统，包括保温水箱、太阳能加热系统、燃气热水系统、热水器，太阳能加热系统和燃气热水系统均连接至保温水箱，保温水箱上设置有输送热水的总输送管道，总输送管道连接设置有若干支路输送管道，支路输送管道连接各楼层热水器，支路输送管道对应总输送管道的另一端设置有连接保温水箱的回水管路，回水管路上设置有热水回水循环泵和时间继电器，热水回水循环泵和时间继电器均连接至控制系统。
[0008]通过采用上述技术方案，采用双加热系统(太阳能加热系统和燃气热水系统)，性能稳定，无季节变化之忧，节约能源降低费用。热水器和保温水箱之间设置有回水管路，回水管路上设置有热水回水循环泵和时间继电器，使回水管路在指定时间开始运行，保温水箱内热水流经总输送管道和支路输送管道，使支路输送管道内的冷水被热水替换，并且冷水重新回到保温水箱内重新加热升温。实现热水器即开即热，也可使冷水回收，不会造成水资源浪费。学生群体对于洗浴需求的特殊性，时间参数的设定可避免热水回水循环泵24小时工作，造成电气资源浪费，太阳能能量流失。
[0009]本实用新型进一步设置为:所述的太阳能加热系统包括太阳能集热器、太阳能循环泵和若干供水管路，太阳能集热器设置有进水口和出水口，出水口通过供水管路连接至保温水箱，出水口设置有第一温度传感器，保温水箱内设置有第二温度传感器，保温水箱底部设置有太阳能热水循环口，太阳能热水循环口通过供水管路连接至太阳能循环泵的一端，太阳能循环泵的另一端通过供水管路连接至太阳能集热器的进水口，太阳能循环泵、第一温度传感器、第二温度传感器均连接至控制系统。
[0010]通过采用上述技术方案，可实现太阳能加热系统的温度强制循环控制。太阳能循环泵的启闭由保温水箱内的温度与太阳能集热器出水口的温度之差控制。当太阳能集热器在阳光的照耀下，温度差大于预定值时，太阳能循环泵开启，将保温水箱中的低温水抽入太阳能集热器中，太阳能集热器中的热水直接顶入保温水箱；当温度差小于预定值时，太阳能循环泵自动关闭，如此反复，将所有热量全部收入保温水箱中，是保温水箱中温度保持恒温。
[0011]本实用新型进一步设置为:所述的连接太阳能热水循环口和太阳能循环泵的供水管路上设置有第三温度传感器，第三温度传感器连接至控制系统。
[0012]通过采用上述技术方案，可实现供水管路的防冻。当管路内水的温度小于3°C时，通过控制系统启动太阳能循环泵，使保温水箱内热水冲走供水管路内的冷水，冷水进入太阳能集热器内重新加热并循环，使水管内水处于流动状态，同时，当水温升至结冰点以上，大于5°C时，停止太阳能循环泵。该过程可避免供水管路结冻。
[0013]本实用新型进一步设置为:所述的太阳能循环泵靠近保温水箱一侧设置有增压给水设备，增压给水设备包括膨胀罐、接自来水定压和接水处理软水的接口。
[0014]通过采用上述技术方案，可以满足除了靠重力作用外，用空气压力等方法把水压加大，送水到更高的水位，这样可以打破传统的高水塔模式，可以从低处直接为高处供水。增压给水设备一般指的是无负压供水设备或者变频恒压供水设备，都可以用来作为二次加压供水的。
[0015]本实用新型进一步设置为:所述的燃气热水系统包括燃气热水机组、燃气循环泵、板式换热器、板换水箱循环泵和若干供水管路，保温水箱的侧壁设置有燃气热水循环口，板式换热器包括左导轨和右导轨，燃气热水机组包括采暖回水进口和采暖回水出口，燃气热水循环口通过供水管路连接至板换水箱循环泵的一端，板换水箱循环泵的另一端连接至板式换热器的左导轨下端，左导轨的上端连接至保温水箱，右导轨的下端通过供水管路连接燃气热水机组的采暖回水进口，采暖回水出口通过供水管路连接燃气循环泵的一端，燃气循环泵的另一端连接板式换热器的右边导轨的上端，板换水箱循环泵、燃气循环泵连接至控制系统。
[0016]通过采用上述技术方案，可以满足晚间洗浴需要增加供应量的情况，利用燃气热水机组通过热交换的方式，保温水箱内的水始终恒定在41°C。当保温水箱内热水水量不断减少，保温水箱加入冷水，使整体水温降低，此时太阳能加热不能满足瞬间需求，手动打开燃气热水机组进行快速加热，通过板式换热器进行热交换，同样可使保温水箱保持恒温。
[0017]本实用新型进一步设置为:所述的燃气热水机组的采暖回水出口设置有三通阀，阀体的一端设置膨胀水箱和软水器，膨胀水箱和软水器通过供水管路连接，该供水管路上设置有连接太阳能集热器出水口的接口。
[0018]通过采用上述技术方案，用于给燃气热水机组内的循环水进行补水，避免燃气热水机组内的循环水干涸，损害燃气热水机组。
[0019]本实用新型进一步设置