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专利号: 202111180411X
申请人: 盐城工学院
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:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种针对民用住宅的热水时控温控供给系统,其特征在于,包括:太阳能能源供给系统、热水供配送与末端用水系统及检测与控制系统;

所述太阳能能源供给系统包括:太阳能电池板(1)、蓄电池组(2)及电热丝(4),所述太阳能电池板(1)和电热丝(4)通过太阳能电池板加热线路(12)和太阳能电池板加热电路控制开关(5)连接,所述蓄电池组(2)和电热丝(4)通过蓄电池加热线路(11)和蓄电池电路加热电路控制开关(6)连接,所述太阳能电池板(1)和蓄电池组(2)之间设有蓄电池充电控制开关(47);

所述热水供配送与末端用水系统包括:加热水箱(3)、储水罐(26)、循环罐(32)及末端用水装置,所述加热水箱(3)内设有电热丝(4),通过加热水箱出水管道(13)和加热水箱出水电磁阀(10)连通储水罐(26),所述储水罐(26)通过储水罐出水管道(29)和储水罐出水电磁阀(28)连通末端用户出水口及循环罐(32),所述储水罐出水管道(29)与循环罐(32)之间设有循环罐进水端电磁阀(43),冷水进口通过加热水箱进水管道(45)和冷水进口电磁阀(14)与加热水箱(3)连通,所述循环罐(32)通过循环罐出水管道(31)与加热水箱进水管道(45)连通;

所述检测与控制系统包括系统控制器(46),对整个系统进行检测和控制。

2.根据权利要求1所述的针对民用住宅的热水时控温控供给系统,其特征在于:所述太阳能能源供给系统中,所述太阳能电池板(1)连接光照度传感器(44)。

3.根据权利要求2所述的针对民用住宅的热水时控温控供给系统,其特征在于:所述太阳能能源供给系统的工作方法为:所述光照度传感器(44)检测到光照度充足时,启动晴天模式,采用太阳能电池板(1)对电热丝(4)加热;同时在空闲时间段来实现对于蓄电池组(2)的充电过程;当光照度传感器(44)检测到光照度不满足时,启动备用模式,由蓄电池组(2)对电热丝(4)加热。

4.根据权利要求2所述的针对民用住宅的热水时控温控供给系统,其特征在于:所述热水供配送与末端用水系统中,所述加热水箱(3)中设有加热水箱温度传感器(7)和加热水箱水位传感器(8),所述加热水箱水位传感器(8)包括加热水箱高水位传感器(18)和加热水箱低水位传感器(19),所述加热水箱(3)还设有加热水箱排污出水口(9)。

5.根据权利要求4所述的针对民用住宅的热水时控温控供给系统,其特征在于:所述加热水箱(3)的控制方法为:

S011、首先用户根据用水需求设置一天或一段时间内所对应的主要用水时间段及用水温度T用;

S012、系统控制器(46)根据对时间的监测来判断在当前时间段是否有用水需求,如目前时间段无用水需求时,加热水箱(3)中电热丝(4)保持在低功耗运行状态,以低于设定用水温度T用的较低温度来实现对于偶然性用水的供水需求;当工作于空闲区间时,此时对于加热水箱中热水采用低功率保温状态,维持基本的热水温度在T用‑5℃内,保持间歇性热水需求;

S013、当前时间段接近或为用水需求时间段时,热水供应系统需满足正常的水温及水量需求,通过加热水箱(3)中的加热水箱温度传感器(7)和加热水箱水位传感器(8)实现检测;

S014、当水位低于最低水位时,需要进行对于加热水箱的补水,并停止对于加热水箱中热水的加热或保温工作;当水位高于最高水位时,停止补水并通过加热水箱排污出水口(9)排水;当水位位于高位与低位水位中间时,对于温度来实现监控过程;

S015、当工作处于用水时间段区间时,在此时间段内对加热水箱(3)中的热水进行全时段加热并保温,维持热水温度T设保持在T用+(5‑8℃)之间稳定区间范围内;

S016、确定时控参数后,通过对于光照强度的检测,来实现对于前段加热电路的选择。

6.根据权利要求4所述的针对民用住宅的热水时控温控供给系统,其特征在于:所述热水供配送与末端用水系统中,所述储水罐(26)中设有储水罐温度传感器(17)和储水罐水位传感器(23),所述储水罐水位传感器(23)包括储水罐高水位传感器(21)和储水罐低水位传感器(22),所述循环罐(32)中设有循环罐水位传感器(33)和循环罐排污出水口(36),所述循环罐水位传感器(33)包括循环罐高水位传感器(35)和循环罐低水位传感器(34),所述循环罐出水管道(31)上设有止回阀(15)和加压水泵(16)。

7.根据权利要求6所述的针对民用住宅的热水时控温控供给系统,其特征在于:所述储水罐(26)的控制方法为:

S021、系统控制器(46)通过放置于储水罐(26)内部的传感器来检测当前水位与水温;

S022、当水位于低水位以下,进行对于储水罐的补水,需开启加热水箱出水电磁阀(10);当水位于高水位以上,关闭加热水箱出水口电磁阀(10);当水位位于高位与低位水位中间时,进一步的对于温度来实现监控过程;

S023、对于温度的监控过程根据相应的时间段来判断,系统控制器根据对时间的监测来判断在当前时间段是否有用水需求,如目前时间段无用水需求时,则保证储水罐的热水温度在T用‑5℃内,保持间歇性热水需求;

S024、当目前温度T大于等于T设温度时,则不需要采取热水循环操作,当工作处于用水时间段区间时,在此时间段内对储水罐中的热水进行全时段温度控制,维持热水温度T设保持在T用±2℃之间稳定区间范围内;

S025、当储水罐(26)的水温低于设定水温值时,首先进行排水过程,开启储水罐出水电磁阀(28)和循环罐进水端电磁阀(43),将水排至循环罐(32);

S026、当储水罐(26)中释放一定比例的热水后,关闭储水罐出水电磁阀(28)和循环罐进水端电磁阀(43),同时打开加热水箱出水电磁阀(10),加热水箱(3)将温度较高的热水注入到储水罐(26)中,实现对于储水罐(26)温度调节过程;

S027、系统控制器通过相应传感器实时检测储水罐(26)的温度;

S028、当目前温度不满足设定要求时,继续进行热水循环,继续来实现对于温度的调节过程;

S029、当目前温度满足设定要求时,则关闭加热水箱出水电磁阀(10)、储水罐出水电磁阀(28)和循环罐进水端电磁阀(43),结束热水的循环过程;

S030、加压水泵(16)开启,将循环罐(32)中的较低温热水补入加热水箱(3)内,使加热水箱(3)中热水较快的达到设定的温度要求;检测循环罐(32)中水量的变化,当水位低于最低水位时,则循环罐(32)中的水量不能正常满足加热水箱(3)的水量要求,开启冷水进口电磁阀(14),对加热水箱(3)补水,当水位高于最高水位时,则经循环罐排污出水口(36)释放一定量的低温热水,保证循环罐(32)一定的余量空间。

8.根据权利要求6所述的针对民用住宅的热水时控温控供给系统,其特征在于:所述储水罐(26)和循环罐(32)内分别设有储水罐气囊(24)和循环罐气囊(32),所述储水罐气囊(24)和循环罐气囊(32)均连接压力传感器(30)和补气罐(27);进水时,气囊被压缩的空间就是储水的容积。

9.根据权利要求1所述的针对民用住宅的热水时控温控供给系统,其特征在于:所述末端用户出水口处设有流量计(40)、燃气热水器热水回路(42)及燃气热水器电阀门(41)。