一种针对民用住宅的热水时控温控供给系统技术方案

本发明专利技术公开了一种针对民用住宅的热水时控温控供给系统，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、蓄电池组及电热丝；所述热水供配送与末端用水系统包括：加热水箱、储水罐及循环罐；所述检测与控制系统包括系统控制器，对整个系统进行检测和控制。本系统由于其占地面积相对较小，具有较佳的通用性。且极大地扩展了太阳能发电技术的使用功能和适用范围，同时匹配民用住宅的用水时段需求。无论在偏远的农村还是繁华的城市住宅建筑中都可以完美的适用，具有广阔的应用前景。前景。前景。

【技术实现步骤摘要】
一种针对民用住宅的热水时控温控供给系统


[0001]本专利技术涉及自动化控制系统，尤其是涉及一种针对民用住宅的热水时控温控供给系统。

技术介绍

[0002]目前针对建筑住宅,尤其是高层建筑住宅的热水供给系统一般采用燃气式或电加热式热水系统，对于住宅的热水供水需求，一般具有时间相对固定，阶段性用水量相对较少及用水频率(龙头开关频率)相对较高等情况。对于燃气式或电加热式热水系统，容易造成启动频繁、持续性工作等情况，容易造成电能的损耗及热水的频繁性加热等情况。
[0003]随着新能源的广泛应用与国家节能减排理念的持续提出，太阳能作为一种新型的清洁能源，已在各个方面得到了广泛的应用与推广，太阳能热水器已在低层建筑中得到广泛的应用，太阳能发电目前也得到了有效的推广，相关应用技术亦日趋完善与成熟。
[0004]现有技术主要包含相应检测与控制技术，检测技术主要应用相应传感器进行对应数值与参数的主要包括水温、水位、水流量等相应参数。控制技术以相应控制器为核心，提过编程进行系统的分析判断与总体控制来实现对于开关阀门的控制给水量的补给及实现对于水温的调节与控制。
[0005]目前市场及相应专利方案中针对新能源热水供给系统主要以太阳能热水器为主，通过集热管对水进行加热控制处理，然后通过管道输送来实现对于水温的调节与控制。
[0006]现有热水节能方案主要通过对阀门的开关及水泵的输送来实现对于水流路径的控制及实现热水的循环处理，在使用过程中对于外界新水量的需求相对较大。
[0007]对于水温的保持，采用多级水箱电加热方式来实现恒温保持。
[0008]但是，太阳能热水器占地面积相对较多，目前在高层及超高层建筑中基本放弃对太阳能热水器的使用，其使用时间都受限于气候情况，在阴雨天或者寒冷季节使用时，其热水效果较差。同时，对于水温的调节与控制不好把握，温度受光照强度影响相对较大。目前存在的热水循环及节水装置基本都需要加入水泵来实现热水循环，成本相对较高，不适合家用系统。而且在无形中加大了能耗损失。家用的热水系统使用时间相对固定，而目前的热水系统需在全天全阶段来维持温度的稳定。相对容易造成能耗的损失。现有的太阳能热水器对环境的依赖性相对较大，需额外增加其他热水供给系统来保持供水的稳定性与持续性，且在夜晚时间段基本依靠其他热水供给系统来实现热水的供给。

技术实现思路

[0009]专利技术目的：为了克服
技术介绍
的不足，本专利技术公开一种针对民用住宅的热水时控温控供给系统，可有效实现对于太阳能的利用，通过能量的转换将太阳能转换为电能来实现对于热水的加热与保温过程，同时根据住宅用水的需求，加入时控控制策略，用户可自行设定用水需求时间段，在此时间段中此系统可通过前端热水供应系统的调节与控制来保证足量与足温热水的供应。在空闲时间段，以电热丝低功耗运行方式来维持较低温的热水供
给。同时加入了储水罐及循环罐，可实现热水的稳定供给及循环加热与利用，在实现对太阳能充分利用的基础上可实现对于电能的节约及水资源的充分利用。
[0010]技术方案：本专利技术公开的针对民用住宅的热水时控温控供给系统，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；
[0011]所述太阳能能源供给系统包括：太阳能电池板、蓄电池组及电热丝，所述太阳能电池板和电热丝通过太阳能电池板加热线路和太阳能电池板加热电路控制开关连接，所述蓄电池组和电热丝通过蓄电池加热线路和蓄电池电路加热电路控制开关连接，所述太阳能电池板和蓄电池组之间设有蓄电池充电控制开关；
[0012]所述热水供配送与末端用水系统包括：加热水箱、储水罐及循环罐及末端用水装置，所述加热水箱内设有电热丝，通过加热水箱出水管道和加热水箱出水电磁阀连通储水罐，所述储水罐通过储水罐出水管道和储水罐出水电磁阀连通末端用户出水口及循环罐，所述储水罐出水管道与循环罐之间设有循环罐进水端电磁阀，冷水进口通过加热水箱进水管道和冷水进口电磁阀与加热水箱连通，所述循环罐通过循环罐出水管道与加热水箱进水管道连通；所述末端用水装置通过流量计连接储水箱出水管道，同时通过燃气热水器电磁阀连接燃气热水器热水回路。
[0013]所述检测与控制系统包括系统控制器，对整个系统进行检测和控制。
[0014]进一步的，所述太阳能能源供给系统中，所述太阳能电池板连接光照度传感器。
[0015]进一步的，所述太阳能能源供给系统的工作方法为：所述光照度传感器检测到光照度充足时，启动晴天模式，采用太阳能电池板对电热丝加热；同时在空闲时间段来实现对于蓄电池组的充电过程；当光照度传感器检测到光照度不满足时，启动备用模式，由蓄电池组对电热丝加热。
[0016]进一步的，所述热水供配送与末端用水系统中，所述加热水箱中设有加热水箱温度传感器和加热水箱水位传感器，所述加热水箱水位传感器包括加热水箱高水位传感器和加热水箱低水位传感器，所述加热水箱还设有加热水箱排污出水口。
[0017]进一步的，所述加热水箱的控制方法为：
[0018]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
；
[0019]S012、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，加热水箱中电热丝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；
[0020]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，通过加热水箱中的加热水箱温度传感器和加热水箱水位传感器实现检测；
[0021]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；
[0022]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；
[0023]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。
[0024]进一步的，所述热水供配送与末端用水系统中，所述储水罐中设有储水罐温度传感器和储水罐水位传感器，所述储水罐水位传感器包括储水罐高水位传感器和储水罐低水位传感器，所述循环罐中设有循环罐水位传感器和循环罐排污出水口，所述循环罐水位传感器包括循环罐高水位传感器和循环罐低水位传感器，所述循环罐出水管道上设有止回阀和加压水泵。
[0025]进一步的，所述储水罐的控制方法为：
[0026]S021、系统控制器通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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

【专利技术属性】
技术研发人员：王银杰，倪思佳，陈念恒，陈宇，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：