CN219120647U - 一种光伏、光热、电锅炉的双水箱供暖及生活热水*** - Google Patents

Abstract

本实用新型属于太阳能供暖技术领域，提供一种光伏、光热、电锅炉的双箱供暖及生活热水***,包括集热器供暖单元、光伏辅助加热器供暖单元和散热单元，散热单元进端和出端连通有第一电磁三通阀和第二电磁三通阀，集热器供暖单元出端、光伏辅助加热器供暖单元出端与第一电磁三通阀连通，集热器供暖单元进端、光伏辅助加热器供暖单元进端与第二电磁三通阀连通，集热器供暖单元出端和集热器供暖单元进端之间有第一电磁阀，光伏辅助加热器供暖单元进端和光伏辅助加热器供暖单元出端之间有第二电磁阀，光伏辅助加热器供暖单元内有换热组件。本实用新型可以有效提高太阳能的利用率，减少运行费用和能耗，同时保障用户供暖及生活用需求。

Description

一种光伏、光热、电锅炉的双水箱供暖及生活热水***

技术领域

本实用新型属于太阳能供暖技术领域，尤其涉及一种光伏、光热、电锅炉的双水箱供暖及生活热水***。

背景技术

常见的太阳能供暖***是一种利用集热器收集太阳辐射并转化为热能供暖的技术。***以水作为储热介质，热量经由散热部件送至室内进行供暖及生活用水。集热器吸热的过程为太阳辐射透过真空管的外管，被集热器镀膜吸收之后沿着内管壁将热量传递给管内的水，管内的水在吸热之后温度上升的同时比重也会减小，从而形成一个向上流动的动力，构成一个热虹吸***。随着热水的不断上移并储存在储水箱上部，同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充，如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度。

然而太阳能时间性很强，白天充足，集热器出力很大，夜间，集热器不工作，但是我们取暖的过程中，白天以及夜里都是必须进行取暖的。所以为了弥补夜晚无法利用阳光的缺陷，往往采取电加热的方式，这种搭配方式一定程度上保证了供暖可靠性，但采暖成本较高。因此，亟需一种能有效提高太阳能的利用率，减少运行费用和能耗，同时保障用户供暖及生活用水需求的光伏、光热、电锅炉的双水箱供暖及生活热水***。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光伏、光热、电锅炉的双水箱供暖及生活热水***，以解决上述问题，达到有效提高太阳能的利用率，减少运行费用和能耗，同时保障用户供暖及生活用水需求的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：一种光伏、光热、电锅炉的双水箱供暖及生活热水***，包括集热器供暖单元、光伏辅助加热器供暖单元和散热单元，所述散热单元的热水进水端和冷水出水端分别连通有第一电磁三通阀和第二电磁三通阀，所述集热器供暖单元的热水出水端、所述光伏辅助加热器供暖单元的热水出水端分别与所述第一电磁三通阀连通，所述集热器供暖单元的冷水进水端、所述光伏辅助加热器供暖单元的冷水进水端分别与所述第二电磁三通阀连通，所述集热器供暖单元的热水出水端和所述集热器供暖单元的冷水进水端之间连通有第一电磁阀，所述光伏辅助加热器供暖单元的热水进水端和所述光伏辅助加热器供暖单元的冷水出水端之间连通有第二电磁阀，所述光伏辅助加热器供暖单元内设置有换热组件，所述集热器供暖单元、光伏辅助加热器供暖单元、第一电磁三通阀、第二电磁三通阀、第一电磁阀和所述第二电磁阀分别电性连接有控制器。

优选的，所述集热器供暖单元包括太阳能集热器和光热蓄热水箱，所述太阳能集热器的热水出水端和所述光热蓄热水箱的进水端之间连通有第一管路，所述光热蓄热水箱的出水端与所述第一电磁三通阀之间连通有第二管路，所述太阳能集热器的冷水进水端与所述第二电磁三通阀之间连通有第三管路，所述第二管路和所述第三管路之间连通有第四管路，所述第一电磁阀连通在所述第四管路上，所述第三管路上连通有第一循环泵，所述第一循环泵位于所述太阳能集热器和所述第四管路之间，所述第一循环泵与所述控制器电性连接。

优选的，所述光伏辅助加热器供暖单元包括太阳能电池板、辅助加热器、光伏蓄热水箱和配电组件，所述太阳能电池板、配电组件和所述辅助加热器依次电性连接，所述辅助加热器的热水出水端和所述光伏蓄热水箱的进水端之间连通有第五管路，所述光伏蓄热水箱的出水端与所述第一电磁三通阀之间连通有第六管路，所述辅助加热器的冷水进水端与所述第二电磁三通阀之间连通有第七管路，所述第六管路和所述第七管路之间连通有第八管路，所述第二电磁阀连通在所述第八管路上，所述第七管路上连通有第二循环泵，所述第二循环泵位于所述辅助加热器和所述第八管路之间，所述第二循环泵和所述配电组件分别与所述控制器电性连接，所述配电组件和市电电性连接。

优选的，所述散热单元包括散热片，所述第一电磁三通阀与所述散热片的热水进水端之间连通有供暖进水管，所述第二电磁三通阀与所述散热片的冷水出水端之间连通有供暖回水管。

优选的，所述光伏蓄热水箱内设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述控制器电性连接，所述光伏蓄热水箱的顶部固定连接有第二T/P安全阀和第二浮球阀，所述第二T/P安全阀与所述光伏蓄热水箱的内部连通，所述光伏蓄热水箱通过所述第二浮球阀与生活用水管路连通。

优选的，所述光热蓄热水箱内设置有第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述控制器电性连接，所述光热蓄热水箱的顶部固定连接有第一T/P安全阀和第一浮球阀，所述第一T/P安全阀与所述光热蓄热水箱的内部连通，所述光热蓄热水箱通过所述第一浮球阀与所述生活用水管路连通。

优选的，所述第一管路和所述第三管路靠近所述太阳能集热器的一端外壁上分别绕接有电伴热带，所述电伴热带与所述配电组件电性连接。

优选的，所述换热组件包括换热盘管，所述换热盘管固定连接在所述光伏蓄热水箱内。

本实用新型具有如下技术效果：

1.本实用新型在光伏辅助加热器供暖单元内部设置有换热组件，可对生活用水进行加热。

2.本实用新型设计了双供暖单元，使供暖、蓄热可以交替进行，充分利用太阳能，实现高可靠性供暖。

3.本实用新型的光伏辅助加热器供暖单元具备并网发电功能，可在非供暖季将所发电量上送给电网，赚取电费，尽早回收投资成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的示意图；

图2为本实用新型实施例的双***自循环示意图；

图3为本实用新型实施例的集热器供暖示意图；

图4为本实用新型实施例的光伏辅助加热器供暖示意图；

其中，1、太阳能集热器；2、光热蓄热水箱；3、第一电磁三通阀；4、第二电磁三通阀；5、第一循环泵；6、第一止回阀；7、第一调节阀；8、太阳能电池板；9、光伏并网逆变器；10、辅助加热器；11、光伏蓄热水箱；12、第二循环泵；13、第二止回阀；14、第二调节阀；15、配电箱；16、第一T/P安全阀；17、第一浮球阀；18、第一电磁阀；19、第二电磁阀；20、散热片；21、第一温度传感器；22、第二温度传感器；23、第一管路；24、第二管路；25、第三管路；26、第四管路；27、第五管路；28、第六管路；29、第七管路；30、第八管路；31、供暖进水管；32、供暖回水管；33、第二T/P安全阀；34、第二浮球阀；35、控制器；36、换热盘管；37、电伴热带。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1-4所示，本实用新型提供了一种光伏、光热、电锅炉的双水箱供暖及生活热水***，包括集热器供暖单元、光伏辅助加热器供暖单元和散热单元，散热单元的热水进水端和冷水出水端分别连通有第一电磁三通阀3和第二电磁三通阀4，集热器供暖单元的热水出水端、光伏辅助加热器供暖单元的热水出水端分别与第一电磁三通阀3连通，集热器供暖单元的冷水进水端、光伏辅助加热器供暖单元的冷水进水端分别与第二电磁三通阀4连通，集热器供暖单元的热水出水端和集热器供暖单元的冷水进水端之间连通有第一电磁阀18，光伏辅助加热器供暖单元的热水进水端和光伏辅助加热器供暖单元的冷水出水端之间连通有第二电磁阀19，光伏辅助加热器供暖单元内设置有换热组件，集热器供暖单元、光伏辅助加热器供暖单元、第一电磁三通阀3、第二电磁三通阀4、第一电磁阀18和第二电磁阀19分别电性连接有控制器35。

集热器供暖单元的主要作用是利用太阳热射热量直接对其内部的水进行加热蓄热；光伏辅助加热器供暖单元的主要作用是利用太阳能进行发电，利用发出的电能对其内部的水进行加热蓄热；散热单元的主要作用是将集热器供暖单元或光伏辅助加热器供暖单元的蓄热热量向室内散发进行供暖；第一电磁三通阀3和第二电磁三通阀4的主要作用是切换散热单元与集热器供暖单元或光伏辅助加热器供暖单元的连通；第一电磁阀18的主要作用是使集热器供暖单元可以进行自循环；第二电磁阀19的主要作用是使光伏辅助加热器供暖单元可以进行自循环；换热组件的主要作用是对生活用水进行加热，提供热水来源。整体上，本实用新型可以有效提高太阳能的利用率，减少运行费用和能耗，同时保障用户供暖及生活用水需求。

进一步优化方案，集热器供暖单元包括太阳能集热器1和光热蓄热水箱2，太阳能集热器1的热水出水端和光热蓄热水箱2的进水端之间连通有第一管路23，光热蓄热水箱2的出水端与第一电磁三通阀3之间连通有第二管路24，太阳能集热器1的冷水进水端与第二电磁三通阀4之间连通有第三管路25，第二管路24和第三管路25之间连通有第四管路26，第一电磁阀18连通在第四管路26上，第三管路25上连通有第一循环泵5，第一循环泵5位于太阳能集热器1和第四管路26之间，第一循环泵5与控制器35电性连接。

进一步优化方案，第三管路25上还连通有第一止回阀6和第一调节阀7，第一止回阀6和第一调节阀7位于太阳能集热器1和第一循环泵5之间。

如图3所示，集热器供暖单元中，太阳能集热器1位于室外，其余均位于室内。太阳能集热器1为全玻璃真空管式太阳能集热器，光热蓄热水箱2外侧包覆有保温层。当采用集热器供暖模式供暖时，控制器35控制第一电磁三通阀3使第二管路24和散热单元的热水进水端连通，控制第二电磁三通阀4使第三管路25和散热单元的冷水出水端连通，同时关闭第一电磁阀18，打开第二电磁阀19。此时的供暖回路为太阳能集热器1-光热蓄热水箱2-第一电磁三通阀3-散热片20-第二电磁三通阀4-第一循环泵5-第一止回阀6-第一调节阀7-太阳能集热器1。

进一步优化方案，光伏辅助加热器供暖单元包括太阳能电池板8、辅助加热器10、光伏蓄热水箱11和配电组件，太阳能电池板8、配电组件和辅助加热器10依次电性连接，辅助加热器10的热水出水端和光伏蓄热水箱11的进水端之间连通有第五管路27，光伏蓄热水箱11的出水端与第一电磁三通阀3之间连通有第六管路28，辅助加热器10的冷水进水端与第二电磁三通阀4之间连通有第七管路29，第六管路28和第七管路29之间连通有第八管路30，第二电磁阀19连通在第八管路30上，第七管路29上连通有第二循环泵12，第二循环泵12位于辅助加热器10和第八管路30之间，第二循环泵12和配电组件分别与控制器35电性连接，配电组件和市电电性连接。

进一步优化方案，第七管路29上还连通有第二止回阀13和第二调节阀14，第二止回阀13和第二调节阀14位于辅助加热器10和第二循环泵12之间。

如图4所示，光伏辅助加热器供暖单元中，太阳能电池板8位于室外，其余均位于室内。光伏蓄热水箱11外侧包覆有保温层。当采用光伏辅助加热器供暖模式供暖时，控制器35控制第一电磁三通阀3使第六管路28和散热单元的热水进水端连通，控制第二电磁三通阀4使第七管路29和散热单元的冷水出水端连通，同时打开第一电磁阀18，关闭第二电磁阀19。此时的供暖回路为辅助加热器10-光伏蓄热水箱11-第一电磁三通阀3-散热片20-第二电磁三通阀4-第二循环泵12-第二止回阀13-第二调节阀14-辅助加热器10。

进一步优化方案，配电组件包括光伏并网逆变器9和配电箱15，太阳能电池板8依次通过光伏并网逆变器9和配电箱15与辅助加热器10电性连接，配电箱15还与市电电性连接。

光伏并网逆变器9的主要作用是将太阳能电池板8发出的直流电转化为交流电，供给辅助加热器10及并网。

进一步优化方案，散热单元包括散热片20，第一电磁三通阀3与散热片20的热水进水端之间连通有供暖进水管31，第二电磁三通阀4与散热片20的冷水出水端之间连通有供暖回水管32。

进一步优化方案，光伏蓄热水箱11内设置有第二温度传感器22，第二温度传感器22与控制器35电性连接，光伏蓄热水箱11的顶部固定连接有第二T/P安全阀33和第二浮球阀34，第二T/P安全阀33与光伏蓄热水箱11的内部连通，光伏蓄热水箱11通过第二浮球阀34与生活用水管路连通。

进一步优化方案，光热蓄热水箱2内设置有第一温度传感器21，第一温度传感器21与控制器35电性连接，光热蓄热水箱2的顶部固定连接有第一T/P安全阀16和第一浮球阀17，第一T/P安全阀16与光热蓄热水箱2的内部连通，光热蓄热水箱2通过第一浮球阀17与生活用水管路连通。

第二温度传感器22和第一温度传感器21可分别监控光伏蓄热水箱11和光热蓄热水箱2内水的温度，并将水温传递至控制器35；第二T/P安全阀33和第一T/P安全阀16可分别保证光伏蓄热水箱11和光热蓄热水箱2内的压力不超限；第二浮球阀34的主要作用是在光伏蓄热水箱11内的水位低于80％时，自动进行补水；第一浮球阀17的主要作用是在光热蓄热水箱2内的水位低于80％时，自动进行补水。

进一步优化方案，第一管路23和第三管路25靠近太阳能集热器1的一端外壁上分别绕接有电伴热带37，电伴热带37与配电组件电性连接。

电伴热带37与配电箱15电性连接，当集热器供暖单元停止循环且管道内温度达到零度时，控制器35给电伴热带37供电，启动管道保温；当光热供暖***启动循环后，停止对电伴热带37供电。

进一步优化方案，换热组件包括换热盘管36，换热盘管36固定连接在光伏蓄热水箱11内。

通过光伏蓄热水箱11内的流体对换热盘管36内的液体进行加热升温，可用作生活热水来源。

本实施例的工作过程如下：在供暖季，阳光充足的白天，太阳能集热器1向光热蓄热水箱2蓄热，同时太阳能电池板8进行发电，通过光伏并网逆变器9带动辅助加热器10烧水，并向光伏蓄热水箱11蓄热。当光热蓄热水箱2内的水温升高到指定供暖温度时，控制器35控制第一电磁三通阀3和第二电磁三通阀4使第二管路24、散热片20和第三管路25连通，控制第一电磁阀18关闭，第二电磁阀19打开，同时启动第一循环泵5和第二循环泵12，进行集热器供暖模式供暖，此时，光伏辅助加热器供暖单元自循环。当光热蓄热水箱2水温低于指定温度时，控制器35自动监测光伏蓄热水箱11水温，若其水温达到指定温度，则控制器35控制第一电磁阀18打开，第二电磁阀19关闭，第一电磁三通阀3和第二电磁三通阀4使第六管路28、散热片20和第七管路29连通，同时启动第一循环泵5和第二循环泵12，进行光伏辅助加热器供暖模式供暖，此时，集热器供暖单元自循环。当两个水箱水温均低于指定温度时，控制器35控制辅助加热器10由市电驱动加热储热介质，进行室内供暖。

室内温度达到设定的温度时，第一电磁阀18和第二电磁阀19均打开，集热器供暖单元和光伏辅助加热器供暖单元均进入自循环模式。

非采暖季时，太阳能电池板8发电可经由光伏并网逆变器9并入电网，通过并网发电实现成本回收。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种光伏、光热、电锅炉的双水箱供暖及生活热水***，其特征在于：包括集热器供暖单元、光伏辅助加热器供暖单元和散热单元，所述散热单元的热水进水端和冷水出水端分别连通有第一电磁三通阀(3)和第二电磁三通阀(4)，所述集热器供暖单元的热水出水端、所述光伏辅助加热器供暖单元的热水出水端分别与所述第一电磁三通阀(3)连通，所述集热器供暖单元的冷水进水端、所述光伏辅助加热器供暖单元的冷水进水端分别与所述第二电磁三通阀(4)连通，所述集热器供暖单元的热水出水端和所述集热器供暖单元的冷水进水端之间连通有第一电磁阀(18)，所述光伏辅助加热器供暖单元的热水进水端和所述光伏辅助加热器供暖单元的冷水出水端之间连通有第二电磁阀(19)，所述光伏辅助加热器供暖单元内设置有换热组件，所述集热器供暖单元、光伏辅助加热器供暖单元、第一电磁三通阀(3)、第二电磁三通阀(4)、第一电磁阀(18)和所述第二电磁阀(19)分别电性连接有控制器(35)。

2.根据权利要求1所述的一种光伏、光热、电锅炉的双水箱供暖及生活热水***，其特征在于：所述集热器供暖单元包括太阳能集热器(1)和光热蓄热水箱(2)，所述太阳能集热器(1)的热水出水端和所述光热蓄热水箱(2)的进水端之间连通有第一管路(23)，所述光热蓄热水箱(2)的出水端与所述第一电磁三通阀(3)之间连通有第二管路(24)，所述太阳能集热器(1)的冷水进水端与所述第二电磁三通阀(4)之间连通有第三管路(25)，所述第二管路(24)和所述第三管路(25)之间连通有第四管路(26)，所述第一电磁阀(18)连通在所述第四管路(26)上，所述第三管路(25)上连通有第一循环泵(5)，所述第一循环泵(5)位于所述太阳能集热器(1)和所述第四管路(26)之间，所述第一循环泵(5)与所述控制器(35)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种光伏、光热、电锅炉的双水箱供暖及生活热水***，其特征在于：所述光伏辅助加热器供暖单元包括太阳能电池板(8)、辅助加热器(10)、光伏蓄热水箱(11)和配电组件，所述太阳能电池板(8)、配电组件和所述辅助加热器(10)依次电性连接，所述辅助加热器(10)的热水出水端和所述光伏蓄热水箱(11)的进水端之间连通有第五管路(27)，所述光伏蓄热水箱(11)的出水端与所述第一电磁三通阀(3)之间连通有第六管路(28)，所述辅助加热器(10)的冷水进水端与所述第二电磁三通阀(4)之间连通有第七管路(29)，所述第六管路(28)和所述第七管路(29)之间连通有第八管路(30)，所述第二电磁阀(19)连通在所述第八管路(30)上，所述第七管路(29)上连通有第二循环泵(12)，所述第二循环泵(12)位于所述辅助加热器(10)和所述第八管路(30)之间，所述第二循环泵(12)和所述配电组件分别与所述控制器(35)电性连接，所述配电组件和市电电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种光伏、光热、电锅炉的双水箱供暖及生活热水***，其特征在于：所述散热单元包括散热片(20)，所述第一电磁三通阀(3)与所述散热片(20)的热水进水端之间连通有供暖进水管(31)，所述第二电磁三通阀(4)与所述散热片(20)的冷水出水端之间连通有供暖回水管(32)。

5.根据权利要求3所述的一种光伏、光热、电锅炉的双水箱供暖及生活热水***，其特征在于：所述光伏蓄热水箱(11)内设置有第二温度传感器(22)，所述第二温度传感器(22)与所述控制器(35)电性连接，所述光伏蓄热水箱(11)的顶部固定连接有第二T/P安全阀(33)和第二浮球阀(34)，所述第二T/P安全阀(33)与所述光伏蓄热水箱(11)的内部连通，所述光伏蓄热水箱(11)通过所述第二浮球阀(34)与生活用水管路连通。

6.根据权利要求5所述的一种光伏、光热、电锅炉的双水箱供暖及生活热水***，其特征在于：所述光热蓄热水箱(2)内设置有第一温度传感器(21)，所述第一温度传感器(21)与所述控制器(35)电性连接，所述光热蓄热水箱(2)的顶部固定连接有第一T/P安全阀(16)和第一浮球阀(17)，所述第一T/P安全阀(16)与所述光热蓄热水箱(2)的内部连通，所述光热蓄热水箱(2)通过所述第一浮球阀(17)与所述生活用水管路连通。

7.根据权利要求3所述的一种光伏、光热、电锅炉的双水箱供暖及生活热水***，其特征在于：所述第一管路(23)和所述第三管路(25)靠近所述太阳能集热器(1)的一端外壁上分别绕接有电伴热带(37)，所述电伴热带(37)与所述配电组件电性连接。

8.根据权利要求3所述的一种光伏、光热、电锅炉的双水箱供暖及生活热水***，其特征在于：所述换热组件包括换热盘管(36)，所述换热盘管(36)固定连接在所述光伏蓄热水箱(11)内。

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