多能源恒溫供水系統的制作方法

本發明涉及供熱水系統，特別是涉及一種多能源恒溫供水系統。

背景技術：

目前，應用較為廣泛的熱水系統有電加熱熱水系統、熱泵熱水系統及太陽能熱水系統等，應用較多的區域供能技術有地源熱泵、水源熱泵、風冷熱泵、冷熱電三聯供等。部分需要同時提供生活熱水及冷(熱)服務的區域能源項目也會采用兩種及兩種以上的技術形式，比如復合型機組供生活熱水及供能系統、空氣源耦合熱泵供生活熱水及供能系統、冷熱電三聯供系統等。現有技術存在以下問題：傳統電加熱熱水器能耗高、易結垢，長期運行后性能差，無法滿足一個片區用戶的用能需求；風冷熱泵受空氣溫度的影響，冬季效果較差，長期運行之后能效比衰減嚴重，運行成本高；地源熱泵系統受地質條件影響大，投資造價高，經濟性差。

太陽能熱水器本身具有一定優勢，其常被單獨使用或者與其他技術結合使用，可以為較大區域能源項目提供服務。如中國專利201620150436.3公開了一種太陽能熱水系統，包括高溫蓄熱水箱和太陽能蓄熱水箱，還包括調節閥、三通閥、供熱水管和和計算機控制器，所述調節閥包括進水端和出水端，所述三通閥包括第一進水口、第二進水口和出水口，所述高溫蓄熱水箱通過管路與進水端連接，所述出水端通過管路與所述第一進水口連接，太陽能蓄熱水箱通過管路與第二進水口連接，所述供熱水管與所述出水口連接，所述供熱水管上還設有溫度傳感器，所述溫度傳感器和調節閥分別與所述計算機控制器電連接。

未來，針對需求較大的區域能源項目，在滿足經濟性、節能環保等要求的前提下，多種技術形式組合將成為主要趨勢之一，能夠較好的滿足多種區域能源項目的用能需求。

因此，需要一種能集多能源加熱于一體且能輸出恒溫熱水的多能源恒溫供水系統。

技術實現要素：

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種多能源恒溫供水系統，用于解決現有技術中供熱水系統能耗大、且水溫不穩定的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種多能源恒溫供水系統，其包括：第一能源加熱系統，包括太陽能加熱器和集熱水箱，太陽能加熱器和集熱水箱間通過循環水管相連；第二能源加熱系統，包括第二能源加熱件和高溫水箱，所述第二能源加熱件與供水系統相連，所述高溫水箱的進水口通過進水管與所述第二能源加熱件相連；第一混水裝置，包括混水本體以及內填充有溫變材料的溫控棒，混水本體具有兩個進水口和一個出水口，所述溫控棒的端部插設在所述混水本體的出水口內，溫控棒的另一端與混水本體相通，混水本體內具有活動設置的驅動板以及與驅動板相連的兩個擋水板，每個擋水板對應一個混水本體的進水口設置；混水本體的兩個進水口分別與所述高溫水箱的出水口和集熱水箱的第一出水口相連，混水本體的出水口與總供熱水管相連；溫控棒內的溫變材料隨混水本體的出水口內水溫的變化而產生形變做功至驅動板，使驅動板移動進而帶動擋水板移動擴大或縮小對應進水口的開度，以此調整高溫水箱和集熱水箱的混水比例，使總供熱水管中的水為恒定溫度。

優選的，所述多能源恒溫供水系統還包括恒溫存水箱，所述恒溫存水箱的進口與所述集熱水箱的第二出水口相連通，所述供水系統由所述恒溫存水箱構成，恒溫水箱的出口與所述第二能源加熱件的進水口相連。

優選的，所述多能源恒溫供水系統還包括置于所述第一混水裝置和總供熱水管間的第二混水裝置，第二混水裝置與所述第一混水裝置結構相同，第二混水裝置的兩個進水口分別與所述第一混水裝置的出水口和所述恒溫存水箱的出水口相連，第二混水裝置的出水口與總供熱水管相連。

優選的，所述恒溫存水箱的進口還與市政供水系統相連。

優選的，所述恒溫存水箱上設有自動排氣閥。

優選的，所述總供熱水管通過循環回水管與所述集熱水箱相連通。

優選的，所述第二能源加熱件為二氧化碳熱泵或者加熱鍋爐。

優選的，所述第一能源加熱系統還包括第一控制器，置于所述集熱水箱上的第一水位檢測器和第一溫度檢測器，以及置于太陽能加熱器上的第一水溫檢測器，所述第一水位檢測器、第一溫度檢測器和第一水溫檢測器均與所述第一控制器信號相連。

優選的，所述第二能源加熱系統還包括第二控制器，置于所述高溫水箱上的第二水位檢測器和第二溫度檢測器，以及置于第二能源加熱件上的第二水溫檢測器，所述第二水位檢測器、第二溫度檢測器和第二水溫檢測器均與所述第二控制器信號相連。

優選的，所述總供熱水管上具有壓力表以及多個并聯設置的增壓泵，壓力表和所有增壓泵均與第三控制器相連。

如上所述，本發明的多能源恒溫供水系統，具有以下有益效果：采用兩個不同的能源加熱系統來加熱水，其中第一能源加熱系統利用太陽能來加熱并且將加熱后的水儲存在集熱水箱中，第二能源加熱系統加熱產生的水溫度高放置在高溫水箱中，通過混水裝置來將集熱水箱和高溫水箱中的水進行混勻，輸出恒溫的熱水，本發明最大程度的利用太陽能再生熱量，然后再利用第二能源加熱系統來補充，通過混水裝置滿足生活熱水55℃-60℃的使用要求。

附圖說明

圖1顯示為本發明的多能源恒溫供水系統的示意圖。

圖2顯示為本發明的第一混水裝置的具體結構圖。

元件標號說明

1 第一能源加熱系統

11 太陽能加熱器

12 集熱水箱

12a 集熱水箱的第一出水口

12b 集熱水箱的第二出水口

12c 集熱水箱的第一進水口

12d 排氣口

13 太陽能控制器

16 循環水泵

2 第二能源加熱系統

21 第二能源加熱件

22 高溫水箱

22a 高溫水箱的進水口

22b 高溫水箱的出水口

22c 排氣口

23 第二控制器

31 第一混水裝置

311 驅動板

312 擋板

313 混水本體

314 溫控棒

301、302 進水口

300 出水口

32 第二混水裝置

4 總供熱水管

5 循環回水管

6 抽水泵

7 恒溫存水箱

8 第三控制器

9 增壓泵

T1 第二溫度檢測器

T2 第一溫度檢測器

T3\T4\T5\T6\T7\T8 溫度傳感器

H2 第一水位檢測器

H1 第二水位檢測器

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。

請參閱圖1。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本發明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施的范疇。

如圖1所示，本發明提供一種多能源恒溫供水系統，其包括：第一能源加熱系統1，包括太陽能加熱器11和集熱水箱12，太陽能加熱器11和集熱水箱12間通過循環水管相連；第二能源加熱系統2，包括第二能源加熱件21和高溫水箱22，所述第二能源加熱件21與供水系統相連，所述高溫水箱的進水口22a通過進水管與所述第二能源加熱件21相連；第一混水裝置31，見圖2所示，包括混水本體313以及內填充有溫變材料的溫控棒314，混水本體313具有兩個進水口301、302和一個出水口300，所述溫控棒314的端部插設在所述混水本體313的出水口300內，溫控棒314的另一端與混水本體313相通，混水本體313內具有活動設置的驅動板311以及與驅動板311相連的兩個擋水板312，每個擋水板312對應一個混水本體313的進水口設置；混水本體313的兩個進水口分別與所述高溫水箱22的出水口和集熱水箱的第一出水口12a相連，混水本體313的出水口與總供熱水管4相連；溫控棒314內的溫變材料隨混水本體的出水口300內水溫的變化而產生形變做功至驅動板311，使驅動板311移動進而帶動擋水板312移動擴大或縮小對應進水口的開度，以此調整高溫水箱22和集熱水箱12的混水比例，使總供熱水管4中的水為恒定溫度。

本發明采用兩個不同的能源加熱系統來加熱水，其中第一能源加熱系統利用太陽能來加熱并且將加熱后的水儲存在集熱水箱中，第二能源加熱系統加熱產生的水溫度高放置在高溫水箱中，通過第一混水裝置來將集熱水箱和高溫水箱中的水進行混勻，輸出恒溫的熱水，本發明最大程度的利用太陽能再生熱量，然后再利用第二能源加熱系統來補充，通過第一混水裝置滿足生活熱水55℃-60攝氏度的使用要求。

本發明中的第一混水裝置的工作原理為：利用溫變產生的形變來做功，實現對供水側冷媒、熱媒的同步物理反應式控制。具體地，上述驅動板311與兩個擋板312聯動，本實施例中設置第一混水裝置的輸出水溫度為55°，通過調整將驅動板311定位的定位彈簧來控制其兩個進水口的初始比例，當混水本體的出水口300內水溫的溫度大于55°時，溫控棒314內的溫變材料會受熱產生形變，做功至驅動板311，使驅動板311下降進而帶動擋板312下降，見圖2所示，兩個擋板312下降，則會將與高溫水箱連接的進水口301開度變小，而與集熱水箱相連的進水口302開度增大，減少高溫水箱的供水量加大集熱水箱的供水量，使水溫保持在55°；當混水本體的出水口300內水溫的溫度低于55°時，溫控棒314內的溫變材料會因溫降產生形變，減小對驅動板311地做功，驅動板在定位彈簧的作用下復位，而使與高溫水箱連接的進水口301開度變大，而與集熱水箱相連的進水口302開度變小，增大高溫水箱的供水量加大集熱水箱的供水量，使水溫保持在55°。因此，本發明可以保證總供熱水管4的供水溫度恒定，且無需電控設備的使用，減少了總耗能。

下面具體描述兩個能源加熱系統。

上述第一能源加熱系統1為利用太陽能加熱的系統。上述太陽能加熱器11根據需要可并聯設置多個，以此盡最大可能的運用太陽能。上述太陽能加熱器11和集熱水箱12間通過循環水管相連，該循環水管包括向集熱水箱12送水的送水管以及置于送水管上的送水閥，送水管與集熱水箱12的第一進水口12c相連，以及將集熱水箱的第一出水口12a與太陽能加熱器聯通的出水管，出水管上設有循環水泵16和出水閥。集熱水箱12上還設有排氣口12d。

為實現更好地溫度控制，上述第一能源加熱系統1還包括第一控制器(即圖1中的太陽能控制器13)，置于集熱水箱12上的第一水位檢測器H2和第一溫度檢測器T2，以及置于太陽能加熱器11的進水口和出水口處的第一水溫檢測器(圖1中的溫度傳感器T3、T4、T5、和T6)，上述循環水泵16、第一水位檢測器H2、第一溫度檢測器T2和第一水溫檢測器均與第一控制器13信號相連。通過上述檢測器的設置來實時對集熱水箱和太陽能控制器的自動化控制。循環泵與上述第一控制器相連。第一水位檢測器H2檢測集熱水箱中的水位高度，若檢測到的水位高度值超出集熱水箱預設的最高值，則第一控制器會控制循環泵16加大抽水量，若檢測到的水位高度值低于集熱水箱預設的最低值，則第一控制器會控制集熱水箱12相連的補水閥進行補水，該補水閥可與市政供水系統相連。

上述第二能源加熱系統2中的第二能源加熱件21可以為：二氧化碳熱泵、加熱鍋爐或者其他熱源加熱泵，可根據客戶需求選擇不同的能源作為第二能源加熱件。

本實施例中第二能源加熱件21采用二氧化碳熱泵，二氧化碳熱泵是一種低能耗熱泵，其能使整個多能源恒溫供水系統的能耗更小。本實施例中可采用多臺二氧化碳熱泵同時加熱然后將熱水輸送至高溫水箱中存儲，使其作為補充熱量的水源來與集熱水箱中的水混合。為使高溫水箱中的水溫上下一致，多臺二氧化碳熱泵加熱輸出的熱水分別從高溫水箱上高低不同的進水口進入，使高溫水箱內的水溫度恒定。

上述第二能源加熱系統2還包括第二控制器23，置于高溫水箱22上的第二水位檢測器H1和第二溫度檢測器T1，以及控制第二能源加熱件22啟動的控制開關，第二水位檢測器、第二溫度檢測器和控制開關均與所述第二控制器23信號相連。上述高溫水箱22上設有排氣口22c，排氣口的設置可保證高溫水箱的壓力穩定。

本發明中上述供熱水系統可以直接為市政供水系統，本實施例中，第二能源加熱件21通過與存水箱相連，而存水箱可與市政供水系統直接相連，第二能源加熱件21直接加熱冷水。

為確保總供熱水管中的水為恒溫水，上述總供熱水管4通過循環回水管5與集熱水箱12相連通，這樣確保總供熱水管4中的水在沒有用完時可回流至集熱水箱12中，使其循環使用，且確保了總供熱水管中的水位恒溫水。循環回水管5為兩根，每根循環回水管上具有溫度傳感器T8、溫度傳感器T7，溫度傳感器T8、溫度傳感器T7與上述太陽能控制器13相連，便于太陽能控制器13對集熱水箱中的水溫進行實時控制。

為使總供熱水管供應更多的用戶，在總供熱水管4上具有壓力表以及多個并聯設置的增壓泵9，壓力表和所有增壓泵9均與第三控制器8相連。本實施例的第三控制器8為遠程控制器。

為更好地節能，本發明的多能源恒溫供水系統的另一實施例，其還包括恒溫存水箱7，恒溫存水箱7的進口通過抽水泵6與集熱水箱的第二出水口12b相連通，上述供水系統由恒溫存水箱7構成，恒溫水箱7的出口與第二能源加熱件21的進水口相連。本實施例中的第二能源加熱系統加熱的水由恒溫存水箱7提供，而恒溫存水箱7收集地是集熱水箱12內的水，其已被太陽能加熱器加熱過具有一定的水溫，因此，第二能源加熱件21加熱由恒溫存水箱提供的水其消耗的能源遠遠低于直接加熱市政供水系統提供的冷水，因此，恒溫存水箱7的設置更加地節能化。

本實施例中的恒溫存水箱7的進口還與市政供水系統相連，以確保供水量穩定。本實施例還包括置于第一混水裝置31和總供熱水管4間的第二混水裝置32，第二混水裝置32與所述第一混水裝置31結構相同，在此不作詳述，第二混水裝置32的兩個進水口分別與所述第一混水裝置31的出水口300和所述恒溫存水箱7的出水口相連，第二混水裝置32的出水口與總供熱水管4相連。本實施例中增加第二混水裝置32的作用主要是：當夏天溫度很高時，集熱水箱自身存儲的水溫已很高，無需第二能源加熱件來提供高溫水，第一混水裝置31可開大與集熱水箱相連的進口開度，而接近關閉與高溫水箱相連的進口開度，這時再通過第二混水裝置32的設置來中和水溫，在最大程度上運用太陽能這一自然能源，達到最大的節能的目的。上述抽水泵6與上述第三控制系統相連。

為確保恒溫存水箱7內的壓力穩定，避免恒溫存水箱7水壓過大，上述恒溫存水箱7上設有自動排氣閥。

綜上所述，本發明的多能源恒溫供水系統，采用兩個不同的能源加熱系統來加熱水，其中第一能源加熱系統利用太陽能來加熱并且將加熱后的水儲存在集熱水箱中，第二能源加熱系統加熱產生的水溫度高放置在高溫水箱中，通過第一混水裝置來將集熱水箱和高溫水箱中的水進行混勻，輸出恒溫的熱水，本發明最大程度的利用太陽能再生熱量，然后再利用第二能源加熱系統來補充，通過混水裝置滿足生活熱水55℃-60℃的使用要求。所以，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。