專(zhuān)利名稱(chēng)：分戶(hù)儲(chǔ)水式的住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于可再生能源利用與節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種包括利用可再生能源和常規(guī)能源為加熱能源的分戶(hù)儲(chǔ)水式的住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
迄今現(xiàn)有住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)配用的加熱能源包括利用可再生能源和常規(guī)能源，其中，最為常見(jiàn)的可再生能源利用的中央熱水系統(tǒng)屬太陽(yáng)能中央熱水系統(tǒng)或熱泵中央熱水系統(tǒng)?，F(xiàn)有住宅樓宇的分戶(hù)供水式中央熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可分為閉式承壓供水系統(tǒng)和開(kāi)式加壓供水系統(tǒng)，閉式承壓供水系統(tǒng)由于系統(tǒng)消耗大量的管道保溫?zé)釗p，一般已不常使用，開(kāi)式加壓供水系統(tǒng)典型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖1所示，主要可按其加熱或儲(chǔ)熱水箱與恒溫供水箱的設(shè)置分為頂層、底層、或其加熱或儲(chǔ)熱水箱設(shè)置在底層恒溫供水水箱設(shè)置在頂層這三種方案，系統(tǒng)的用戶(hù)端私網(wǎng)通過(guò)戶(hù)用熱水計(jì)量表以外的公網(wǎng)供水管路，直接向各用戶(hù)熱水計(jì)量表后的用戶(hù)私網(wǎng)終端管路或終端熱水使用裝置供應(yīng)熱水，系統(tǒng)的熱水供應(yīng)量是按每戶(hù)用戶(hù)的平均用量累加而計(jì)算設(shè)計(jì)。如太陽(yáng)能雜志2005年第一期中刊登了“熱管真空管太陽(yáng)能中央熱水系統(tǒng)”及“單箱雙能八工位太陽(yáng)熱水工程方案”兩篇文章中都介紹了最新的采用上述加熱或儲(chǔ)熱水箱與恒溫供水箱兩個(gè)水箱(參見(jiàn)圖1)或兩者合并為一后設(shè)置在底層的、并采用開(kāi)式加壓供應(yīng)太陽(yáng)能熱水的技術(shù)方案，該技術(shù)方案能使得系統(tǒng)保持供水溫度維持在一個(gè)相對(duì)恒定的范圍，通過(guò)加熱或儲(chǔ)熱水箱儲(chǔ)存晴好天氣全天80％以上的熱能，通過(guò)一個(gè)水箱或兩個(gè)水箱的配合加增壓供水泵來(lái)滿(mǎn)足熱水系統(tǒng)向分戶(hù)用戶(hù)的供水。
除此之外，在上述結(jié)構(gòu)的開(kāi)式加壓供水系統(tǒng)中，還有一種改進(jìn)的技術(shù)方案是將恒溫供水箱設(shè)置在頂層，通過(guò)水位監(jiān)測(cè)與供水泵經(jīng)加熱或儲(chǔ)熱水箱向恒溫供水箱供應(yīng)熱水，使之對(duì)頂層以下各層用戶(hù)的終端管路和終端熱水使用裝置產(chǎn)生落差供水壓力，以明顯降低供水泵由于頻繁啟動(dòng)增加的運(yùn)行能耗與噸水產(chǎn)出成本。由于該技術(shù)領(lǐng)域的絕大多數(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員對(duì)于住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在著一種偏見(jiàn)，認(rèn)為系統(tǒng)的設(shè)置成本即價(jià)格因素是決定消費(fèi)市場(chǎng)能否購(gòu)買(mǎi)系統(tǒng)的主要原因，因此，長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)系統(tǒng)技術(shù)改進(jìn)的考慮都集中在降低系統(tǒng)公網(wǎng)部分的性?xún)r(jià)比和設(shè)置價(jià)格方面，忽視了對(duì)系統(tǒng)私網(wǎng)部分所要求的降低系統(tǒng)噸水產(chǎn)出成本、保障供水分配及管道能耗合理攤派性能方面的技術(shù)研究，因此，無(wú)論是上述結(jié)構(gòu)的閉式壓力供水系統(tǒng)或開(kāi)式加壓供水系統(tǒng)中，都不可避免地存在著以下問(wèn)題(1)無(wú)法合理儲(chǔ)能導(dǎo)致的過(guò)于頻繁即時(shí)輔助加熱使得系統(tǒng)常規(guī)輔助能源能耗與運(yùn)行成本過(guò)高，對(duì)比現(xiàn)有的采用半價(jià)峰谷電輔助加熱的中央太陽(yáng)熱水系統(tǒng)，噸水產(chǎn)出成本較低的也在4元-5元，若采用現(xiàn)有非峰谷電的其他常規(guī)輔助能源加熱時(shí)，因即時(shí)加熱比例增高導(dǎo)致的噸水產(chǎn)出成本會(huì)大幅增加，使得消費(fèi)者難以接受，同時(shí)使得現(xiàn)有系統(tǒng)的應(yīng)用推廣阻力變大。
(2)大部分已建居民樓宇住宅中增設(shè)諸如太陽(yáng)能中央熱水系統(tǒng)或熱泵中央熱水系統(tǒng)改造時(shí)，由于現(xiàn)有樓宇的底層實(shí)際可利用面積不足以安置尺寸龐大的加熱或儲(chǔ)熱水箱和恒溫供水箱，因此，系統(tǒng)的加熱或儲(chǔ)熱水箱和恒溫供水箱只能設(shè)置在頂層屋面，這樣一則會(huì)與太陽(yáng)能中央熱水系統(tǒng)的集能器矩陣爭(zhēng)面積，二則系統(tǒng)水箱過(guò)重往往導(dǎo)致原有屋頂負(fù)荷超重而造成開(kāi)裂等損壞。
(3)采用廉價(jià)的峰谷電進(jìn)行輔助加熱配套時(shí)，因公網(wǎng)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)供水量是有限的，由于采用現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)對(duì)經(jīng)濟(jì)供水量的合理分配技術(shù)功能考慮欠缺，分戶(hù)用戶(hù)雖可設(shè)置熱水計(jì)量表，但對(duì)于熱水使用量并沒(méi)有進(jìn)行選擇的自由，如分戶(hù)用戶(hù)無(wú)法合理分配到保障數(shù)量的熱水供應(yīng)，先用者多用時(shí)就會(huì)導(dǎo)致后用者的供水不足，而超出經(jīng)濟(jì)供水量設(shè)計(jì)的即時(shí)輔助加熱熱水供應(yīng)部分的高價(jià)能耗就難以進(jìn)行合理的攤派了，這也是導(dǎo)致當(dāng)前的中央熱水系統(tǒng)方案難以得到普及推廣應(yīng)用的重要原因。
(4)單純將水箱容積放大進(jìn)行儲(chǔ)能時(shí)將導(dǎo)致水箱占地面積劇增，即使對(duì)于新建房，設(shè)計(jì)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生諸如底層與其余樓層的結(jié)構(gòu)不一致，導(dǎo)致建造成本大幅增加與出房率降低等一系列問(wèn)題，同樣會(huì)使得上述中央熱水系統(tǒng)方案推廣應(yīng)用的難度大大增加。
(5)現(xiàn)有系統(tǒng)將恒溫供水箱設(shè)置在頂層利用落差壓力時(shí)還產(chǎn)生的另一個(gè)問(wèn)題是，在取得系統(tǒng)承壓供應(yīng)熱水效果的同時(shí)，公網(wǎng)中的熱水失熱后成為冷溫水而難以回收，使得用戶(hù)取用熱水時(shí)甚為不便，往往還由此造成了水資源的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種適合住宅樓宇的分戶(hù)儲(chǔ)水式的包括采用可再生能源等能源的開(kāi)式加壓供水中央熱水系統(tǒng)，使得系統(tǒng)運(yùn)行中能保障對(duì)分戶(hù)儲(chǔ)水用戶(hù)的優(yōu)先熱水供應(yīng)、通過(guò)擴(kuò)展系統(tǒng)儲(chǔ)能提高系統(tǒng)的熱水產(chǎn)出效率、達(dá)到最大程度地降低噸水產(chǎn)出成本，同時(shí)使分戶(hù)用戶(hù)有自備分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱等設(shè)置上的過(guò)渡性選擇自由，又使得管道能耗能得到合理攤派，此外，系統(tǒng)能避免水箱集中頂層屋面設(shè)置和減少因水箱超重產(chǎn)生的不良影響，并能與已建居民樓宇住宅中增設(shè)中央熱水系統(tǒng)改造時(shí)實(shí)際可利用的面積等現(xiàn)有條件相匹配。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明采用一種分戶(hù)儲(chǔ)水式的住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)，由加熱或儲(chǔ)熱水箱、管道，加熱單元、控制單元等組成中央熱水系統(tǒng)的公網(wǎng)部分，其加熱或儲(chǔ)熱水箱設(shè)置在住宅樓宇的頂層或底層或頂層及底層，由熱水計(jì)量表、各分戶(hù)用戶(hù)端的熱水終端管路和熱水使用終端裝置組成中央熱水系統(tǒng)的私網(wǎng)部分，加熱單元生產(chǎn)的熱水從公網(wǎng)部分的加熱或儲(chǔ)熱水箱經(jīng)管道供入私網(wǎng)部分，其特征在于，所述的私網(wǎng)部分還包括設(shè)置在分戶(hù)用戶(hù)端的分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱，公網(wǎng)部分與私網(wǎng)部分間經(jīng)管道和電控開(kāi)關(guān)閥相互連接，控制單元經(jīng)電控開(kāi)關(guān)閥控制公網(wǎng)對(duì)私網(wǎng)的熱水分配的管道接通。所述的公網(wǎng)部分的加熱或儲(chǔ)熱水箱還可包括相互間并聯(lián)連接和設(shè)置在住宅樓宇各層的分層終溫儲(chǔ)熱水箱，各分層終溫儲(chǔ)熱水箱與加熱或儲(chǔ)熱水箱經(jīng)連接管路共同構(gòu)成公網(wǎng)部分的分級(jí)儲(chǔ)能式水箱。所述的控制單元經(jīng)電控開(kāi)關(guān)閥控制公網(wǎng)對(duì)私網(wǎng)進(jìn)行熱水分配的管道接通，是指定時(shí)對(duì)分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱優(yōu)先進(jìn)行保障滿(mǎn)載的熱水分配管道接通。所述的分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱中帶有終溫?zé)崴?，住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)中的終溫?zé)崴謩e儲(chǔ)存在分層終溫儲(chǔ)熱水箱中和分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱的終溫?zé)崴渲?。所述的分?hù)式儲(chǔ)熱水箱中還可帶有次溫水箱，次溫水箱或各分層用戶(hù)的熱水終端管路及熱水使用終端裝置可相互并聯(lián)后與加熱或儲(chǔ)熱水箱間經(jīng)次級(jí)溫水管路連接，所述的次級(jí)溫水管路中可設(shè)有溫水計(jì)量表，儲(chǔ)存在加熱或儲(chǔ)熱水箱中的次級(jí)熱水可經(jīng)次級(jí)溫水管路供入次溫水箱或各分層用戶(hù)的熱水終端管路及熱水使用終端裝置。所述的設(shè)置在住宅樓宇各層的各分層終溫儲(chǔ)熱水箱和各分戶(hù)用戶(hù)端的分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱是容積式熱水器并聯(lián)式水箱。所述的分層終溫儲(chǔ)熱水箱中設(shè)有水位傳感器，且相互并聯(lián)連接的各分層終溫儲(chǔ)熱水箱前設(shè)有電控開(kāi)關(guān)閥，控制單元經(jīng)該電控開(kāi)關(guān)閥控制加熱或儲(chǔ)熱水箱對(duì)分層終溫儲(chǔ)熱水箱進(jìn)行熱水分配的管道接通。所述的加熱單元可是太陽(yáng)能電熱、或風(fēng)能電熱、或太陽(yáng)能光熱裝置、或熱泵、或管道余熱供熱、或管道燃煤蒸汽或熱水供熱、或是上述的組合，其所帶的輔助加熱部分包括風(fēng)能電熱裝置、熱泵、燃?xì)饣蛉加湾仩t、電鍋爐或峰谷電電加熱裝置、管道余熱供熱、或管道燃煤蒸汽或熱水供熱、或是上述的組合。所述的加熱或儲(chǔ)熱水箱可設(shè)置在屋頂層或是底層或是頂層和底層，加熱或儲(chǔ)熱水箱可以是由多個(gè)容積式熱水器并聯(lián)水箱組成的分組儲(chǔ)熱水箱，一個(gè)以上的分組儲(chǔ)熱水箱間可相互串接或并接，經(jīng)控制單元和電控開(kāi)關(guān)閥控制分組儲(chǔ)熱水箱間的連接，并選擇其組合成為容量可以變化的儲(chǔ)存終溫?zé)崴募訜峄騼?chǔ)熱水箱及儲(chǔ)存次溫?zé)崴募訜峄騼?chǔ)熱水箱，并分別經(jīng)相應(yīng)的管路供入分層終溫儲(chǔ)熱水箱、或分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱、或分戶(hù)用戶(hù)端的熱水終端管路和熱水使用終端裝置及次溫水箱。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于克服偏見(jiàn)采用了私網(wǎng)部分設(shè)置在各分戶(hù)用戶(hù)端的分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱，通過(guò)擴(kuò)展系統(tǒng)儲(chǔ)能提高了系統(tǒng)的熱水產(chǎn)出效率、最大程度地降低了噸水產(chǎn)出成本，并且系統(tǒng)能改善水箱集中頂層屋面設(shè)置程度和因水箱超重產(chǎn)生的不良影響，系統(tǒng)儲(chǔ)能擴(kuò)容還能與已建居民樓宇住宅中增設(shè)中央熱水系統(tǒng)改造時(shí)實(shí)際可利用的面積等現(xiàn)有條件相匹配；又由于采用了公網(wǎng)部分與私網(wǎng)部分間經(jīng)管道和電控開(kāi)關(guān)閥相互連接，控制單元經(jīng)電控開(kāi)關(guān)閥控制公網(wǎng)對(duì)私網(wǎng)進(jìn)行熱水分配的管道接通，使得系統(tǒng)能優(yōu)先保障對(duì)分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱的足量熱水供應(yīng)，同時(shí)又使分戶(hù)用戶(hù)有自備水箱等配置上的選擇自由，還相應(yīng)地使得系統(tǒng)的管道能耗能得到了合理攤派。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的建筑配用開(kāi)式加壓供水中央熱水系統(tǒng)的示意圖；圖2是發(fā)明實(shí)施例的開(kāi)式加壓供水分戶(hù)儲(chǔ)水式住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)中加熱或儲(chǔ)熱水箱及分層終溫儲(chǔ)熱水箱分別與分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱的終溫?zé)崴浜痛螠厮湎噙B接的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的開(kāi)式加壓供水分戶(hù)儲(chǔ)水式住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)的示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例中采用加熱或儲(chǔ)熱水箱分別切換儲(chǔ)存與輸出終溫?zé)崴按螠責(zé)崴慕Y(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
按圖2和圖3所示，本發(fā)明的分戶(hù)儲(chǔ)水式的住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)實(shí)施例之一是采用太陽(yáng)能或熱泵及包括輔助加熱能源為加熱單元的開(kāi)式加壓供水中央熱水系統(tǒng)，其中，系統(tǒng)由公網(wǎng)1、私網(wǎng)2、交接管路3和電控開(kāi)關(guān)閥4、調(diào)壓閥5、熱水分配增壓泵6等組成，其公網(wǎng)部分由太陽(yáng)能或熱泵或太陽(yáng)能與熱泵HP復(fù)合的加熱單元111、加熱或儲(chǔ)能水箱112、公網(wǎng)連接管路113、控制單元114、分層終溫水箱115等組成，其私網(wǎng)部分由熱水計(jì)量表211、分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱212、各分戶(hù)用戶(hù)端的熱水終端管路和熱水使用終端裝置213等組成。其中，加熱單元111還可是太陽(yáng)能電熱、或風(fēng)能電熱、或太陽(yáng)能光熱裝置、或熱泵、或管道余熱供熱、或管道燃煤蒸汽或熱水供熱等常規(guī)能源為加熱單元、或是上述的組合，其所帶的輔助加熱單元包括風(fēng)能電熱裝置、熱泵、燃?xì)饣蛉加湾仩t、電鍋爐或峰谷電電加熱裝置、管道余熱供熱、或管道燃煤蒸汽或熱水供熱、或是上述的組合，如加熱單元采用太陽(yáng)能光熱，輔助加熱單元可采用熱泵，包括燃?xì)鉄岜煤碗姛岜?，其供熱熱源可是空氣熱源、或水源、或地源熱源，或可采用燃?xì)饣蛉加湾仩t或電鍋爐，也可采用熱泵與其他加熱裝置的組合。
加熱或儲(chǔ)能水箱112可設(shè)置在如圖3所示的住宅樓宇的頂層，也可是底層或頂層及底層，所述的公網(wǎng)部分1的加熱或儲(chǔ)熱水箱還可包括相互間并聯(lián)連接和設(shè)置在住宅樓宇各層的分層終溫儲(chǔ)熱水箱115，其中，按圖3所示，分層終溫儲(chǔ)熱水箱設(shè)置在住宅樓宇的各層，各分層終溫儲(chǔ)熱水箱相互間并聯(lián)后經(jīng)公網(wǎng)連接管路113與頂層的加熱或儲(chǔ)能水箱相連，共同構(gòu)成公網(wǎng)部分的分級(jí)儲(chǔ)能式水箱。參見(jiàn)圖3所示，分層終溫儲(chǔ)熱水箱中設(shè)有水位傳感器T1，分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱中設(shè)有水位傳感器T2，且相互并聯(lián)連接的各分層終溫儲(chǔ)熱水箱前都設(shè)有電控開(kāi)關(guān)閥KA，通過(guò)水位傳感器T1，控制單元114經(jīng)該電控開(kāi)關(guān)閥控制加熱或儲(chǔ)熱水箱對(duì)分層終溫儲(chǔ)熱水箱進(jìn)行熱水分配的管道接通。控制單元經(jīng)電控開(kāi)關(guān)閥控制公網(wǎng)對(duì)私網(wǎng)進(jìn)行熱水分配的管道接通，是指通過(guò)水位傳感器T2和電控開(kāi)關(guān)閥K1至K6對(duì)分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱優(yōu)先進(jìn)行保障滿(mǎn)載熱水分配的定時(shí)的管道接通，分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱中設(shè)置的水位傳感器T2有私網(wǎng)部分的分戶(hù)用戶(hù)控制單元C進(jìn)行需要水位(水量)的設(shè)定，并可控制電控開(kāi)關(guān)閥KD的定時(shí)的關(guān)閉，由此，使各分戶(hù)用戶(hù)取得選擇上的自由。如圖2所示，所述的分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱中除了終溫?zé)崴銱部分，還可帶有設(shè)置在水箱上部的次溫?zé)崴銼H部分，住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)中的終溫?zé)崴謩e儲(chǔ)存在分層終溫儲(chǔ)熱水箱中和分戶(hù)用戶(hù)端的分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱的終溫?zé)崴銱中。公網(wǎng)1經(jīng)交接管路3和電控開(kāi)關(guān)閥4與框線(xiàn)內(nèi)的私網(wǎng)2部分相互連接，控制單元經(jīng)電控開(kāi)關(guān)閥4控制公網(wǎng)對(duì)私網(wǎng)進(jìn)行熱水分配的管道接通，加熱單元生產(chǎn)的熱水經(jīng)公網(wǎng)部分的分級(jí)式儲(chǔ)熱水箱與相應(yīng)的管路供入私網(wǎng)部分。
分戶(hù)用戶(hù)端的分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱中可帶有次溫水箱，系統(tǒng)中的次級(jí)熱水是溫度底于中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定45℃熱水的溫水，系統(tǒng)中的終溫?zé)崴侵笢囟却笥诨虻扔谥袊?guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的45℃的熱水。如圖2所示，私網(wǎng)管路213及私網(wǎng)與公網(wǎng)的連接管路3均為供水和回水并列的復(fù)式回水管路，該復(fù)式回水管路上可帶有熱水分配增壓泵6和調(diào)壓閥5，由此可以解決公網(wǎng)與私網(wǎng)連接管路上的冷溫水回水利用問(wèn)題。
參見(jiàn)圖2所示，各分戶(hù)用戶(hù)私網(wǎng)部分的連接管路中還設(shè)有熱水計(jì)量表211，同樣地，各層用戶(hù)私網(wǎng)部分的連接管路中設(shè)有電控開(kāi)關(guān)閥KC，并且還可以設(shè)有溫水計(jì)量表，儲(chǔ)存在用作次溫?zé)崴畠?chǔ)存的水箱ST中的次級(jí)熱水分別經(jīng)電控開(kāi)關(guān)閥KC和溫水計(jì)量表后直接供入各層分戶(hù)用戶(hù)的熱水使用終端管路213。
加熱或儲(chǔ)能水箱112、分層終溫儲(chǔ)熱水箱115、分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱212均是開(kāi)式水箱，私網(wǎng)部分的分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱后連有熱水終端管路和熱水使用終端裝置213，其中包括熱水供水增壓循環(huán)泵與復(fù)式回水管路，并可連接與生活用水管路分離的采暖循環(huán)并聯(lián)管路等，私網(wǎng)部分的熱水終端管路中可包括燃?xì)饧訜釥t、電加熱熱水器、熱水采暖系統(tǒng)等及其組合，由此構(gòu)成多樣化的用戶(hù)選擇。
系統(tǒng)使用模式可按季節(jié)選擇切換設(shè)備為部分用戶(hù)供應(yīng)優(yōu)先或分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱用戶(hù)供應(yīng)優(yōu)先，使得系統(tǒng)分戶(hù)供水時(shí)在保障優(yōu)先順序下相互影響最小，各分層用戶(hù)的供水分配合理，系統(tǒng)分成公網(wǎng)和私網(wǎng)后，關(guān)鍵控制部件的負(fù)荷也更加均勻合理，使得系統(tǒng)的整體使用可靠性得到提高，系統(tǒng)的維修維護(hù)也更為簡(jiǎn)便。
圖4所示是本發(fā)明的分戶(hù)儲(chǔ)水式的住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)施例，加熱或儲(chǔ)熱水箱112可設(shè)置在屋頂層或是底層或是頂層和底層，為了減少水箱設(shè)置集中載荷對(duì)屋頂?shù)呢?fù)荷超重不良影響，所述的加熱或儲(chǔ)熱水箱還可以包括加熱水箱WT和儲(chǔ)熱水箱ST，其中，加熱水箱用于直接進(jìn)行加熱工作，儲(chǔ)熱水箱用于儲(chǔ)存加熱后的終溫?zé)崴偷陀诮K溫?zé)崴疁囟鹊拇螠責(zé)崴?，?chǔ)熱水箱可以是由多個(gè)容積式熱水器并聯(lián)水箱組成的分組儲(chǔ)熱水箱，其中，一個(gè)以上的分組儲(chǔ)熱水箱間可相互串接或并接，經(jīng)控制單元和電控開(kāi)關(guān)閥KG控制分組儲(chǔ)熱水箱間的連接，選擇其組合成為容量可以變化的儲(chǔ)存終溫?zé)崴募訜峄騼?chǔ)熱水箱及儲(chǔ)存次溫?zé)崴募訜峄騼?chǔ)熱水箱，并經(jīng)相應(yīng)的管路和電控開(kāi)關(guān)閥KH供入分層終溫儲(chǔ)熱水箱，經(jīng)過(guò)再分配進(jìn)入分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱中的終溫水箱，或?qū)τ跁簳r(shí)未設(shè)置分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱的分戶(hù)用戶(hù)直接供入其分戶(hù)用戶(hù)端的熱水終端管路和熱水使用終端裝置，或者，經(jīng)相應(yīng)的管路和電控開(kāi)關(guān)閥KSH供入分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱中的次溫水箱或次溫?zé)崴褂媒K端裝置。由此，本發(fā)明的分戶(hù)儲(chǔ)水式的住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)可以適合改造中遇到的各種復(fù)雜情況，使得系統(tǒng)能優(yōu)先保障對(duì)分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱的足量熱水供應(yīng)，同時(shí)又使分戶(hù)用戶(hù)有自備水箱等配置上的選擇自由，還相應(yīng)地使得系統(tǒng)的管道能耗能得到了合理攤派。
參見(jiàn)圖4所示的實(shí)施例中，住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)中的終溫?zé)崴謩e儲(chǔ)存在分層終溫儲(chǔ)熱水箱115和分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱的終溫?zé)崴銱部分中。用戶(hù)的次溫水終端管路或次溫水箱SH部分可相互間并聯(lián)后與住宅樓宇頂層或底層設(shè)置的用作次溫?zé)崴畠?chǔ)存的儲(chǔ)熱水箱ST相連接，由此，可以向各分戶(hù)用戶(hù)供入系統(tǒng)集熱單元中如當(dāng)太陽(yáng)落山時(shí)未加熱成為終溫?zé)崴脫Q出來(lái)的次溫?zé)崴?，這樣不僅使得次溫?zé)崴幢涣粼诩療釂卧幸蛞归g降溫而浪費(fèi)熱量，還使得第二天的系統(tǒng)集熱單元基礎(chǔ)水溫變低，使系統(tǒng)的總體熱水產(chǎn)出效率得到了進(jìn)一步提高，綜合頓水產(chǎn)出成本得到降低。
本發(fā)明的分戶(hù)儲(chǔ)水式的住宅樓宇可再生能源利用與峰谷電利用結(jié)合的中央熱水系統(tǒng)的工作模式是分時(shí)熱水供應(yīng)模式系統(tǒng)中定量的預(yù)制熱水和次級(jí)溫水可預(yù)先儲(chǔ)存在公網(wǎng)部分的儲(chǔ)熱水箱ST中及公網(wǎng)部分的分層終溫儲(chǔ)能水箱中，并在每天早晨按時(shí)先后直接分配供入公網(wǎng)部分的分層終溫儲(chǔ)熱水箱與私網(wǎng)部分的分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱的對(duì)應(yīng)終溫或次溫水箱中。
系統(tǒng)工作原理如下在太陽(yáng)照射下，采用太陽(yáng)能熱水裝置對(duì)加熱水箱WT中的水進(jìn)行加熱，終溫和次溫?zé)崴謩e儲(chǔ)存在兩個(gè)儲(chǔ)熱水箱ST中，在夜間谷電時(shí)段如果終溫?zé)崴膬?chǔ)量不足，可采用熱泵輔助對(duì)儲(chǔ)熱水箱ST中儲(chǔ)存的次級(jí)溫水進(jìn)行加熱，定量的終溫?zé)崴A(yù)先加熱后儲(chǔ)存在儲(chǔ)熱水箱和分層終溫儲(chǔ)熱水箱中用作系統(tǒng)次日的分時(shí)熱水供應(yīng)，在次日早晨按時(shí)先后直接分配供入各分戶(hù)式儲(chǔ)水箱中，供各分戶(hù)用戶(hù)在次日早、晚兩個(gè)峰谷電時(shí)段之間使用，如此，系統(tǒng)一般不需要作即時(shí)加熱和消耗白天的常規(guī)能源使噸水成本增加。
加熱單元中的太陽(yáng)能集熱器吸收太陽(yáng)能后，經(jīng)其循環(huán)換熱管路中的循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)與加熱水箱WT換熱，加熱水箱中的終溫?zé)崴?jīng)控制單元檢測(cè)后分配進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱ST和分層終溫儲(chǔ)熱水箱中儲(chǔ)存?zhèn)溆?，由此大為減少了因系統(tǒng)水箱過(guò)重導(dǎo)致原有屋頂負(fù)荷超重而造成開(kāi)裂等損壞的問(wèn)題；當(dāng)陰雨天時(shí)或冬季，太陽(yáng)能熱水裝置集熱效率降低，儲(chǔ)熱水箱中定量的終溫?zé)崴畠?chǔ)量不足，此時(shí)，可在夜晚谷電時(shí)段經(jīng)熱泵輔助繼續(xù)對(duì)儲(chǔ)熱水箱ST中的溫水進(jìn)行加熱，峰谷電時(shí)段結(jié)束時(shí)所完成的加熱預(yù)制的終溫?zé)崴谴稳赵?、晚兩個(gè)峰谷電時(shí)段之間所需保證分時(shí)供應(yīng)各分戶(hù)用戶(hù)的定量的預(yù)制熱水，即系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供水量，預(yù)先儲(chǔ)存在公網(wǎng)部分的加熱或儲(chǔ)能水箱中及公網(wǎng)部分的分層終溫儲(chǔ)熱水箱中，并在每天早晨按時(shí)先后直接分配供入公網(wǎng)部分的分層儲(chǔ)熱水箱與私網(wǎng)部分的分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱的對(duì)應(yīng)終溫或次溫水箱中。由于太陽(yáng)出來(lái)前加熱或儲(chǔ)能水箱ST已成為空水箱，因此不會(huì)影響第二天太陽(yáng)能熱水裝置繼續(xù)加熱的效率，并就能保證系統(tǒng)以365天24小時(shí)分時(shí)供應(yīng)45℃以上的熱水，在最大程度地利用太陽(yáng)能為主的條件下，只使用夜間谷電時(shí)段的電能供熱泵或電加熱元件加熱從而減少?lài)嵥杀?。此外，還能達(dá)到熱水使用與電輔助加熱元件分時(shí)工作的裝置安全性能，與電熱水器加熱的能耗相比可達(dá)到太陽(yáng)能部分的利用占90％、低谷電輔助加熱的電能消耗僅占10％的最高水準(zhǔn)。
如圖3所示，因分層終溫儲(chǔ)熱水箱中均設(shè)有水位傳感器T1，且每個(gè)分層終溫儲(chǔ)熱水箱前的管路中均設(shè)有電控開(kāi)關(guān)閥KA，分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱中均設(shè)有水位傳感器T2，且每個(gè)分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱前的管路中均設(shè)有電控開(kāi)關(guān)閥4，公網(wǎng)部分可在每天早晨的規(guī)定時(shí)間內(nèi)先后進(jìn)行熱水與溫水分配，如經(jīng)控制單元接收水位傳感器信號(hào)比較后選擇當(dāng)前優(yōu)先熱水供水的順序經(jīng)熱水分配增壓泵6與調(diào)壓閥5配合向分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱中的終溫水箱進(jìn)行分配供水，也可通過(guò)開(kāi)閉電控開(kāi)關(guān)閥時(shí)間的方式確定熱水供水的數(shù)量，同理，也可按上述方式確定向分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱中次溫水箱供水的數(shù)量。
系統(tǒng)可以提供多種能源的備用選擇與負(fù)荷匹配，包括各分層終溫儲(chǔ)熱水箱和分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱中為了消除冷溫回水等因素導(dǎo)致儲(chǔ)水溫度下降而可以附加設(shè)置的峰谷電調(diào)溫加熱裝置。由于系統(tǒng)設(shè)置了分層終溫儲(chǔ)熱水箱和分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱的擴(kuò)展儲(chǔ)能模式，且還由于系統(tǒng)具有的熱水及溫水的溫度分級(jí)制水特性，可使得系統(tǒng)的熱效率最大化，熱水噸水產(chǎn)出成本得到進(jìn)一步降低。
分級(jí)式儲(chǔ)熱水箱中設(shè)置在住宅樓宇頂層或底層的加熱或儲(chǔ)能水箱WT是直接加熱工作水箱，除了直接通過(guò)與太陽(yáng)能集熱器SC連接的循環(huán)加熱外，還可與其他輔助能源直接連接進(jìn)行輔助加熱，此外，住宅樓宇各層的分層終溫儲(chǔ)熱水箱115的設(shè)置可包括設(shè)置在如圖3所示的各層的室內(nèi)公共使用部位、或是對(duì)于已建住宅可設(shè)置在各層室外對(duì)應(yīng)加置的公共使用結(jié)構(gòu)中。設(shè)置在住宅樓宇各層的各分層終溫儲(chǔ)熱水箱和分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱可以是容積式熱水器并聯(lián)式水箱，如CN.2656881Y“一種容積式熱水器并聯(lián)水箱”中所公布的容積式熱水器并聯(lián)式水箱，多個(gè)容積式熱水器并聯(lián)式水箱可以相互并聯(lián)連接使用，由于這種水箱可是矩形外形的水箱，設(shè)置方便，占地所影響的面積最小，這樣使得分層終溫儲(chǔ)熱水箱與分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱的設(shè)置適應(yīng)性大大提高，使上述各種水箱在設(shè)置部位與占地面積上均不會(huì)成為問(wèn)題。由于系統(tǒng)可以結(jié)合樓宇可利用的墻邊墻角分散設(shè)置分層終溫儲(chǔ)熱水箱和分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱，加熱或儲(chǔ)能水箱的尺寸可以相應(yīng)減小，因此可以相應(yīng)地改善加熱或儲(chǔ)能水箱對(duì)集中頂層屋面設(shè)置程度和因水箱超重產(chǎn)生的不良影響，該加熱或儲(chǔ)能水箱可以由一個(gè)或以上的儲(chǔ)存終溫和次溫?zé)崴乃銼T和加熱工作水箱WT所組成，儲(chǔ)存終溫?zé)崴乃浜蛢?chǔ)存次溫?zé)崴乃溟g還可根據(jù)儲(chǔ)水及天氣情況經(jīng)人工或控制系統(tǒng)的設(shè)定進(jìn)行連接切換。由于住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)中的終溫?zé)崴c次溫?zé)崴煞謩e儲(chǔ)存在加熱或儲(chǔ)能水箱中及分層終溫儲(chǔ)熱水箱和分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱中，因此，系統(tǒng)的儲(chǔ)能擴(kuò)容能與已建居民樓宇住宅中增設(shè)中央熱水系統(tǒng)改造時(shí)實(shí)際可利用的面積等現(xiàn)有條件相配套，大大擴(kuò)展了系統(tǒng)的適用性。
此外，各分戶(hù)用戶(hù)可選用多種私網(wǎng)配置方式下的混合供熱，如可部分用戶(hù)帶分戶(hù)儲(chǔ)熱水箱而部分用戶(hù)暫時(shí)不帶，或部分用戶(hù)的分戶(hù)儲(chǔ)熱水箱中僅帶終溫儲(chǔ)熱水箱而不包括次溫儲(chǔ)熱水箱等的多種混合供熱組合，具體取決于用戶(hù)的階段性選擇，便于用戶(hù)現(xiàn)有終端配置設(shè)備得到充分的利用后再逐步統(tǒng)一，以利于系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，但是，不帶分戶(hù)儲(chǔ)熱水箱的用戶(hù)不可避免地每次用熱水時(shí)要承擔(dān)公私網(wǎng)交接管道內(nèi)部分的冷溫水熱損，使相應(yīng)的使用成本提高。
當(dāng)本發(fā)明的分戶(hù)儲(chǔ)水式的住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)如采用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在夏季熱水需求過(guò)剩，水溫大于80℃時(shí)，系統(tǒng)的散熱可以采用設(shè)置冷卻水塔配以太陽(yáng)能光電驅(qū)動(dòng)水泵循環(huán)的方式解決。
權(quán)利要求
1.分戶(hù)儲(chǔ)水式的住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)，由加熱或儲(chǔ)熱水箱、管道，加熱單元、控制單元等組成中央熱水系統(tǒng)的公網(wǎng)部分，其加熱或儲(chǔ)熱水箱設(shè)置在住宅樓宇的頂層或底層或頂層及底層，由熱水計(jì)量表、各分戶(hù)用戶(hù)端的熱水終端管路和熱水使用終端裝置組成中央熱水系統(tǒng)的私網(wǎng)部分，加熱單元生產(chǎn)的熱水從公網(wǎng)部分的加熱或儲(chǔ)熱水箱經(jīng)管道供入私網(wǎng)部分，其特征在于，所述的私網(wǎng)部分還包括設(shè)置在分戶(hù)用戶(hù)端的分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱，公網(wǎng)部分與私網(wǎng)部分間經(jīng)管道和電控開(kāi)關(guān)閥相互連接，控制單元經(jīng)電控開(kāi)關(guān)閥控制公網(wǎng)對(duì)私網(wǎng)的熱水分配的管道接通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分戶(hù)儲(chǔ)水式的住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述的公網(wǎng)部分的加熱或儲(chǔ)熱水箱還可包括相互間并聯(lián)連接和設(shè)置在住宅樓宇各層的分層終溫儲(chǔ)熱水箱，各分層終溫儲(chǔ)熱水箱與加熱或儲(chǔ)熱水箱經(jīng)連接管路共同構(gòu)成公網(wǎng)部分的分級(jí)儲(chǔ)能式水箱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分戶(hù)儲(chǔ)水式的住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制單元經(jīng)電控開(kāi)關(guān)閥控制公網(wǎng)對(duì)私網(wǎng)進(jìn)行熱水分配的管道接通，是指定時(shí)對(duì)分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱優(yōu)先進(jìn)行保障滿(mǎn)載的熱水分配管道接通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分戶(hù)儲(chǔ)水式的住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述的分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱中帶有終溫?zé)崴?，住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)中的終溫?zé)崴謩e儲(chǔ)存在分層終溫儲(chǔ)熱水箱中和分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱的終溫?zé)崴渲小?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分戶(hù)儲(chǔ)水式的住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述的分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱中還可帶有次溫水箱，次溫水箱或各分層用戶(hù)的熱水終端管路及熱水使用終端裝置可相互并聯(lián)后與加熱或儲(chǔ)熱水箱間經(jīng)次級(jí)溫水管路連接，所述的次級(jí)溫水管路中可設(shè)有溫水計(jì)量表，儲(chǔ)存在加熱或儲(chǔ)熱水箱中的次級(jí)熱水可經(jīng)次級(jí)溫水管路供入次溫水箱或各分層用戶(hù)的熱水終端管路及熱水使用終端裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分戶(hù)儲(chǔ)水式的住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述的設(shè)置在住宅樓宇各層的各分層終溫儲(chǔ)熱水箱和分戶(hù)用戶(hù)端的分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱是容積式熱水器并聯(lián)式水箱。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分戶(hù)儲(chǔ)水式的住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述的分層終溫儲(chǔ)熱水箱中設(shè)有水位傳感器，且相互并聯(lián)連接的各分層終溫儲(chǔ)熱水箱前設(shè)有電控開(kāi)關(guān)閥，控制單元經(jīng)該電控開(kāi)關(guān)閥控制加熱或儲(chǔ)熱水箱對(duì)分層終溫儲(chǔ)熱水箱進(jìn)行熱水分配的管道接通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分戶(hù)儲(chǔ)水式的住宅樓字中央熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述的加熱單元可是太陽(yáng)能電熱、或風(fēng)能電熱、或太陽(yáng)能光熱裝置、或熱泵、或管道余熱供熱、或管道燃煤蒸汽或熱水供熱、或是上述的組合，其所帶的輔助加熱部分包括風(fēng)能電熱裝置、熱泵、燃?xì)饣蛉加湾仩t、電鍋爐或峰谷電電加熱裝置、管道余熱供熱、或管道燃煤蒸汽或熱水供熱、或是上述的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分戶(hù)儲(chǔ)水式的住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述的加熱或儲(chǔ)熱水箱可設(shè)置在屋頂層或是底層或是頂層和底層，加熱或儲(chǔ)熱水箱可以是由多個(gè)容積式熱水器并聯(lián)水箱組成的分組儲(chǔ)熱水箱，一個(gè)以上的分組儲(chǔ)熱水箱間可相互串接或并接，經(jīng)控制單元和電控開(kāi)關(guān)閥控制分組儲(chǔ)熱水箱間的連接，并選擇其組合成為容量可以變化的儲(chǔ)存終溫?zé)崴募訜峄騼?chǔ)熱水箱及儲(chǔ)存次溫?zé)崴募訜峄騼?chǔ)熱水箱，并分別經(jīng)相應(yīng)的管路供入分層終溫儲(chǔ)熱水箱、或分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱、或分戶(hù)用戶(hù)端的熱水終端管路和熱水使用終端裝置及次溫水箱。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分戶(hù)儲(chǔ)水式的住宅樓宇中央熱水系統(tǒng)，由水箱、管道、加熱單元、控制單元等組成中央熱水系統(tǒng)的公網(wǎng)部分，由熱水計(jì)量表、各分戶(hù)用戶(hù)端的熱水終端管路組成中央熱水系統(tǒng)的私網(wǎng)部分，私網(wǎng)還包括設(shè)置在各分戶(hù)用戶(hù)端的分戶(hù)式儲(chǔ)熱水箱，公網(wǎng)與私網(wǎng)間經(jīng)管道和電控開(kāi)關(guān)閥相連接，控制單元經(jīng)電控開(kāi)關(guān)閥控制公網(wǎng)對(duì)私網(wǎng)進(jìn)行熱水分配的管道接通。采用上述結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)能保障對(duì)分戶(hù)用戶(hù)的優(yōu)先供應(yīng)、提高熱水產(chǎn)出效率、降低噸水產(chǎn)出成本，用戶(hù)有配置上的選擇自由，管道能耗能得到合理攤派，能改善水箱集中頂層屋面設(shè)置程度和超重產(chǎn)生的不良影響，并與已建住宅的系統(tǒng)改造實(shí)際條件相匹配。
文檔編號(hào)F24D17/00GK101055102SQ20061002571
公開(kāi)日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2006年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月14日
發(fā)明者潘戈 申請(qǐng)人:潘戈