双循环零冷水多能源系统

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，尤其涉及一种双循环零冷水多能源系统。

背景技术

随着壁挂两用炉的推广，壁挂炉在使用过程中的问题也暴露出来，尤其在生活热水舒适性体验较差，没有零冷水功能，生活热水要放很长时间的冷水才会有热水；洗手洗菜少量用水时，壁挂炉频繁切换或频繁打火，元器件容易损坏，减少机器使用寿命；在冬季，频繁切换影响供暖效果。

申请号为CN201920800376.9的中国专利，公开了一种平层住宅两用壁挂炉储热式承压水箱，包括水箱外壳，水箱外壳的内部设置有水箱内胆，水箱内胆的顶端设置有内胆上盖，水箱内胆的底端设置有内胆底盖，内胆底盖的底端设置有支撑柱，支撑柱的侧面设置有水泵，支撑柱的底端设置有控制器，水泵的一侧设置有进水弯管。有益效果：即开即热，打开热水龙头就是热水；少量用水时，可阻止壁挂炉频繁切换点火，短时间用热水壁挂炉不点火，继续供采暖模式，水箱温度不够或设置时间达到会自动启动壁挂炉供生活热水。

但是，该技术方案却存在以下缺陷：

1.只能实现单循环；当使用即开即热的循环功能时，只依靠水箱加热提供循环热水，若循环管路较长，则会导致水箱的加热能力不足，水箱内的热水不能满足提高循环管路温度，用水点的水龙头打开开始使用热水时，出水温度达不到所设置的温度。

2.该水箱进水端的进水口3和回水口4分别为两个不同的进水口，也即包括了三通阀11和回水口接头两个接头，会存在没有回水管无法实现零冷水功能的缺陷。

3.控制器5、电加热管6带有强电，置于水箱底部，且底部有管路接头，一旦漏水容易发生漏电触电和损坏控制器的风险。

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种双循环零冷水多能源系统，不受循环管路长度影响，当循环管路较短时，可以只依靠水箱的热水进行管路循环；当循环管路较长时，水箱内的热水不能满足提高循环管路温度时，可以启动外接热源提供热水循环。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案：

一种双循环零冷水多能源系统，包括储热水箱、外接热源、冷水管、储热水箱进水管、外接热源出水管、热水管、外接热源进水管、三通阀和回水管；

所述冷水管、储热水箱进水管、三通阀、储热水箱、热水管和回水管依次串联并闭环，构成用于水循环的第一加热循环管路；

所述冷水管、外接热源进水管、外接热源、外接热源出水管、三通阀、储热水箱、热水管和回水管依次串联并闭环，构成用于水循环的第二加热循环管路；

其中，所述第一加热循环管路中的储热水箱进水管，与所述第二加热循环管路中的外接热源进水管、外接热源、外接热源出水管，为并联设置，通过控制所述三通阀的工作状态切换构成用于水循环的加热循环管路。

在一些较优的实施例中，所述通过控制所述三通阀的工作状态切换实现水循环的管路，包括：

所述三通阀与所述储热水箱的连接通路为常开通路；

所述三通阀与所述储热水箱进水管的连接通路为第一通路；

所述三通阀与所述外接热源出水管的连接通路为第二通路；

分别检测所述储热水箱中的第一水温和所述热水管中的水流量；

当所述水流量不大于预设流量且所述第一水温不小于预设水温时，所述三通阀打开第一通路，关闭第二通路；否则，所述三通阀打开第二通路，关闭第一通路。

在一些较优的实施例中，所述通过控制所述三通阀的工作状态切换实现水循环的管路，包括：

检测所述三通阀与储热水箱的连通通路中的第二水温；

当所述水流量不大于预设流量且所述第一水温不小于预设水温且所述第二水温不小于预设水温时，所述三通阀打开第一通路，关闭第二通路；否则，所述三通阀打开第二通路，关闭第一通路。

在一些较优的实施例中，所述回水管上安装有单向阀。

在一些较优的实施例中，所述储热水箱包括水箱外壳、内胆、循环水泵、加热管和控制器；

所述储热水箱包括水箱外壳、内胆、循环水泵、加热管和控制器；

所述内胆上端的外壁上设有出水接口，底端设有进水接口；所述循环水泵的进水端连接至所述三通阀，出水端连接至所述进水接口；所述加热管安装在所述内胆侧壁，所述控制器安装在所述水箱外壳上部，且与所述加热管、循环水泵和三通阀电连接。

在一些较优的实施例中，所述储热水箱还包括：分别安装于所述内胆上、下端外壁的上温度传感器和下温度传感器，所述上温度传感器和下温度传感器均与所述控制器电连接。

本发明的有益效果：

1、即开即热，打开热水龙头就有热水，避免冷水的浪费，使用热水不等待。

2、不受循环管路长度影响，具备双循环功能，当循环管路较短或用水量较小时，可以只依靠水箱的热水进行管路循环；当循环管路较长、用水量较大时，可以启动壁挂炉提供热水循环。

3、只有当储热水箱供热水能力不足时，才会自动切换到外接热源提供生活热水，外接热源不用频繁启动，大大增加了外接热源的使用寿命，用户也可以享受更安静的用水体验；并且，储热水箱还有具有一定的缓冲作用，使出水温度更稳定；

4、既适用于供热水系统全新的建设，也适用于在原有管路的基础上进行改装，满足不同用户的需要，节约成本，降低资源的消耗。

附图说明

图1为本发明中一种较优实施例中的双循环零冷水多能源系统示意图；

图2为本发明中另一种较优实施例中的双循环零冷水多能源系统示意图；

图3为本发明储热水箱去除水箱外壳后的立体示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种双循环零冷水多能源系统，包括储热水箱1、外接热源2、冷水管3、储热水箱进水管4、外接热源出水管5、热水管6、外接热源进水管7、三通阀8和回水管9；

所述冷水管3、储热水箱进水管4、三通阀8、储热水箱1、热水管6和回水管9依次串联并闭环，构成用于水循环的第一加热循环管路；

所述冷水管3、外接热源进水管7、外接热源2、外接热源出水管5、三通阀8、储热水箱1、热水管6和回水管9依次串联并闭环，构成用于水循环的第二加热循环管路；

其中，所述第一加热循环管路中的储热水箱进水管4，与所述第二加热循环管路中的外接热源进水管7、外接热源2、外接热源出水管5，为并联设置，通过控制所述三通阀8的工作状态切换构成用于水循环的加热循环管路。图中管路旁边的箭头方向标识了水循环的具体实现回路，其中，单箭头标识的是水在第一加热循环管路中的流向，双箭头标识的是水在第二加热循环管路中的流向。

应当理解的是，本发明所述系统中显然可以包含若干用水端，所述用水端通过热水支管与所述热水管6连接，通过冷水支管与所述冷水管3连接。进一步的是，在发明的回水管9上还可以连接若干暖气片用于室内供暖。用户对于本发明所提供的热水作何用途本发明不作进一步的限定。

本发明中的所述储热水箱1具备加热功能，在所述第一加热循环管路中，外接热源2不参与水加热循环，冷水管中的水经过储热水箱1的加热后提供整个系统的热水供应；当所述系统中的热水供应不足时，采用所述第二加热循环管路，此时，外接热源2参与水加热循环，冷水管中的水经过外接热源2加热后补充到所述储热水箱1中，以提供整个系统中不足的热水供应量，此时所述储热水箱1是否继续进行加热可以由本领域的技术人员根据现场的实际情况设定。

进一步的是，上述加热循环管路的连通与否，取决于所述三通阀8的工作状态，其中，所述三通阀8与所述储热水箱1的连接通路为常开通路；当需要连通第一加热循环管路，则三通阀8打开与所述储热水箱进水管4的连接通路，关闭与所述外接热源出水管5的连接通路；当需要连同第二加热循环管路，则三通阀8关闭与所述储热水箱进水管4的连接通路，打开与所述外接热源出水管5的连接通路。本实施例将储热水箱1的进水端口全部集成到三通阀8中，以减少接头的数量，大大简化管路连接，从而降低安装要求，用户使用和安装更简单方便。

应当理解的是，所述三通阀8的工作状态可由本领域的技术人员根据系统中水流量与水温的具体参数设定。在一些较优的实施例中，可以在系统中设置信号采集器以采集水流量与水温数据，设置自动控制器以根据上述采集数据实现自动控制。其具体的实现方式不是本实施例讨论的重点，在此不再赘述。

由图1中的示意可知，本实施例中的回水管9是与所述冷水管3的初始段连接的，此时回水管9的长度较长，因此更适用于新房装修或新建供热水系统。在另一些较优的实施例中，如图2所示，还给出了一种适用于在原有供水管道的基础上进行改造的供热系统。此时，只需要在末端用水点的热水管6与冷水管3之间加装一节回水管9，即可实现与前述实施例现同的效果。由此，本领域的技术人员应当理解，所述回水管9与所述冷水管3连接以实现闭环的连接位置设置并不影响本发明的功能实现，可由现场的实际情况确定其具体连接位置，既可以与冷水管3的初始段连接，也可以与冷水管3的末段连接，本发明不作进一步的要求。

实施例2

本实施例是在上述实施例1的基础上展开的，提供了一种实现通过控制所述三通阀8的工作状态切换实现水循环的管路的具体方法，包括步骤：

首先，为了方便后续的描述，在此将所述三通阀8与所述储热水箱1的连接通路设定为常开通路；所述三通阀8与所述储热水箱进水管4的连接通路设定为第一通路；所述三通阀8与所述外接热源出水管5的连接通路设定为第二通路。

然后，分别检测所述储热水箱1中的第一水温和所述热水管6中的水流量；

当所述水流量不大于预设流量且所述第一水温不小于预设水温时，所述三通阀8打开第一通路，关闭第二通路；否则，所述三通阀8打开第二通路，关闭第一通路。

应当理解的是，所述预设流量和预设水温均是本领域技术人员根据具体的控制要求设定的初始值或初始阈值，并存储在发出控制信号的控制器中。本实施例中的控制逻辑如下：当用水点用水量不大，或回水管9路径较短、热水循环一周后温降不大等情况下，仅依靠储热水箱1的加热量即可满足整个系统的热水供应，此时不需要启动外接热源2；而当用水点用水量较大时，储热水箱1的加热量不足以满足需求，或回水管9路径较长、热水循环一周后温降较大，多次循环后储热水箱1的加热量不足以使管路中的水温重新达到预设值时等情况下，可以启动外接热源2，以补充循环管路中不足的热水量。本领域技术人员可以知晓，在为系统细化监测参数、增加更多的信号采集器时，还可以设计出更多的控制流程以实现更精细、更准确的自动话水温控制，但其基本原则均包含在本实施例中的控制逻辑中。

实施例3

本实施例是在上述实施例2的基础上展开的，本实施例提供了一种更精细的通过控制所述三通阀8的工作状态切换实现水循环的管路的具体方法，包括步骤：

首先，检测所述三通阀8与储热水箱1的连通通路中的第二水温；

当所述水流量不大于预设流量且所述第一水温不小于预设水温且所述第二水温不小于预设水温时，所述三通阀8打开第一通路，关闭第二通路；否则，所述三通阀8打开第二通路，关闭第一通路。

实施例4

本实施例是在上述实施例1、2的基础上展开的，如图1、图2所示，本实施例提供了防止冷水管3中的冷水倒流进回水管9的方法，具体包括：

所述回水管9上安装有单向阀10。应当理解的是，所述单向阀10可以确保冷水管3中的冷水不会倒流进回水管9，从而影响整个系统的热水供应。优选的，所述单向阀10安装在所述回水管9的末段，以实现更好的阻止倒流的效果。

实施例5

本实施例是在上述实施例1的基础上展开的，如图3所示，本实施例提供了一种具有加热功能的储热水箱的具体结构。

所述储热水箱1包括水箱外壳、内胆101、循环水泵102、加热管103和控制器104；

所述内胆101上端的外壁上设有出水接口105，底端设有进水接口106；所述循环水泵102的进水端连接至所述三通阀8，出水端连接至所述进水接口106；所述加热管103安装在所述内胆101侧壁，所述控制器104安装在所述水箱外壳上部，且与所述加热管103、循环水泵102和三通阀8电连接。其中，所述加热管103伸到胆内结构与内胆101底部吻形，使得加热管能够尽可能处于最低位置，从而可以保证加热更多的热水，提高热水输出率。

在另一些较优的实施例中，由于储热水箱1的进水接口在下，出水接口在上，且加热管103靠近下部，因此储热水箱1内不同水位的热水水温不同，因此考虑在内胆101筒身107的上、下位置分别设置上温度传感器112和下温度传感器113，以更加准确地检测不同水位的热水水温，从而以便于控制器判断控制；应当理解的是，所述上温度传感器112和下温度传感器113的具体数量和具体位置可以由本领域技术人员根据需要设定，可以在多个位置设置若干温度传感器，只要其位置关系上大体处于上下关系即可，从而实现对水温更精细化的监测，并提高监测准确度。同时，还可以在靠近下温度传感器113的侧壁安装有超温保护器114，当所述储热水箱1中的水温过高时停止加热，以防止水温过高损伤储热水箱。

应当认识到，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。