光热采暖泵房管道保暖装置论文和设计-陆栋梁

全文摘要

光热采暖泵房管道保暖装置，其包括初始化设置单元，太阳能集热组件，保温水箱，储水箱，水路，一个用于检测所述储水箱内温度的温度检测器，一个连接在所述保温水箱和所述储水箱之间的出水管道，一个设置于所述出水管道上的第一节流阀，一个连接在所述保温水箱和所述储水箱之间的上水管道，一个设置于所述上水管道上的上水水泵，一个设置在所述水路中的循环水泵，两个设置于所述水路上且分别设置于所述储水箱两侧的通断阀，两个设置于所述管路上且分别设置于所述功能水泵两侧的第二节流阀，以及一个与所述温度检测器连接的控制装置。本光热采暖泵房管道保暖装置可以防止泵房结冻而导致泵房里的功能水泵和管路无法使用。

主设计要求

1.光热采暖泵房管道保暖装置，其用于加热保温泵房中的功能水泵和连接在功能水泵之间的管路，其特征在于：所述光热采暖泵房管道保暖装置包括一个初始化设置单元，一个设置在所述泵房房顶上的太阳能集热组件，一个与所述太阳能集热组件连接的保温水箱，一个设置于所述泵房中的储水箱，一组设置在所述泵房中且连接在所述管路和所述储水箱之间的水路，一个用于检测所述储水箱内温度的温度检测器，一个连接在所述保温水箱和所述储水箱之间的出水管道，一个设置于所述出水管道上的第一节流阀，一个连接在所述保温水箱和所述储水箱之间的上水管道，一个设置于所述上水管道上的上水水泵，一个设置在所述水路中的循环水泵，两个设置于所述水路上且分别设置于所述储水箱两侧的通断阀，两个设置于所述管路上且分别设置于所述功能水泵两侧的第二节流阀，以及一个与所述温度检测器连接的控制装置，所述初始化设置单元用于设置所述储水箱中的水的温度基准值，所述控制装置用于比较所述温度检测器检测到的所述泵房的实时温度与所述温度基准值，并根据比较结果控制所述上水水泵、第一节流阀、通断阀、第二节流阀、以及所述循环水泵的运行状态以维持所述泵房管道内的温度。

设计方案

2.如权利要求1所述的光热采暖泵房管道保暖装置，其特征在于：所述太阳能集热组件包括一个集热器，以及一组与所述保温水箱连接的连接管道。

3.如权利要求1所述的光热采暖泵房管道保暖装置，其特征在于：所述温度基准值为零下4度至2度之间的任意一个值。

4.如权利要求1所述的光热采暖泵房管道保暖装置，其特征在于：所述温度检测器包括一个温度传感器。

5.如权利要求1所述的光热采暖泵房管道保暖装置，其特征在于：所述水路的两端分别设置在两个第二节流阀与功能水泵之间。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏水泵应用技术领域，特别涉及光热采暖泵房管道保暖装置。

背景技术

光伏水泵一般是指使用光伏能源作为其动力源的功能水泵，使用光伏水泵的地区通常为光照时间长，一年中光照日多的地区，如青海、西藏等中国高海拨寒冷地区。众所周知的是，对于上述地区，昼夜温差大，特别是冬天，当停止抽水后，虽然室外或抽水井中的管道里的水会被退回，但这些水泵及其附属管道里的水却不能被完全退回，因此会在晚上不抽水的时候由于温度低而产生结冻的现象，从而导致在白天有光照的时候，光伏能源转换组件的电力提升到可以使功能水泵运行时，泵房里的各种水泵及附属管道等由于结冰而无法运行并浪费时间与光伏能源组件产生的电能。另外，如果用户不知道泵房里的各种水泵及附属管道等已经结冰或冻裂，当开启功能水泵工作时，泵房里的这些水泵及附属管道等会损坏。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种光热采暖泵房管道保暖装置，该光热采暖泵房管道保暖装置是在泵房的房顶上独立于光伏水泵的光伏组件设置的一套利用太阳能进行采暖的光热采暖装置，其用来提供热能以对泵房中的设备进行保暖，以防止泵房里的这些水泵及附属管道等被冻坏。

光热采暖泵房管道保暖装置，其用于加热保温泵房中的功能水泵和连接在功能水泵之间的管路。所述光热采暖泵房管道保暖装置包括一个初始化设置单元，一个设置于所述泵房房顶上的太阳能集热组件，一个与所述太阳能集热组件连接的保温水箱，一个设置于所述泵房中的储水箱，一组设置于所述泵房中且连接在所述管路和所述储水箱之间的水路，一个用于检测所述储水箱内温度的温度检测器，一个连接在所述保温水箱和所述储水箱之间的出水管道，一个设置于所述出水管道上的第一节流阀，一个连接在所述保温水箱和所述储水箱之间的上水管道，一个设置于所述上水管道上的上水水泵，一个设置在所述水路中的循环水泵，两个设置于所述水路上且分别设置于所述储水箱两侧的通断阀，两个设置于所述管路上且分别设置于所述功能水泵两侧的第二节流阀，以及一个与所述温度检测器连接的控制装置。所述初始化设置单元用于设置所述储水箱中的水的温度基准值，所述控制装置用于比较所述温度检测器检测到的所述泵房的实时温度与所述温度基准值，并根据比较结果控制所述上水水泵、第一节流阀、通断阀、第二节流阀、以及所述循环水泵的运行状态以维持所述泵房管道内的温度。

进一步地，所述太阳能集热组件包括一个集热器，以及一组与所述保温水箱连接的连接管道。

进一步地，所述温度基准值为零下4度至2度之间的任意一个值。

进一步地，所述温度检测器包括一个温度传感器。

进一步地，所述水路的两端分别设置在两个第二节流阀与功能水泵之间。

与现有技术相比，本实用新型所提供的光热采暖泵房管道保暖装置在泵房中设置有储水箱，该储水箱与保温水箱连接，连接在所述储水箱与功能水泵的进水侧与出水侧之间的水路，设置在所述水路上的循环水泵，以及配合所述循环水泵与功能水泵可以正常工作的通断阀与第一、第二节流阀，从而使得该光热采暖泵房管道保暖装置可以利用使用太阳能集热组件来加热的保温箱中的水，并使用加热后的水来加热功能水泵以及连接在功能水泵之间的管路，从而可以使得所述泵房的各种功能水泵和管路的水在低温时不容易产生结冻的现象而导致无法使用，同时也可以避免由于用户不知道泵房里的各种功能水泵和管路等已经结冰或已经冻裂而启动功能水泵导致泵房里的各种功能水泵和管路被损坏。

附图说明

图1为本实用新型提供的光热采暖泵房管道保暖装置的连接结构示意图。

具体实施方式

以下对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。

如图1所示，其为本实用新型提供的光热采暖泵房管道保暖装置的连接结构示意图。所述光热采暖泵房管道保暖装置用于加热并保温泵房200中的功能水泵300和连接在所述功能水泵300之间的管路400。所述光热采暖泵房管道保暖装置包括一个初始化设置单元10，一个设置于所述泵房200房顶上的太阳能集热组件20，一个与所述太阳能集热组件20连接的保温水箱30，一个设置于所述泵房200中的储水箱40，一组连接所述管路400和所述储水箱40的水路50，一个用于检测所储水箱40中的水的温度检测器60，一个与所述温度检测器60连接的控制装置70，一个连接在所述保温水箱30和所述储水箱40之间的出水管道80，一个设置在所述出水管道80上的第一节流阀90，一个连接在所述保温水箱30和所述储水箱40之间的上水管道100，一个设置于所述上水管道100上的上水水泵110，一个设置在所述水路50上的循环水泵120，两个设置于所述水路50上且分别位于所述储水箱40两侧的通断阀130，以及两个设置于所述管路400上且分别设置于所述功能水泵300两侧的第二节流阀140。可以想到的是，所述光热采暖泵房管道保暖装置还包括其他的一些功能模块，如电气连接组件，管路连接组件等等，其应当为本领域技术人员所习知的技术，在此不再一一详细说明。

所述泵房200用于安装和保护各种功能水泵300、以及其他功能设备如动力机、以及其辅助设备的厂房，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。

所述功能水泵300可以为抽水水泵，增压泵等，其用于将水源地的水抽出来供给用户侧，在本实施例中其为光伏水泵，即由光伏能源转换组件提供动力的水泵。可以想到的是，当没有光照的时候，该功能水泵300是不能工作的。所述功能水泵300本身为一种现有技术，其通过一系列电力电子、电机、水机等控制及执行环节从而在江河湖泊或深井中实现提水的装置，其为本领域技术人员所习知，在此不再赘述。可以想到的是，根据实际需要，如抽水扬程的要求，所述功能水泵300可以具有多个，在本实施例中，所述功能水泵具有3个。

所述管路400设置于所述功能水泵300的进水口与所述功能水泵300的出水口，以及多个功能水泵300之间，其用于输送水，其也可以包括各种功能附件和附属设施，如连接组件，锁紧组件等等，但其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。

所述初始化设置单元10可以为一个包括UI界面的电子装置，其具有输入或输出，以及保存数据，但其本身应当为一种现有技术，在此不再赘述。所述初始化设置单元10用于设置所述储水箱40中的水的温度基准值，以利于所述控制装置70的工作。所述温度基准值用于表征管路400内的温度，其可以为-4度至2度之间的任意一个值，在此温度区间，水有可能结冻。在本实施例中，所述温度基准值为零度。

所述太阳能集热组件20主要包括集热器21、以及连接在集热器21与保温水箱30之间的连接管道22。所述集热器21用于收集太阳能辐射热量并将太阳能辐射热量转换为热能，所以其在有太阳照射的时候即可产生热量。所述集热器21可以是全玻璃太阳能集热真空管，平板集热器等，但其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。所述连接管道22用于将热水从所述集热器21输送到所述保温水箱30，以及将冷水从所述保温水箱30输送到所述集热器21，从而使所述集热器21与所述保温水箱30之间形成一个闭合回路。可以想到的是，所述太阳能集热组件20还包括其他的一些功能模块，如支架、安装组件等等，其应当为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。

所述保温水箱30是用于储存热水的容器，其可以包括内胆、保温层、外壳等。所述内胆是储存热水的重要部分，其可以为不锈钢、搪瓷等材质。所述保温层可以是进口聚氨酯自动化发泡工艺保温。所述外壳可以为彩钢板、镀铝锌版、不锈钢板等。所述保温水箱30要求保温效果好、耐腐蚀、水质清洁、使用寿命长达20年以上。可以理解的是，由于所述太阳能集热组件20只有在有阳光时候才可以进行集热，因此所述保温水箱30可以将所述太阳能集热组件20中热能保存下来，然后在晚上或者气温冷的时候使用该保温水箱30中的热水。

所述储水箱40用于盛放用于加热的介质，如油或水等。在本实施例中，所述储水箱40用于盛放水。所述储水箱40可以为玻璃钢水箱、不锈钢水箱、镀锌钢板水箱等。在本实施例中，所述储水箱40为不锈钢水箱。可以理解的是，所述储水箱40根据需要可以配有各种功能阀、水位监控器、或自动清洗系统等。所述储水箱40还应当具有进水管、出水管、溢流管、排水管等功能组件，但其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。

所述水路50连接在所述储水箱40、循环水泵120、以及管路400之间形成一个封闭的回路，以实现热水的输送，其由管路、附件和附属设施等组成，但其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。

所述温度检测器60可以包括一个温度传感器，其通常由温度敏感元件和信号处理单元组成，能检测所述储水箱40中的水的温度信号并按照一定的规律将温度信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。在本实施例中，所述温度检测器60用于检测所述储水箱40的实时温度。

所述出水管道80连接在所述保温水箱30与储水箱40之间，用于所述保温水箱30所提供的热水进入到该储水箱40中。同理，所述出水管道80也可由管道、附件和附属设施等组成，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。

所述第一节流阀90设置在所述出水管道80上，并在所述控制装置70的控制下开关以控制所述出水管道80中水流的通断。所述第一节流阀90可以是电磁阀，由所述控制装置70控制其连通或者断开。所述第一节流阀90作为一种阀本身为一种现有技术，其为本领域技术人员所习知，在此不再赘述。

所述上水管道100连接在所述保温水箱30与储水箱40之间，用于将所述储水箱40中的冷水输送到所述保温水箱30中进行交换。所述上水管道100由管道、附件和附属设施等组成，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。

所述上水水泵110设置在所述上水管道100上，用于将所述储水箱40中的低温水输送到所述保温水箱30中进行热交换。所述上水水泵110可以为一扬程泵，为一种现有技术，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。

所述循环水泵120设置在所述水路50上，用于驱动所述储水箱40、所述水路50、所述管路400、以及所述功能水泵300之间的热水进行循环。所述循环水泵120为现有技术中的一种循环泵，其用于在闭合回路内循环液体。在本实施例中，所述循环水泵120用于使所述储水箱40中的水在所述储水箱40、所述水路50、所述管路400、以及所述功能水泵300之间周而复始地循环以达到加热与保温所述管路400与功能水泵300，其为本领域技术人员所习知，在此不再赘述。

所述通断阀130设置在所述水路50中，以控制所述水路50中水流的通断。所述通断阀130可以为电磁阀，由所述控制装置70控制其连通或者断开。所述通断阀130作为阀本身为一种现有技术，为本领域技术人员所习知，在此不再赘述。

所述第二节流阀140的工作原理及结构与第一节流阀90相同，并包括两个。该两个第二节流阀140分别设置在所述功能水泵300的进水侧与出水侧，分别用于控制所述功能水泵300的进水与出水，以避免所述循环水泵120工作时储水箱40中的水从所述功能水泵300的进水侧与出水侧流出去而没有进入所述功能水泵300。

所述控制装置70本身为一种现有技术，其由多个电气元件组合，如信号或数据处理器、单片机，可编程控制器，存储器、放大器等等。可以理解的是，所述控制装置70加载有控制程序，其可以由计算机语言编写，如汇编语言，VC，或VB等等。至于该控制程度本身，本领域技术人员只要了解本实用新型的技术方案就可以使用上述的语言编写出相应的程序语言，在此不再赘述。所述控制装置用于比较所述温度检测器60检测到的所述储水箱40的实时温度与所述温度基准值，并根据比较结果控制所述上水水泵110、第一、第二节流阀90、140、通断阀130、以及所述循环水泵120的运行状态。当所述温度检测器60所检测到的所述储水箱40实时温度大于或者等于所述储水箱40的温度基准值时，此时说明所述储水箱40的水温可以用来加热或保暖所述泵房200中的功能水泵300和管路400而使所述泵房200中的功能水泵300和管路400不会因为结冻而损坏。此时，所述控制装置70控制所述第一节流阀90断开、所述上水水泵110停止运行、所述第二节流阀140断开、所述通断阀130连通，并启动所述循环水泵120以使所述储水箱40中的水在所述储水箱40、所述水路50、所述管路400、所述功能水泵300之间循环以加热并保暖所述泵房200中的功能水泵300和管路400。

当所述温度检测器60所检测到的所述储水箱40的实时温度小于所述储水箱40的温度基准值时，此时说明所述泵房200内的温度偏低，可能使泵房200内的功能水泵300和管路400结冻，需要提升所述泵房200的温度，因此需要将所述保温水箱30中的热水输送到所述储水箱40，同时将所述储水箱40中的低温水输出到所述保温水箱30，从而使得所述储水箱40的水温度升高来加热保暖所述泵房200。因此，所述控制装置70控制所述循环水泵120停止运行、所述第二节流阀140连通、所述通断阀130断开，并控制所述第一节流阀90连通和所述上水水泵110启动以使得所述保温水箱30中的热水与所述储水箱40中的低温水进行交换而使得所述储水箱40中的水升温。

与现有技术相比，本实用新型所提供的光热采暖泵房管道保暖装置在泵房200中设置有储水箱40，该储水箱40与保温水箱30连接，连接在所述储水箱40与功能水泵300的进水侧与出水侧之间的水路50，设置在所述水路50上的循环水泵120，以及配合所述循环水泵120与功能水泵300可以正常工作的通断阀130与第一、第二节流阀90、140，从而使得该光热采暖泵房管道保暖装置可以利用使用太阳能集热组件20来加热的保温水箱30中的水，并使用加热后的水来加热功能水泵300以及连接在功能水泵300之间的管路400，从而可以使得所述泵房200的各种功能水泵300和管路400的水在低温时不容易产生结冻的现象而导致无法使用，同时也可以避免由于用户不知道泵房里的各种功能水泵300和管路400等已经结冰或已经冻裂而启动功能水泵300导致泵房200里的各种功能水泵300和管路400损坏。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

设计图

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