[发明专利]储水式独立分层加热的热水装置

说明书

技术领域

本发明涉及热水供应装置，尤其是一种储水式独立分层加热的热水装置。

背景技术

目前，家用承压储水式热水装置有如下几种：储水式电热水器、空气源热泵热水器、家用太阳能热水器及其集中集热-分户储热太阳能热水系统等，加热过程都是对水箱中的全部水逐步进行加热，整个水箱中的水加热到需要温度才能使用。这样的加热方式存在的缺陷是：加热时间长，且如果热水需求量远少于水箱可以输送出来的热水量时，还会造成热水能量浪费，热水装置效率低。承压式水箱是封闭式容器，热水输出方式为冷水从底部进入，热水从顶部输出，水箱始终充满水。如何对水箱中按照需要的水量进行加热，达到储水式热水装置的节能减排目的是储水式热水装置的一个重要研究方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种储水式独立分层加热的热水装置，能够实现按照使用者需要的热水量进行加热，而且，热水由水泵快速泵入分层加热供热保温水箱的上部，能够避免上、下不同温度的水的混流，实现节能目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

储水式独立分层加热的热水装置，包括加热器和分层加热供热保温水箱，所述分层加热供热保温水箱下部设有冷水进水口，分层加热供热保温水箱上部设有热水出水口，所述加热器与分层加热供热保温水箱之间通过热水管和冷水管连通，热水管的进水口连加热器的出水口，热水管的出水口设在的分层加热供热保温水箱的上部，冷水管的进水口设在分层加热供热保温水箱的底部，冷水管的出水口连加热器进水口，在所述冷水管上设有用于分层加热的水泵，在分层加热供热保温水箱内沿高度方向间隔布设有至少三个温度传感器，还包括一加热控制器，所述加热器、水泵及各个温度传感器均与加热控制器电连接。

各相邻温度传感器之间的间隔距离相等。

所述加热器的热源为电加热器、空气源热泵及太阳能集热器中的一种，或两两组合。

所述加热器的热源为电加热器、空气源热泵中的一种，或两者的组合。

一种上述的储水式独立分层加热的热水装置的分层加热方法，包括如下步骤：

步骤一：加水

通过冷水进水口向分层加热供热保温水箱内加满水，通过冷水管给加热器加满水；

步骤二：根据热水使用量分层加热

根据使用者需用热水量的要求，加热控制器按照下述方法分层加热,直到完成所需要热水量的加热：

当加热器内的水温高于设定的热水温度下限时，由加热控制器直接启动水泵将分层加热供热保温水箱底部的较冷的水注入加热器底部，加热器内的热水通过热水管被集中送入分层加热供热保温水箱的上部，同时，等量的较冷的水被集中送入的热水向下通过冷水管排出，当相应的温度传感器测得该处的水温达到预设的温度，加热控制器控制水泵停止泵水，分层加热完成；

当加热器内的水温低于设定的热水温度下限时，先由加热控制器启动加热器将加热器内的水加热，然后启动水泵将分层加热供热保温水箱底部较冷的水注入加热器底部，加热器内的热水通过热水管被集中送入分层加热供热保温水箱的上部，同时，等量的较冷的水被集中送入的热水向下通过冷水管排出，当相应的温度传感器测得该处的水温达到预设的温度，加热控制器控制加热器停止加热，同时控制水泵停止泵水，分层加热完成。

所述加热器的热源由太阳能集热器和辅助能源加热器组合构成。

一种上述的储水式独立分层加热的热水装置的分层加热方法，包括如下步骤：

步骤一：加水

通过冷水进水口向分层加热供热保温水箱内加满水，通过冷水管给加热器加满水；

步骤二：根据热水使用温度分层加热

当由太阳能集热器收集太阳能，对加热器内的水加热时，加热器内的水温高于设定的热水温度上限时，由加热控制器直接启动水泵将分层加热供热保温水箱底部的较冷的水注入加热器底部，加热器内的热水通过热水管被集中送入分层加热供热保温水箱的上部，同时，等量的较冷的水被集中送入的热水向下通过冷水管排出；

当加热器内的水温低于设定的热水温度下限时，加热控制器控制水泵停止泵水，分层加热完成；

当太阳能集热器没有生产足够使用的热水量时，转入步骤三；

步骤三：根据热水使用量分层补热

根据使用者需用热水量的要求，加热控制器按照下述方法分层加热,直到完成所需要热水量的加热：