CN101963408B - 一种下置式水箱太阳能热水系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种下置式水箱太阳能热水系统，它包括集热器和水箱，所述水箱安装在集热器的下方，并与集热器的出水端管路连通，所述集热器包括联机箱和至少三根横向安装的真空管，所述各真空管的一端依次连接在一条前低后高的倾斜管路上，并与该倾斜管路连通；各真空管的另一端依次连接在联机箱上，并与联机箱连通；所述联机箱高于倾斜管路，同时与倾斜管路具有相同的倾斜角。本发明是通过改变集热器的放置方式和角度，将水箱在集热器下方充分利用集热器集热特点，将集热器热效率利用最大化，使热水系统的效率提高一个台阶。

Description

一种下置式水箱太阳能热水系统
技术领域
本发明涉及一种热水系统，特别是涉及一种下置式水箱太阳能热水系统。
背景技术
        太阳能利用最直接的有效途径之一就是把太阳能转化成热能加以利用。决定太阳能集热系统效率的因素不仅是集热器对太阳辐射的吸收能力和集热器的热损大小，还有热交换的方式。目前市场上最普遍的方式是直接接触式（真空管式，平板式直接走水）和间接导热式两种（热管和超导液传热）。本发明是以直接接触式为背景，研发出的新型下置式水箱太阳能热水系统。普通的的下置式水箱太阳能热水系统是利用水的对流或者强制循环来得到热水并储存到水箱。以真空管式为例，是通过水的对流进行热交换，其优点是：热交换效率高；缺点是：真空管中容易结垢，当水箱的热水用完，储存在真空管的热水无法利用。本发明保留了以上的优点，克服了缺点。
发明内容
        本发明的目的在于提供 一种热交换效率高、管路中不易结水垢、能充分利用管路中的热水的下置式水箱太阳能热水系统。
        本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
        一种下置式水箱太阳能热水系统，它包括集热器和水箱，其特征在于：所述水箱安装在集热器的下方，并与集热器的出水端管路连通。
        所述集热器包括联机箱和至少三根横向安装的真空管，所述各真空管的一端依次连接在一条前低后高的倾斜管路上，并与该倾斜管路连通；各真空管的另一端依次连接在联机箱上，并与联机箱连通；所述联机箱高于倾斜管路，同时与倾斜管路具有相同的倾斜角。
        所述倾斜管路和联机箱的倾斜角匀为25-35度，所述真空管与水平面的夹角为12-18度。
        所述联机箱上接有进水管、出水管和温度传感器一；所述进水管与系统外的自来水管路通过电磁阀一连接；所述出水管与水箱通过电磁阀二连接；所述温度传感器一与电磁阀二电联接；所述水箱上接有冷水管、热水管、温度传感器二和电加热器；所述冷水管与系统外的自来水管路通过电磁阀三连接；所述温度传感器二与电磁阀三和电加热器电联接；所述热水管与系统外的出水笼头阀连接。
        所述水箱与联机箱之间设一水循环管路，水循环管路上设有电磁阀四和循环泵，当水箱内未用完的水低于设定温度时，可通过循环管路和通过联机箱回到真空管中进行热交换。当水箱放满热水，集热器的温度高于水箱温度，系统自动启动电磁阀进行温差循环，进一步提高水箱温度，充分利用每一寸阳光带来的能量。
        所述联机箱的高端设有排气口。
        所述水箱下部设有排污溢流口。
        本发明与现有技术相比具有以下优点：（1）水箱设在集热器下方，当联机箱中的水达到设定温度后，联机箱的出水阀门自动打开，热水通过自由落差，不需要外力协助，自由落到水箱储存起来，对系统本身没有形成像强制循环带来的压力，延长了系统的使用寿命；（2）集热器前低后高具有25-35度的倾斜角、左低右高（或右低左高）具有12-18度的倾斜角，经计算具有这种倾斜角的真空管中70%的热水可直接取出，水交换的速度较快，有效防止了集热器中水垢的形成；（3）集热器具有上述倾斜角使热交换效率提高，经实验得出结论，下置式水箱的热水系统在正常条件下得热水量是常规热水系统的2.5倍。当水箱中无水时，还可手动打开电磁阀放出存储在联机箱和真空管中的热水进行热水利用；（4）水箱设在集热器下方，集中采热，即使在温度极其不稳定的天气条件下，系统一样能充分利用每一寸阳光，有多少阳光产多少热水。而常规水箱上置式的热水系统，水箱上水量过大，整体升温较慢达，难以达到用户需求；（5）当下置式水箱满水位的情况下，系统本身会进行温差循环，使系统产热效率达到最高。
附图说明
        图1是本发明的下置式水箱太阳能热水系统的结构示意图。
具体实施方式
        下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
        如图1所示结构是本发明的下置式水箱太阳能热水系统，它包括集热器1和水箱2，所述水箱2安装在集热器1的下方，并与集热器1的出水端管路连通；所述集热器1包括联机箱4和至少三根横向安装的真空管5，所述各真空管5的一端依次连接在一条前低后高的倾斜管路6上，并与该倾斜管路6连通；各真空管5的另一端依次连接在联机箱4上，并与联机箱4连通；所述联机箱4高于倾斜管路6，同时与倾斜管路6具有相同的倾斜角；所述倾斜管路6和联机箱4的倾斜角匀为25-35度，所述真空管5与水平面的夹角为12-18度；所述联机箱4上接有进水管7、出水管8和温度传感器一9；所述进水管7与系统外的自来水管路通过电磁阀一10连接；所述出水管8与水箱2通过电磁阀二11连接；所述温度传感器一9与电磁阀二11电联接；所述水箱2上接有冷水管12、热水管13、温度传感器二14和电加热器15；所述冷水管12与系统外的自来水管路通过电磁阀三16连接；所述温度传感器二14与电磁阀三16和电加热器15电联接；所述热水管13与系统外的出水笼头阀连接；所述水箱2与联机箱4之间设一水循环管路18，水循环管路上设有电磁阀四19和循环泵20；所述联机箱4的高端设有排气口17；所述水箱2下部设有排污溢流口3。
        工作时，打开集热器1的电磁阀一10，自来水进入真空管5中，水在真空管5中通过水的对流进行热交换，热水暂时存储在联机箱4中，当联机箱4中的水温达到设定的温度后，电磁阀二11打开，联机箱4收集到的热水在重力的作用下自由流到下置式的水箱2中，这时用户只要打开水箱2的出水笼头就可以用到热水了。当水箱2中的水温低于设定值时，电加热器15会自动启动，对水箱2中的水进行加热。当水箱2中无水时，还可手动打开电磁阀二11放出存储在联机箱4和真空管5中的热水进行热水利用。当遇到连续的阴雨天气，水温不足时，可打开水箱2的电磁阀三16，将系统外的自来水引入水箱2，并自动启动电加热器15对水箱2中的水进行加热。当水箱放满水，集热器温度高于水箱温度的时候，电磁阀11和循环泵20打开，进行热交换，进一步提高水箱热水温度，使太阳能利用最优化。

Claims (5)

1.一种下置式水箱太阳能热水系统，它包括集热器和水箱，其特征在于：所述水箱安装在集热器的下方，并与集热器的出水端管路连通；
所述集热器包括联机箱和至少三根横向安装的真空管，所述各真空管的一端依次连接在一条前低后高的倾斜管路上，并与该倾斜管路连通；各真空管的另一端依次连接在联机箱上，并与联机箱连通；所述联机箱高于倾斜管路，同时与倾斜管路具有相同的倾斜角；
所述联机箱上接有进水管、出水管和温度传感器一；所述进水管与系统外的自来水管路通过电磁阀一连接；所述出水管与水箱通过电磁阀二连接；所述温度传感器一与电磁阀二电联接；所述水箱上接有冷水管、热水管、温度传感器二和电加热器；所述冷水管与系统外的自来水管路通过电磁阀三连接；所述温度传感器二与电磁阀三和电加热器电联接；所述热水管与系统外的出水龙头阀连接。
2.根据权利要求1所述的一种下置式水箱太阳能热水系统，其特征在于：所述倾斜管路和联机箱的倾斜角 均为25-35度，所述真空管与水平面的夹角为12-18度。
3.根据权利要求1所述的一种下置式水箱太阳能热水系统，其特征在于：所述水箱与联机箱之间设一水循环管路，水循环管路上设有电磁阀四和循环泵。
4.根据权利要求1所述的一种下置式水箱太阳能热水系统，其特征在于：所述联机箱的高端设有排气口。
5.根据权利要求1所述的一种下置式水箱太阳能热水系统，其特征在于：所述水箱下部设有排污溢流口。 
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