CN102393086A - 一体化承压抗冻平板太阳能热水器 - Google Patents

一体化承压抗冻平板太阳能热水器 Download PDF

Info

Publication number
CN102393086A
CN102393086A CN2011103465026A CN201110346502A CN102393086A CN 102393086 A CN102393086 A CN 102393086A CN 2011103465026 A CN2011103465026 A CN 2011103465026A CN 201110346502 A CN201110346502 A CN 201110346502A CN 102393086 A CN102393086 A CN 102393086A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flat plate
pipe
water
water tank
bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011103465026A
Other languages
English (en)
Inventor
赵延斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GANSU GONGDA ELECTROMECHANICAL EQUIPMENT MANUFACTURING Co Ltd
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN2011103465026A priority Critical patent/CN102393086A/zh
Publication of CN102393086A publication Critical patent/CN102393086A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Landscapes

  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

一体化承压抗冻平板太阳能热水器，其特征在于：平板集热器与多功能水箱通过连接支架连为一体，多功能水箱可以置于平板集热器的上部，也可以置于平板集热器的下部且能起到支撑的作用。在平板集热器中注入了防冻液，现场安装时无需加注防冻液，极大方便了安装工作。系统采用承压自然循环方式，在全年运行中都不需消耗电能。输水管道可实现全程排空，从而使整个系统具有抗冻性，用户开阀即可得到热水。该方案结构简单，同时集中了玻璃真空管和平板集热器的优点。

Description

一体化承压抗冻平板太阳能热水器
所属技术领域
本发明涉及一种太阳能热水器装置，尤其是一种零能耗的一体化承压抗冻平板太阳能热水器。
背景技术
目前，公知的太阳能热水器可分为两大阵营，即玻璃真空管集热器和平板集热器。玻璃真空管集热器太阳能热水器一般来说是集热器与保温水箱为一体结构，主机安放于屋顶，优势是成本底，安装方便，缺点是不承压；平板集热器太阳能热水器一般来说是集热器与保温水箱分离安装，平板集热器安放于屋外房顶或者阳台侧墙上，保温水箱安放于室内，集热器与保温水箱通过管道连接，管内是防冻液，因管线较长一般采用强制循环，优势是系统承压，缺点是成本高，安装麻烦，系统运行还需消耗电能。
发明内容
为了克服上述两种集热器的不足，本发明提供一种零能耗的一体化承压抗冻平板太阳能热水器，该热水器采用平板集热器与多功能水箱为一体结构，该太阳能热水器无论采用单输水管还是双输水管多功能水箱都能对输水管实施全程排空，其中多功能水箱可以置于平板集热器的上部，也可以置于平板集热器的下部，多功能水箱可以采用圆弧形、梯形或者三角形结构外形。当将多功能水箱置于平板集热器的下部时，水箱还能充当平板集热器的支撑。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：平板集热器与多功能水箱为一体结构，在多功能水箱内设置了一个换热管，换热管在水箱底部可设置成直线型；或者螺旋形；或者“弓”字形排列；换热管的两个端口位于水箱外部，并且端口上都设置了安装阀门，在安装阀门的外端配有活接结构，以方便与平板集热器管路连接，在换热管的最上部位设置了一个小膨胀箱，通过安装阀在换热管及膨胀箱里封存了部分防冻液，在膨胀箱里还封存了部分压缩气体，其中防冻液与压缩空气的体积比例为2∶1较好，膨胀箱的作用是用来吸收导热管路中的气体及向导热管路中补充防冻液；若采用单输水管时需在多功能水箱的侧上部设置一个倒“L”形输水管，倒“L”形输水管的下端口伸向水箱底部，倒“L”形输水管的上端口从水箱的侧面最上部伸出水箱外面，并且在管口上连接一只三通，在三通的上端口上安装一只排空电磁阀，三通的另一侧端口与输水管连接。若采用双输水管时在倒“L”形输水管的竖直管壁上，在低于水平管口0.5-2cm的位置处开一个直径0.5-1cm的排空小孔，并且还须在水箱的另一个侧面的上部开一个出水口，出水口与热水输水管连接，其中倒“L”形输水管的上管口与出水口位于同一水平面。在多功能水箱体的上部还设置了一个双向排气阀，阀是由外筒；浮箱托架；浮箱；圆胶垫；上导气孔组成，水箱内的气体通过双向排气阀向外界吸入或者排出。
在平板集热器中设置了多条导热管，在导热管内注满了防冻液；平板集热器中的导热管与多功能水箱中的换热管通过安装阀门相互连通，换热管在圆弧形水箱中是直管状或者罗旋管状；而在梯形或者三角形结构的水箱中是在箱底呈“弓”字形排列设置，在多功能水箱出厂时，通过两个安装阀门在换热管和膨胀箱中封装了一定量的防冻液，其中膨胀箱中一部分是防冻液，另一部分是压缩气体，而在平板集热器中的导热管中也注满了防冻液，管口用可拆卸的塑料堵头临时封堵。
该热水器在现场安装时，将平板集热器中的导热管口上的临时塑料堵头拧出，再将管口与换热管上的安装阀门对接好并通过活结紧固，当打开安装阀门时，膨胀箱中的部分防冻液在压缩气体的作用下，就会自动补充到安装接口的空隙处，而管道中的残留空气会随着防冻液的流动，汇集到膨胀箱中。
当平板集热器受到日照后，导热管中的防冻液受热而形成自然对流，热的防冻液流过多功能水箱中的换热管时，换热管就将热量交换到水箱中的冷水中，使冷水温度升高。
当用户打开上水阀门时，自来水经过上水管，流经倒“L”形输水管后到达水箱底部，水箱中的液面不断上升，而水箱中气体受压后由双向排气阀排出，直到气体全部排出后，液面将浮筒浮起胶垫堵住上导气口，自来水不能再进入水箱，此时水箱内压力与自来水的压力相等，如图1和图2所示。
在图1中，若水箱中已充满了热水，当同时打开上水阀门和混合阀时，热水受到自来水的挤压而由出水管流出，经混合阀混合后由喷头喷出。当洗浴完毕后，先关闭上水阀门，此时冷水管中的冷水和热水管中的热水在自身重量的作用下，经混合阀排出，因而在水箱中产生负压，此时双向排气阀开始向水箱内送气，当液面下降到出水管管口时，空气进入出水管并对热水管首先进行排空，此时热水继续由倒“L”形输水管向冷水管中排出，紧接着液面继续下降，当液面下降到排空小孔时，空气经排空小孔进入倒“L”形输水管并对冷水管进行排空，当冷热水管都排空时，水箱内的水位停留在排空小孔处，而排空小孔的位置低于出水管管口和倒“L”形输水管的上管口0.5-2cm，这就保证了水箱内热水即使受热而膨胀时，也不至于从上述两管口溢出，从而确保了排空状态的持久。
在图2中，若水箱中已充满了热水，当首先打开上水阀门向上水管中注入少量冷水后再关闭上水阀门，此时打开混合阀此前预先注入的少量管中冷水就会由混合阀向外排出，从而在冷水管中形成虹吸而将水箱中的热水吸出，水箱内的水位开始下降，因而在水箱中产生负压，此时双向排气阀开始向水箱内送气，以维持压力平衡。当洗浴完毕后，将混合阀扳向全热水位置(或者关闭混合阀而打开排空阀)，再打开排空电磁阀，空气由此进入上水管和倒“L”形输水管，并对上述两水管进行排空(上水管全排空；“L”形输水管排空到水箱内水位面处)。因排空后水箱内的水位远低于上水管的管口，即使热水受热而膨胀时，也不至于从管口溢出，从而确保了排空状态的持久。
本发明的有益效果是：1.该一体化承压抗冻平板太阳能热水器，在现场安装时无需加注防冻液，极大方便了安装工作。2.系统采用承压自然循环方式，系统在全年运行中都不需消耗电能。3.输水管道可实现全程排空，使用户开阀即可得到热水。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是采用双输水管的系统结构图。
图2是采用单输水管的系统结构图。
图3是保温水箱设置在集热器顶部的系统结构图。
图4是圆形保温水箱设置在集热器下部的系统结构图。
图5是梯形保温水箱设置在集热器下部的系统结构图。
图6是双向排气阀的结构图。
图7是罗旋状换热管的结构图。
图8是设有膨胀箱的平板集热器结构图。
图中1.保温水箱，2.双向排气阀，3.换热管，4.膨胀箱，5.安装阀，6.平板集热器，7.上水管，8.出水管，9.支架，10.排空阀，11.外筒，12.浮筒托架，13.浮筒，14.胶垫，15.上导气口，16.排空小孔，17.排空电磁阀，18.倒“L”形输水管，19.混合阀，20.上水阀，21.喷头，22.自来水管.
具体实施方式
实施方式1：如图1图3所示，在多功能保温水箱顶部安装一个双向排气阀，双向排气阀的结构如图6所示，在外筒(11)的底部有一个十字形或者圆形的浮筒托架(12)，在托架的上方放置了一个浮筒(13)，浮筒的直径小于外简直径0.1-0.5cm，在浮筒的上底上粘接着一个圆形胶垫(14)，外筒的上部是一个向内缩小的上导气口(15)，上导气口的直径是外简直径的1/2左右，外筒直径可设为2cm，在水箱内一侧上部安装有一个“『”(即倒“L”)形输水管(18)，将“『”形输水管较短的一段伸出到水箱外部，而较长的一段在水箱内伸向底部，在低于水平管口0.5-2cm的位置处开一个直径0.5-1cm的排空小孔(16)，在水箱的另一侧上部设有一个出水口，使出水口与“『”形输水管的水平管口位于同一水平面上，在水箱内部的下方安装有一根换热管(3)，换热管在水箱底部呈直线形、或者螺旋型、或者弓字形结构，在换热管的最高部位连接了一个小膨胀箱(4)，换热管的两个管口由水箱内穿出到水箱外，并且在两个管口分别连接了一个安装阀(5)，在两个安装阀的外端有活接结构，热水器在出厂时，在换热管及小膨胀箱中都注入了防冻液，在小膨胀箱中还封存了大约1/3的压缩气体，其气压小于0.5kp，两个安装阀的阀芯在出厂时处于关闭位置，使得防冻液及压缩气体得以被封存。
平板集热器中的导热管的排列结构以有利于自然对流的竖直排列为好，如图8所示，出厂时在导热管中也注满了防冻液，导热管的两个管口都用塑料帽堵住，在产品到达安装地点时，技术人员只需将塑料帽堵头拧掉，然后将导热管的两个管口分别与保温水箱上的两个安装阀的外端活接相连接，然后再打开两个安装阀，此时换热管中的防冻液与导热管中的防冻液就会成为一个自然循环体，完全不需要技术人员在现场加注防冻液，极大地方便了安装工作。
将自来水管与上水管(7)相连接，热水管与出水管(8)相连接，然后再分别与混合阀(19)的冷热水口相连接即可。
实施方式2；如图2所示，在多功能保温水箱顶部安装一个双向排气阀，双向排气阀的结构如图6所示，在水箱内一侧上部安装有一个“『”(即倒“L”)形输水管(18)，将“『”形输水管较短的一段伸出到水箱外部，并通过一个三通与一只排空电磁阀(17)相连接，其中三通的另一个管口作为与自来水的连接口；而“『”形输水管较长的一段在水箱内伸向底部并且不开设排空小孔，其余部分与实施方式1相同。
实施方式3：如图4所示，将多功能保温水箱放在平板集热器下方并且充当支架的作用，并且需要将小膨胀箱(4)及两个安装阀(5)设置到平板集热器上如图8所示，其余部分与实施方式1相同。
实施方式4：如图5所示，将多功能保温水箱放在平板集热器下方并且充当支架的作用，水箱结构为梯形，换热管在箱底呈“弓”字形排列设置，其余部分与实施方式3相同。

Claims (9)

1.一体化承压抗冻平板太阳能热水器，包括平板集热器、连接支架、多功能水箱，其特征在于：平板集热器与多功能水箱通过连接支架连为一体，多功能水箱置于平板集热器的上部，或置于平板集热器的下部。
2.根据权利要求1所述的一体化承压抗冻平板太阳能热水器，其特征在于：平板集热器内的导热管道里注满了防冻液，并且导热管道的两个管口分别用两个可拆卸的堵头堵住，管口和堵头上都有对应的罗纹。
3.根据权利要求1所述的一体化承压抗冻平板太阳能热水器，其特征在于：在多功能水箱内设置了一个换热管；在换热管上还设置了一个小膨胀箱；在多功能水箱体上还设置了一个倒“L”形输水管；在多功能水箱体上还设置了一个双向排气阀。
4.根据权利要求3所述的一体化承压抗冻平板太阳能热水器，其特征在于：换热管的两个端口位于水箱外部，并且端口上都设置了安装阀门，在换热管的最上部位设置了一个小膨胀箱，通过安装阀在换热管及膨胀箱里封存了部分防冻液，在膨胀箱里还封存了部分压缩气体。
5.根据权利要求3所述的一体化承压抗冻平板太阳能热水器，其特征在于：倒“L”形输水管的下端口伸向水箱底部，倒“L”形输水管的上端口从水箱的侧面上部伸出水箱外面。
6.根据权利要求3所述的一体化承压抗冻平板太阳能热水器，其特征在于：若在倒“L”形输水管的竖直管壁上，在低于水平管口的位置处开一个小孔，则须在水箱的另一个侧面的上部开一个出水口。
7.根据权利要求1所述的一体化承压抗冻平板太阳能热水器，其特征在于：多功能水箱置于平板集热器的下部时，多功能水箱采用圆弧形、或梯形、或三角形结构外形。
8.根据权利要求1所述的一体化承压抗冻平板太阳能热水器，其特征在于：换热管在水箱底部设置成直线型、或螺旋形、或“弓”字形排列。
9.根据权利要求3所述的一体化承压抗冻平板太阳能热水器，其特征在于：双向排气阀包括外筒、浮箱托架、浮箱、胶垫、上导气孔，水箱内的气体通过双向排气阀与外界连通。
CN2011103465026A 2011-11-07 2011-11-07 一体化承压抗冻平板太阳能热水器 Pending CN102393086A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011103465026A CN102393086A (zh) 2011-11-07 2011-11-07 一体化承压抗冻平板太阳能热水器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011103465026A CN102393086A (zh) 2011-11-07 2011-11-07 一体化承压抗冻平板太阳能热水器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102393086A true CN102393086A (zh) 2012-03-28

Family

ID=45860445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011103465026A Pending CN102393086A (zh) 2011-11-07 2011-11-07 一体化承压抗冻平板太阳能热水器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102393086A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102607207A (zh) * 2012-04-12 2012-07-25 隋雄军 可拆换导热管的下置式多腔太阳能水箱
CN103047770A (zh) * 2012-12-10 2013-04-17 芜湖贝斯特新能源开发有限公司 一种高效集能型平板太阳热水器

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4240405A (en) * 1979-04-30 1980-12-23 French Roger F Solar water heater
US4622951A (en) * 1985-05-28 1986-11-18 Alternative Energy Resources Solar collector assembly and kit
CN87205530U (zh) * 1987-12-01 1988-11-16 北京市太阳能研究所 一种新型换热器的相变热水器
CN2566188Y (zh) * 2002-08-14 2003-08-13 方智平 倒置水箱的平板式太阳热水器
CN201032296Y (zh) * 2007-03-23 2008-03-05 黄殿君 一种太阳能热水器
CN102102909A (zh) * 2011-03-16 2011-06-22 黄永伟 承压自然循环太阳能热水器
CN201903184U (zh) * 2010-12-22 2011-07-20 云南中建博能工程技术有限公司 阳台壁挂双内胆承压式太阳能热水器
CN201903191U (zh) * 2010-10-09 2011-07-20 云南省玉溪市太标太阳能设备有限公司 平板式介质循环太阳能热水器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4240405A (en) * 1979-04-30 1980-12-23 French Roger F Solar water heater
US4622951A (en) * 1985-05-28 1986-11-18 Alternative Energy Resources Solar collector assembly and kit
CN87205530U (zh) * 1987-12-01 1988-11-16 北京市太阳能研究所 一种新型换热器的相变热水器
CN2566188Y (zh) * 2002-08-14 2003-08-13 方智平 倒置水箱的平板式太阳热水器
CN201032296Y (zh) * 2007-03-23 2008-03-05 黄殿君 一种太阳能热水器
CN201903191U (zh) * 2010-10-09 2011-07-20 云南省玉溪市太标太阳能设备有限公司 平板式介质循环太阳能热水器
CN201903184U (zh) * 2010-12-22 2011-07-20 云南中建博能工程技术有限公司 阳台壁挂双内胆承压式太阳能热水器
CN102102909A (zh) * 2011-03-16 2011-06-22 黄永伟 承压自然循环太阳能热水器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102607207A (zh) * 2012-04-12 2012-07-25 隋雄军 可拆换导热管的下置式多腔太阳能水箱
CN103047770A (zh) * 2012-12-10 2013-04-17 芜湖贝斯特新能源开发有限公司 一种高效集能型平板太阳热水器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201277732Y (zh) 一种太阳能热水器
CN101441005A (zh) 太阳能输水管路自动排空防冻装置
CN201225772Y (zh) 新型不用电自动排空高效抗冻太阳能热水器
CN102393086A (zh) 一体化承压抗冻平板太阳能热水器
CN205536628U (zh) 太阳能热水器单管道上下水自动排空防冻系统
CN200993495Y (zh) 侧式恒压顶水式双管排空防冻进出水装置
CN201177395Y (zh) 棒锤型双真空管太阳能热水器
CN200993493Y (zh) 顶式恒压顶水式双管排空防冻太阳能热水器
CN201043818Y (zh) 恒压顶水式双管排空防冻太阳能热水器
CN201884708U (zh) 一种多功能控制阀
CN200993494Y (zh) 顶式恒压顶水式双管排空防冻进出水装置
CN202869016U (zh) 一种全新架构的双体兼容太阳能热水器系统
CN201177400Y (zh) 一种大面积组合式太阳能热水器
CN201014782Y (zh) 太阳能卧式水箱全天候热水器
CN201903188U (zh) 双水箱太阳能热水器
CN201583003U (zh) 能自动供水的太阳能热水器
CN205444294U (zh) 一种简易双浮球阀节水装置
CN101173827A (zh) 家用太阳能热水器恒压顶水双管排空防冻的方法
CN200996744Y (zh) 单管上下水自动补水排空防冻装置
CN204404572U (zh) 一种冷热水箱太阳能热水器
CN104422182A (zh) 一种带恒压装置的自动补水太阳能系统及控制方法
CN211739485U (zh) 相变蓄热的加热箱
CN203892623U (zh) 太阳能热水器的出水或进水自动切换阀
CN112460815B (zh) 一种节能环保热水器节水控制系统
CN221259112U (zh) 一种热水器的水箱结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: GANSU GONGDA ELECTROMECHANICAL EQUIPMENT MANUFACTU

Free format text: FORMER OWNER: ZHAO YANBIN

Effective date: 20130216

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20130216

Address after: 730000, Chang 800 Su ha, Chengguan District, Gansu, Lanzhou

Applicant after: Gansu Gongda Electromechanical Equipment Manufacturing Co., Ltd.

Address before: Chengguan District of Gansu city of Lanzhou province Geng Jia Zhuang 730000 111-4-803 room

Applicant before: Zhao Yanbin

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120328