CN103743124A - 串联式太阳能热水装置 - Google Patents

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CN103743124A CN201310516620.6A CN201310516620A CN103743124A CN 103743124 A CN103743124 A CN 103743124A CN 201310516620 A CN201310516620 A CN 201310516620A CN 103743124 A CN103743124 A CN 103743124A
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胡省宪
徐兆康
程道来
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Shanghai Institute of Technology
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Shanghai Institute of Technology
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    • 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

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Abstract

本发明涉及一种串联式太阳能热水装置，多个真空吸热管通过连接管路串联连接，并形成水循环回路，多个水箱并联连接在水循环回路的连接管路上，所述水箱与真空吸热管之间的连接管路上连接用于迫使管路中的水循环的循环水泵；每个水箱设有进水管和出水管，进水管和出水管与连接管路之间分别连接有电磁阀，两个电磁阀之间的连接管路中连接一个电磁阀。本发明在普通民用太阳能热水器的基础上改变真空管的连接方式，使用串联式结构，同时将水箱、真空吸热管设计成标准的单件，用户可根据自己的用水量和当地每年天气状况搭配真空管和水箱。这样，即使是在阴天也可以把水加热到足够温度，以减少切换电加热的额外耗电状况。

Description

串联式太阳能热水装置
技术领域
本发明涉及一种太阳能热水装置，尤其涉及一种真空管集热式太阳能热水装置。
背景技术
现行国内民用太阳能热水器多为真空管集热式，其优点是集热效果好，结构简单，耐用。同时也存在如下缺点：1、加热时间长，一般早上加水，到下午水才能达到预期温度；2、遇到弱光条件下，比如阴雨天、多雾天就不能发挥其效果；3、有自动加水功能的一旦水量减少机器就自动加水使水温下降影响使用效果，而人工控制加水又不方便。据统计，我国许多地方常年处于弱光照条件下，这极大地限制了太阳能的普及利用。
目前常规的解决方案是利用电辅助加热，其效率远低于同功率的空气源热水器，造成电能的极大浪费。
发明内容
本发明是针对现有民用太阳能热水器弱光条件下使用受限制，以及加热时间过长而提供一种串联式太阳能热水装置，该装置在原来真空管集热式太阳能热水器的基础上改变真空吸热管的连接方式，改变水箱布置，设计成多个真空吸热管对一个小水箱内的水集中加热，使之快速升温，相同条件下升温速度与真空吸热管的个数成正比，从而解决弱光条件下使用受限的状况。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种串联式太阳能热水装置，包括真空吸热管、连接管路、循环水泵、电磁阀、水箱，其特点是：多个真空吸热管通过连接管路串联连接，并形成水循环回路，多个水箱并联连接在水循环回路的连接管路上，所述水箱与真空吸热管之间的连接管路上连接用于迫使管路中的水循环的循环水泵；每个水箱设有进水管和出水管，进水管和出水管与连接管路之间分别连接有电磁阀，两个电磁阀之间的连接管路中连接一个电磁阀。
真空吸热管通过附属管路首尾相连成“S”型。水箱上面设有压力平衡口。真空吸热管下端进水，上端出水。
水箱内设有温度传感器和水位传感器，所述温度传感器和水位传感器通过电磁阀控制器连接电磁阀。
本发明的有益效果是：真空吸热管及其附属管路首尾相连成“S”型，连接循环水泵和其他管路组成循环水路，多个水箱并联于循环水路之上，每个水箱进水口，出水口以及两通道之间都有电磁阀控制其开关，通过控制水箱的管路系统中电磁阀的开和关可以将并联与循环水路的水箱串联于循环水路，使水箱内的水进入循环水路进行加热，同时也将不加热的水箱与循环水路分离。该装置在原来真空管集热式太阳能热水器的基础上改变真空吸热管的连接方式，改变水箱布置，设计成多个真空吸热管对一个小水箱内的水集中加热，使之快速升温，相同条件下升温速度与真空吸热管的个数成正比，从而解决弱光条件下使用受限的状况。
本发明在普通民用太阳能热水器的基础上改变真空管的连接方式，使用串联式结构，同时将水箱、真空吸热管设计成标准的单件，用户可根据自己的用水量和当地每年天气状况搭配真空管和水箱。这样，即使是在阴天也可以把水加热到足够温度，可减少切换电加热的额外耗电状况。
附图说明
图1是本发明的原理图；
图2是本发明的结构连接示意图；
图3是本发明的真空吸热管及连接管道示意图；
图4是本发明的水箱与电磁阀连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1，2所示，本发明的串联式太阳能热水装置，包括两端开口的真空吸热管1、连接管路2、水箱3、出水口电磁阀4、进水口电磁阀5、循环水路电磁阀6、循环水泵7、出水口8、进水口9、压力平衡口10、电磁阀控制器、温度传感器、水位传感器。
多个真空吸热管1通过连接管路2串联连接，并形成水循环回路，多个水箱3并联连接在水循环回路的连接管路2上。水箱3与真空吸热管1之间的连接管路2上连接用于迫使管路中的水循环的循环水泵7。每个水箱3设有进水管和出水管，进水管和出水管与连接管路2之间分别连接有进水口电磁阀5和出水口电磁阀4，进水口电磁阀5和出水口电磁阀4之间的连接管路2中连接一个循环水路电磁阀6。
如图3所示，两端开口的真空吸热管1与连接管路2连接。多个真空吸热管1及连接管路2首尾串联成“S”形（图2），连接管路2上连接循环水泵7和其他管路组成循环水路系统和储水系统。然后由水箱附属管路的电磁阀（图4）控制各个水箱3内的水流通断和流向。水箱3内设有温度传感器和水位传感器，所述温度传感器和水位传感器通过电磁阀控制器连接电磁阀。水箱3上面设有压力平衡口10，压力平衡孔10保证放水和加水过程中水箱3内压力与外界保持一致。
其具体工作状况如下：当对某一水箱3内的水进行加热时进水口电磁阀5和出水口电磁阀4打开，与之相对应的循环水路电磁阀6关闭，这样，该水箱3就被串联在循环水路上；同时，不进行加热的水箱3对应的电磁阀成相反状态；此时，循环水泵7打开，循环水路中的水进行循环；水进入“S”形真空吸热管路，水在真空吸热管1中的流向是自下而上流动，保证每一级中最热的水才进入下一级加热，这样经过多级循环加热，吸收相同热量，水箱3内的水升温更快、水温更高。同时，每个水箱3内设有温度传感器和水位传感器，当水箱内水温到达设定温度后停止对该箱中的水进行加热，控制电磁阀，将该水箱3从循环水路中分离，同时将温度低于它的水箱3中温度最高的一个接入循环水路，进行加热。水位传感器用于监控各水箱内的水位，再用水时只有水完全放空或水位在规定时间（使用完成一段时间）内未减少才对小水箱进行补水。在安装时，用户根据自家用水量，以及当地天气特点决定安装水箱及附属管路和真空吸热管及其附属管路的数量。这样，在日照贫乏区只要增加真空吸热管的数量一样可以利用太阳能。而在日照充足区，遇上阴天的话，也有适量足够温度的热水供应。使用时循环水泵7停止，处于工作状态的水箱3的进水口电磁阀5、循环水路电磁阀6关闭，出水口电磁阀4打开，其余水箱3的出水口电磁阀4、进水口电磁阀5关闭，循环水路电磁阀6打开，出水口8的电磁阀打开，即可使用。补水时需要补水的水箱3的出水口电磁阀4、进水口电磁阀5打开，循环水路电磁阀6关闭，进水口9的电磁阀打开即可。

Claims (5)

1.一种串联式太阳能热水装置，包括真空吸热管(1)、连接管路(2)、循环水泵(7)、电磁阀、水箱(3)，其特征在于：多个真空吸热管(1)通过连接管路(2)串联连接，并形成水循环回路，多个水箱(3)并联连接在水循环回路的连接管路(2)上，所述水箱(3)与真空吸热管(1)之间的连接管路(2)上连接用于迫使管路中的水循环的循环水泵；每个水箱设有进水管和出水管，进水管和出水管与连接管路(2)之间分别连接有电磁阀，两个电磁阀之间的连接管路(2)中连接一个电磁阀。
2.根据权利要求1所述的串联式太阳能热水装置，其特征在于：所述真空吸热管通过附属管路首尾相连成“S”型。
3.根据权利要求1所述的串联式太阳能热水装置，其特征在于：所述水箱(3)上面设有压力平衡口(10)。
4.根据权利要求1所述的串联式太阳能热水装置，其特征在于：所述真空吸热管(1)下端进水，上端出水。
5.根据权利要求1所述的串联式太阳能热水装置，其特征在于：所述水箱(3)内设有温度传感器和水位传感器，所述温度传感器和水位传感器通过电磁阀控制器连接电磁阀。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112710020A (zh) * 2020-12-30 2021-04-27 真木农业设备（安徽）有限公司 一种新型太阳能采暖系统

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CN201025411Y (zh) * 2007-01-11 2008-02-20 史外姓 一种新型的太阳能集热器
CN201081420Y (zh) * 2007-07-23 2008-07-02 李尧鑫 串联式太阳能供热系统
CN101957070A (zh) * 2010-09-29 2011-01-26 浙江大学 一种配备变频循环泵与水箱组的太阳能热水器及其控制方法

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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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