CN107345711A - 一种带热回收功能的储/换热水箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带热回收功能的储/换热水箱，属于热水器技术领域。该水箱包括具有冷水进口和热水出口的水箱内胆，还包括热回收装置，所述水箱内胆中安装外接壁挂炉热循环出管的换热装置，所述热回收装置含有相互热交换的低温通道和高温通道，所述低温通道串联在冷水源至所述冷水进口管路中，所述高温通道串联于热循环进管。采用本发明可以快速升温达到使用温度，保证了大流量的连续热水供应。同时使壁挂炉始终保持高功率稳定运行状态，结果不仅避免了壁挂炉的频繁启停，而且将大功率热量及时输出，进一步快速水箱升温、保证持续供应热水。

Description

一种带热回收功能的储/换热水箱

技术领域

本发明涉及一种水箱，尤其是一种带热回收功能的储/换热水箱，属于热水器技术领域。

背景技术

近年来，随着生活水平不断提高，居民对家用热水和采暖的要求也越来越高。燃气壁挂式快速采暖热水炉（简称壁挂炉）作为一种节能、快速、高效的生活热水和采暖装置，越来越被广大用户接受。壁挂炉与水箱连接，通过泵将高温介质输入水箱的盘管中，加热水箱中的冷水，以满足用户的使用要求。使用过程中通常，当探温点感测水箱温度低于设定温度时，壁挂炉启动，高温循环介质加热水箱；当探温点感测水箱达到设定温度，壁挂炉停止工作。

实际上，当用户持续大量放热水、水箱温度低于设定温度时，虽然壁挂炉开启循环加热，但由于水的分层效应，此时水箱底部为冷水，上部为热水，水箱盘管的有效利用部分仅为冷水区域，高温水区域换热效率很低，导致换热介质循环回温较高，甚至达不到壁挂炉启动最小功率，结果引起壁挂炉频繁启停，加热速度较慢，容易产生水箱热水快速用完、不能连续供应热水的情况。

为解决用户持续大量用水的问题，人们采取了加大蓄水箱容积的措施，但大水箱难免带来加热时间长、占地面积大、造价高等新问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种可以将大功率热量及时输出、持续大流量供应生活热水，并且避免壁挂炉频繁启停的带热回收功能的储/换热水箱。

为了达到上述目的，本发明带热回收功能的储/换热水箱包括具有冷水进口和热水出口的水箱内胆，还包括热回收装置，所述水箱内胆中安装外接壁挂炉热循环出管的内置换热装置，所述热回收装置含有相互热交换的低温通道和高温通道，所述低温通道串联在冷水源至所述冷水进口管路中，所述高温通道串联于热循环进管。

由于本发明在换热水箱原有的换热盘管基础上增设了热回收装置，此热回收装置的冷源侧为进入水箱的冷水，热源侧为盘管换热后的中温换热介质，因此当持续放热水壁挂炉启动时，进入水箱内胆之前的冷水经热回收装置吸收中温换热介质的热量，温度升高后进入水箱，再进一步吸收换热盘管的热量，因此可以快速升温达到使用温度，保证了大流量的连续热水供应。同时，中温换热介质通过热回收装置换热后成为低温介质，循环回壁挂炉被加热，从而使壁挂炉始终保持高功率稳定运行状态，结果不仅避免了壁挂炉的频繁启停，而且将大功率热量及时输出，进一步快速水箱升温、保证持续供应热水。

优选的：所述热回收装置由外夹层冷水通道和循环介质内夹层通道构成；所述循环介质内夹层通道包绕在水箱内胆下部，所述外夹层冷水通道包绕在循环介质内夹层通道外。

进一步优选，所述内胆的筒壁作为循环介质内夹层通道的内壁，所述循环介质内夹层通道的外壁作为外夹层冷水通道的内壁。

更进一步优选，所述内置换热装置为换热盘管，所述换热盘管的出口与所述热回收装置的换热介质通道进口集成为一个共用口，所述热回收装置的冷水换热通道出口与所述内胆的冷水进口集成为另一个共用口。

附图说明

图1为本发明实施例一的系统构成结构示意图。

图2为本发明实施例二的系统构成结构示意图。

图3为图2的B处局部放大结构示意图。

图4为图2的A处局部放大结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例带热回收功能的储/换热水箱如图1所示，壁挂炉1与水箱2构成的系统包括具有冷水进口5和热水出口6的水箱内胆3，该内胆3由上封头3-1、内胆筒体3-2、下封头3-3密封焊接构成，其中安装有外接壁挂炉热循环出管的换热盘管7。采暖循环和热水循环相互独立。采暖循环采用常规末端散热器循环供暖。

此外还包括热回收装置4。该热回收装置由相互热交换的低温通道——冷水换热通道4-2以及高温通道——循环介质换热通道4-1构成。低温通道串联在冷水源至冷水进口5管路中，高温通道串联于热循环进管1-2。

工作时，一方面被壁挂炉1加热的高温循环介质经壁挂炉1的加热循环出管1-1、换热盘管进口7-1通入内胆中的换热盘管7中加热水箱2中的水，之后降温为中温换热介质经换热盘管出口7-2、热回收装置4的换热介质通道进口4-3进入热回收装置4，在循环介质换热通道4-1与冷水换热通道4-2中的自来水换热成为低温换热介质，经热回收装置4的换热介质通道出口4-4、壁挂炉加热循环进管1-2返回壁挂炉1中循环加热，构成换热介质循环回路。

另一方面，自来水经冷水换热通道进口4-5通入热回收装置的冷水换热通道4-2吸收循环介质换热通道4-1中温换热介质的热量，温度升高后，经热回收装置4的冷水换热通道出口4-6、内胆的冷水进口5进入内胆3，进一步吸收盘管7的热量达到用户所需使用的温度，从热水出口6供给用户使用，构成生活热水供应回路。

实施例二

本实施例带热回收功能的储/换热水箱如图2所示，与实施例一的不同在于，水箱内胆3与高效热回收装置4集成为一体。热回收装置4由作为低温通道的外夹层冷水通道4-2’，以及作为高温通道的循环介质内夹层通道4-1’构成。循环介质内夹层通道4-1’包绕在水箱内胆3下部，外夹层冷水通道4-2’包绕在循环介质内夹层通道4-1’外。

由于双夹层结构的热回收装置4集成在内胆3上，成为内胆结构的一部分，不需要另外配置、安装，而且换热盘管出口7-2、热回收装置4的换热介质通道进口4-3可以集成为一个共用口，热回收装置4的冷水换热通道出口4-6、内胆冷水进口5同样可以集成为一个共用口。

循环介质内夹层通道4-1’为中温换热介质层、外夹层冷水通道4-2’为冷水层，循环介质内夹层通道4-1’的内壁为内胆筒体，循环介质内夹层通道4-1’外壁为外夹层冷水通道4-2’内壁，此结构中温循环介质可同时加热水箱冷水和自来水进水，同时循环介质内夹层通道4-1’将外夹层冷水通道4-2’与内胆3隔开，避免热量在冷、热水间的无效传递。

壁挂炉1加热循环介质，高温循环介质经壁挂炉加热循环出管1-1、换热盘管进口7-1通入内胆盘管7中加热水箱，换热成为中温换热介质后经换热盘管出口7-2、热回收装置的换热介质通道进口4-3进入循环介质内夹层通道4-1’，与外夹层冷水通道4-2’中的自来水以及内胆底部的中温水同时换热成为低温换热介质，经热回收装置的换热介质通道出口4-4、壁挂炉加热循环进管1-2返回壁挂炉1中循环加热，形成换热介质循环回路。

自来水经冷水换热通道进口4-5通入外夹层冷水通道4-2’吸收循环介质内夹层通道4-1’中温换热介质的热量，温度升高后经热回收装置的冷水换热通道出口4-6、内胆冷水进口5进入内胆3，进一步吸收盘管7的热量达到用户所需使用的温度，从热水出口6供给用户使用，构成生活热水供应回路。

当用户持续大量放水时，水箱探温点8温度降低到壁挂炉启动温度，壁挂炉启动，水箱处于边放水边加热的状态，热水的加热速度要大于或等于用户的放水速度才能满足持续放水要求，这要求水箱的换热器要一直处于高效换热状态，但持续放水的过程中水箱的水温不是全部处于低温状态，换热器不能高效换热。增加高效热回收装置后，高温介质通过水箱的盘管换热成为中温换热介质后进入热回收装置，进一步换热后成为低温介质，循环回壁挂炉，能使壁挂炉始终保持高功率稳定运行状态，避免壁挂炉频繁启停；自来水在进入水箱之前通过高效热回收装置吸收中温换热介质的热量，温度升高后进入水箱，进一步吸收水箱盘管的热量很快就能达到用户所需使用的温度，保证连续供应热水的使用要求。

Claims (5)

1.一种带热回收功能的储/换热水箱，包括具有冷水进口和热水出口的水箱内胆，其特征在于：还包括热回收装置，所述水箱内胆中安装外接壁挂炉热循环出管的内置换热装置，所述热回收装置含有相互热交换的低温通道和高温通道，所述低温通道串联在冷水源至所述冷水进口管路中，所述高温通道串联于热循环进管。

2.根据权利要求1所述的带热回收功能的储/换热水箱，其特征在于：所述热回收装置由相互热交换的冷水换热通道和循环介质换热通道构成。

3.根据权利要求2所述的带热回收功能的储/换热水箱，其特征在于：所述热回收装置由外夹层冷水通道和循环介质内夹层通道构成；所述循环介质内夹层通道包绕在水箱内胆下部，所述外夹层冷水通道包绕在循环介质内夹层通道外。

4.根据权利要求3所述的带热回收功能的储/换热水箱，其特征在于：所述内胆的筒壁作为循环介质内夹层通道的内壁，所述循环介质内夹层通道的外壁作为外夹层冷水通道的内壁。

5.根据权利要求4所述的带热回收功能的储/换热水箱，其特征在于：所述内置换热装置为换热盘管，所述换热盘管的出口与所述热回收装置的换热介质通道进口集成为一个共用口，所述热回收装置的冷水换热通道出口与所述内胆的冷水进口集成为另一个共用口。