CN107401845B - 一种垂直壁挂式水箱集热一体化的太阳能热水系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于热处理及设备技术领域，涉及一种垂直壁挂式水箱集热一体化的太阳能热水系统。该系统，包括为一体结构的储水装置和集热装置，储水装置包括壳体、保温层、水箱、进水管、出水管、导热液箱体、导热液加液口、连通导管，集热装置包括铜管、真空管、支撑座、固定框架和底座，导热液箱体与水箱的接触面存在0.5％～2％的坡度，导热液箱体的侧壁有导热液加液口，底部有连通导管，铜管与连通导管连接，铜管外有真空管，相邻真空管有支撑座，真空管两侧有固定框架，底部有底座，铜管内有导热液，真空管内壁有蓝膜涂层。利用本系统，可集水箱和加热为一体，安装、维修、更换便捷，使用寿命长，热效率高，稳固性好，储水量高，适合居民楼的住户使用。

Description

一种垂直壁挂式水箱集热一体化的太阳能热水系统
技术领域
本发明属于热处理及设备技术领域，涉及一种供热装置，尤其涉及一种垂直壁挂式水箱集热一体化的太阳能热水系统。
背景技术
太阳能是一种清洁能源，可持续不断的供应，针对太阳能的使用过程也极其安全，尤其面对当今社会全球变暖的气候问题，太阳能产业更是不断发挥着重要的作用，逐渐成为各国的主流发展产业，其中，太阳能热水器现已成为太阳能利用的主要产品之一。随着科技的发展，太阳能热水技术也不断趋于成熟化、产业化、高端化，然而仍然存在一些局限性，限制其进一步的发展。现有的居民楼住户之间的距离往往远大于80厘米，而传统的安装方式需占用诸多额外空间，影响整体的使用和美观；热管系统与液态水直接接触，影响整个装置的维修、更换以及使用寿命；水箱和热管的位置结构不合理，也会导致热水器的热效率低，影响人们的日常使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能热水系统，可垂直壁挂式安装，水箱集热一体化，储水部分和加热部分相互独立，安装、维修或更换更加便捷，热效率高，适宜普通居民使用。
本发明解决上述技术问题的技术方案为：
一种垂直壁挂式水箱集热一体化的太阳能热水系统，包括储水装置和集热装置，储水装置位于集热装置的上部；储水装置为一体结构，包括壳体、保温层、水箱、进水管、出水管、导热液箱体、导热液加液口、连通导管，集热装置包括铜管、真空管、支撑座、固定框架和底座。
水箱为内部为空腔的方形结构，壳体覆盖于水箱外部，壳体与水箱之间设置有保温层，进水管自壳体顶部贯穿至水箱底部，出水管自水箱内部贯穿至壳体外侧，导热液箱体的侧壁设置有通过内六角螺栓封口的导热液加液口，导热液箱体与水箱的接触面存在坡度，且坡度的最低端与导热液加液口同侧，坡度为0.5％～2％，导热液加液口高于导热液箱体的顶部，导热液箱体位于水箱下方、保温层上方，导热液箱体的底部均匀排列有至少3个连通导管，连通导管自水箱内部穿过保温层并贯穿至壳体外侧；铜管分别通过连接螺母与连通导管连接，每个铜管外均设置有真空管，相邻真空管之间设置有支撑座，真空管的两侧设置有固定框架，底部设置有底座，铜管内灌装有导热液，真空管内壁喷涂有蓝膜涂层；真空管的前方盖有透光钢化玻璃板，真空管的背面设置有反光板，真空管的上部位于保温层内，保温层的材质为聚氨酯泡沫；优选的，坡度为0.7％。
该太阳能热水系统，其尺寸为：高度2000mm～3000mm、宽度600mm～1000mm、厚度100mm～350mm；优选的，其尺寸为：高度2450mm、宽度850mm、厚度160mm。
该太阳能热水系统的用途在于加热液态水。
利用本发明垂直壁挂式水箱集热一体化太阳能热水系统的有益效果为：
(1)集水箱和加热为一体的热水装置；上部的水箱与下部的集热装置相互独立，保证了水箱水质的清洁；集热装置内的铜管和真空管均独立安装，且可整体或分节拆卸，使得安装、维修、更换更加便捷，使用寿命更长；
(2)真空管、铜管、导热液、蓝膜涂层及反光板等的设置，有效提高集热效率，保证冬季的吸热效率不受外界温度的影响，减少了热量的损失；部分真空管位于保温层内，进一步保证了保温的效果；导热液箱体与水箱的接触面存在坡度，且导热液加液口比导热液层的上表面高，保证了导热液与水箱内部的充分接触，进而避免导热液与水箱内部无法充分接触而造成的热量损失；
(3)设置于集热部分且独立式设计的支撑座、固定框架及底座等支撑结构件，可保证集热装置的力学性能，使得位于集热装置上部的储水装置的安装更加稳固，整个热水系统得到有效的固定和保护；覆盖于真空管表面的透光钢化玻璃板，避免了真空管因坠落物而造成的损毁，保证热水器的正常使用；
(4)水箱采用承压设计，使得出水的压力相对较高；同时，一定设计尺寸的方形结构水箱，使得储水量达到80L～200L，满足居民的日常使用；
(5)可垂直壁挂式安装于楼房或其它建筑的立面墙体上，与墙面贴合、不占用额外空间，整体尺寸更加适合居民楼的住户使用。
附图说明
图1为本发明太阳能热水系统的主视结构示意图；
图2为本发明太阳能热水系统的侧视结构示意图；
图3为本发明太阳能热水系统的储水装置的结构示意图。
附图中的编码分别为：1为包括壳体，2为保温层，3为水箱，4为进水管，5为出水管，6为导热液箱体，7为导热液加液口，8为连通导管，9为铜管，10为真空管，11为支撑座，12为固定框架，13为底座。
具体实施方式
如图1、图2及图3所示，一种垂直壁挂式水箱集热一体化的太阳能热水系统，包括储水装置和集热装置，储水装置位于集热装置的上部；储水装置为一体结构，包括壳体1、保温层2、水箱3、进水管4、出水管5、导热液箱体6、导热液加液口7、连通导管8，集热装置包括铜管9、真空管10、支撑座11、固定框架12、底座13、透光钢化玻璃板和反光板；水箱3为内部为空腔的方形结构，壳体1覆盖于水箱3外部，壳体1与水箱3之间设置有保温层2，保温层2的材质为聚氨酯泡沫，进水管4自壳体1顶部贯穿至水箱3底部，出水管5自水箱3内部贯穿至壳体1外侧，导热液箱体6的侧壁设置有通过内六角螺栓封口的导热液加液口7，导热液箱体6与水箱3的接触面存在坡度i，且坡度的最低端与导热液加液口7同侧，坡度为0.7％，导热液加液口7高于导热液箱体6的顶部，导热液箱体6位于水箱3下方、保温层2上方，导热液箱体6的底部均匀排列有至少3个连通导管8，连通导管8自水箱3内部穿过保温层2并贯穿至壳体1外侧；铜管9分别通过连接螺母与连通导管8连接，每个铜管9外均设置有真空管10，且真空管10的上部位于保温层2内，相邻真空管10之间设置有支撑座11；真空管10的两侧设置有固定框架12，底部设置有底座13，前方盖有透光钢化玻璃板，背面设置有反光板；铜管9内灌装有导热液，真空管10内壁喷涂有蓝膜涂层。
该太阳能热水系统，其尺寸为：高度2450mm、宽度850mm、厚度160mm；其用途为：用于加热液态水。
本太阳能热水系统的安装过程为，储水装置是一体化结构，先将带有螺纹的铜管9通过连接螺母与储水装置下方的连通导管8连接，再依次安装固定框架12和反光板，然后安装其中1个真空管10，再在真空管10的对应位置安装1个支撑座11，并重复依次安装真空管10和支撑座11，最后依次安装底座13和透光钢化玻璃板。
利用本太阳能热水系统的过程为，通过导热液加液口7灌入导热液，导热液利用真空管10、真空管10内喷涂的蓝膜涂层以及反光板，充分吸收太阳光的热量，并将热能传递给位于真空管10内部的铜管9，并加热铜管9内的导热液，加热后的导热液通过导热液箱体6进一步加热水箱3内的液态水；另外，由于导热液箱体6与水箱3的接触面具有一定的坡度，且接触面靠近导热液加液口7的一端较低，同时，导热液加液口7高于导热液箱体6和水箱3的接触面的最高端，可使得热的导热液向远离导热液加液口7的方向缓慢流动，保证了传热效率；导热液加液口7通过内六角螺栓封口，密封性更好，整体外观更加美观。

Claims (9)

1.一种垂直壁挂式水箱集热一体化的太阳能热水系统，其特征在于，
包括储水装置和集热装置，所述储水装置位于集热装置的上部；
所述储水装置为一体结构，包括壳体(1)、保温层(2)、水箱(3)、进水管(4)、出水管(5)、导热液箱体(6)、导热液加液口(7)、连通导管(8)，所述集热装置包括铜管(9)、真空管(10)、支撑座(11)、固定框架(12)和底座(13)；
所述水箱(3)为内部为空腔的方形结构，所述壳体(1)覆盖于水箱(3)外部，所述壳体(1)与水箱(3)之间设置有保温层(2)，所述进水管(4)自壳体(1)顶部贯穿至水箱(3)底部，所述出水管(5)自水箱(3)内部贯穿至壳体(1)外侧，所述导热液箱体(6)的侧壁设置有通过内六角螺栓封口的导热液加液口(7)，所述导热液箱体(6)与水箱(3)的接触面存在坡度，且所述坡度的最低端与导热液加液口(7)同侧，所述坡度为0.5％～2％，所述导热液加液口(7)高于导热液箱体(6)的顶部，所述导热液箱体(6)位于水箱(3)下方、保温层(2)上方，所述导热液箱体(6)的底部均匀排列有至少3个连通导管(8)，所述连通导管(8)自水箱(3)内部穿过保温层(2)并贯穿至壳体(1)外侧；
所述铜管(9)分别通过连接螺母与连通导管(8)连接，每个铜管(9)外均设置有真空管(10)，相邻真空管(10)之间设置有支撑座(11)，所述真空管(10)的两侧设置有固定框架(12)，底部设置有底座(13)，所述铜管(9)内灌装有导热液，所述真空管(10)内壁喷涂有蓝膜涂层。
2.如权利要求1所述的一种垂直壁挂式水箱集热一体化的太阳能热水系统，其特征在于，所述坡度为0.7％。
3.如权利要求1所述的一种垂直壁挂式水箱集热一体化的太阳能热水系统，其特征在于，所述真空管(10)的前方盖有透光钢化玻璃板。
4.如权利要求1所述的一种垂直壁挂式水箱集热一体化的太阳能热水系统，其特征在于，所述真空管(10)的背面设置有反光板。
5.如权利要求1所述的一种垂直壁挂式水箱集热一体化的太阳能热水系统，其特征在于，所述真空管(10)的上部位于保温层(2)内。
6.如权利要求1所述的一种垂直壁挂式水箱集热一体化的太阳能热水系统，其特征在于，所述保温层(2)的材质为聚氨酯泡沫。
7.如权利要求1所述的一种垂直壁挂式水箱集热一体化的太阳能热水系统，其特征在于，其尺寸为：高度2000mm～3000mm、宽度600mm～1000mm、厚度100mm～350mm。
8.如权利要求1所述的一种垂直壁挂式水箱集热一体化的太阳能热水系统，其特征在于，其尺寸为：高度2450mm、宽度850mm、厚度160mm。
9.如权利要求1至8中任一项所述的一种垂直壁挂式水箱集热一体化的太阳能热水系统，其特征在于，用于加热液态水。
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