CN111879021A - 一种闭式非承压缓冲水罐 - Google Patents
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Abstract
本发明要解决的问题是提供一种闭式非承压缓冲水罐，代替传统的开式缓冲水箱实现补水以及缓冲的作用，隔绝空气实现闭式无氧运行，同时保证应用在太阳能系统避免超压，其包括罐体，所述罐体包括外壳和容纳水的囊体，所述囊体设在所述外壳内，所述外壳上安装有通气管，所述通气管连通所述外壳与囊体的夹层腔；罐体上还设有补水管、太阳能出水管、太阳能进水管、热水供水管和热水回水管，所述补水管、太阳能出水管、太阳能进水管、热水供水管和热水回水管连通所述囊体的内腔。
Description
技术领域
本发明属于太阳能热水系统设备技术领域，可应用于太阳能热水或采暖行业，具体涉及一种闭式非承压缓冲水罐。
背景技术
集中式太阳能热水系统是解决住宅及公建用水的主要形式之一，目前其主要组成结构是以非承压真空管型集热器作为主要热源，配置开式缓冲水箱和辅助能源，其特点是原理简单，价格低，易控制。太阳能集热器通过开式缓冲水箱和其他辅助能源结合，其中开式缓冲水箱是系统中储热、补水、排气、排污的重要设备，可平衡集热侧和供热侧的流量，对系统的稳定运行起着非常重要的作用。
但是开式缓冲水箱存在一个缺点，开式缓冲水箱与大气直接接触，从而导致系统设备及管道处于有氧工况，长期运行系统管路结垢、腐蚀、老化现象非常突出，严重影响了系统的使用寿命和用户体验。尽管大多项目都配备了软水装置，系统运行几年后会也采取管道和设备清洗，但清洗效果并不理想，很多管道已经造成了不可逆的腐蚀，后期维护费用很高。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种闭式非承压缓冲水罐，代替传统的开式缓冲水箱实现补水以及缓冲的作用，隔绝空气实现闭式无氧运行，同时保证应用在太阳能系统避免超压。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种闭式非承压缓冲水罐，包括罐体，所述罐体包括外壳和容纳水的囊体，所述囊体设在所述外壳内，所述外壳上安装有通气管，所述通气管连通所述外壳与囊体的夹层腔；
所述罐体上还设有补水管、太阳能出水管、太阳能进水管、热水供水管和热水回水管，所述补水管、太阳能出水管、太阳能进水管、热水供水管和热水回水管连通所述囊体的内腔。
进一步的，所述外壳的上端和下端分别设有法兰盘接口，所述囊体的上端和下端对应固定连接在所述两个法兰盘接口上。
进一步的，所述太阳能出水管和热水回水管安装在位于上端的法兰盘接口上，所述太阳能进水管、热水供水管和补水管安装在位于下端的法兰盘接口上。
进一步的，所述太阳能出水管和热水回水管上均设有分支管，所述分支管上安装有自动排气阀。
进一步的，所述囊体内设有液位传感器和温度传感器。
进一步的，所述囊体的材质为丁晴橡胶，所述外壳的材质为碳钢或不锈钢并镀防腐漆。
本发明与现有技术相比所取得的有益效果如下：
1、本发明所述闭式非承压缓冲水罐能解决了常规集中式太阳能热水系统中开式水箱的有氧腐蚀问题，大大提高了系统的运行稳定性和使用寿命，既能满足非承压集热器对运行压力的要求，又能使系统处于闭式无氧状态；
2、囊体通过上下两个法兰盘接口安装在外壳上下端，方便补水管、太阳能出水管、太阳能进水管、热水供水管和热水回水管等安装；
3、在分支管上安装有自动排气阀，可排出囊体内的游离气体和溶解性气体；
4、本发明结构简单、安全可靠、造价低，可以完全替代开式缓冲水箱，具有很好的推广应用价值。
附图说明
图1为本发明所述闭式非承压缓冲水罐结构示意图；
图2为本发明所述闭式非承压缓冲水罐应用在太阳能热水系统示意图；
图中; 1、外壳，2、囊体，3、法兰盘接口，4、通气管，5、太阳能出水管，6、太阳能进水管，7、热水供水管，8、热水回水管，9、补水管，10、自动排气阀。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在发明的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、 “上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本实施例公开一种闭式非承压缓冲水罐，包括罐体、补水管9、太阳能出水管5、太阳能进水管6、热水供水管7和热水回水管8。所述罐体由外壳1和容纳水的囊体2构成。其中，外壳1的形状为圆柱形，其顶面和底面为弧形的隆起，以提高外壳1的整体强度，外壳1的材质为碳钢或不锈钢，并镀防腐漆。在外壳1的外壁设有保温层，可以采用外包橡塑保温或在外壳1外设夹层，并填充发泡保温材料，因为保温技术属于常规手段，在此不详细描述。在外壳1的上端和下端分别设有法兰盘接口3，囊体2设在所述外壳1内，囊体2的上端和下端对应固定连接在所述两个法兰盘接口3上。囊体2的材质为如丁晴橡胶类的橡胶，最高工作温度为120℃，还具有耐腐蚀的特性。
在外壳1的顶端一侧安装有通气管4，所述通气管4连通所述外壳1与囊体2的夹层腔，从而保证无论是膨胀或者收缩，囊体2外部压力始终为大气压。太阳能出水管5和热水回水管8安装在位于上端的法兰盘接口3上，所述太阳能进水管6、热水供水管7和补水管9安装在位于下端的法兰盘接口3上，补水管9、太阳能出水管5、太阳能进水管6、热水供水管7和热水回水管8均连通所述囊体2的内腔。如此设计，囊体2的进水端都是在顶端，进水时不用克服内部液位压力且利于排气。在太阳能出水管和热水回水管8上均设有分支管，所述分支管上安装有自动排气阀10，可排出囊体2中的游离气体和溶解性气体。
为了能检测囊体2内的水位和温度，根据需求在囊体2内安装有液位传感器和温度传感器，在罐体外部安装有电连接液位传感器和温度传感器的控制器、显示器，是用于检测囊体内部水温和液位，属于常规太阳能系统参数设定，因为这些属于常规技术手段，在此不详细描述。
如图2所示，将本发明所述的闭式非承压缓冲水罐应用在太阳能热水系统中替代开式缓冲水箱，太阳能集热器的出水口连通太阳能出水管5、进水口连通太阳能进水管6，热水供水管7和热水回水管8延伸至用户端进行换热，补水管9连通补水设备。
太阳能集热器产生的热水通过太阳能出水管进入囊体2内，再利用集热泵从太阳能进水管6循环至太阳能集热器，形成太阳能集热循环。另一侧，囊体2内的热水通过热水供水管7由供热泵输送至用户末端换热，再通过热水回水管8回到囊体2内，形成末端供热循环。补水管9上安装补水电磁阀，根据液位信号控制补水电磁阀的启闭。当太阳能系统中水温升高膨胀时，缓冲水罐的囊体2随之膨胀，容纳系统膨胀的水量；当水温降低收缩时，囊体2随之收缩，并向太阳能系统补水；当囊体2中液位低于设定值时，开启补水电磁阀补水至设计液位。
本发明代替传统的开式缓冲水箱实现补水以及缓冲的作用，隔绝空气实现闭式无氧运行，同时保证应用在太阳能系统避免超压。本发明所述的囊体可随系统介质的膨胀收缩改变，与膨胀罐的功能类似，但容纳系统膨胀量或补充收缩量时又不会引起太阳能系统内部的压力升高或降低，使太阳能系统基本处于常压的状态下运行，适用于非承压太阳能集热器系统。
Claims (6)
1.一种闭式非承压缓冲水罐，包括罐体，其特征在于，所述罐体包括外壳和容纳水的囊体，所述囊体设在所述外壳内，所述外壳上安装有通气管，所述通气管连通所述外壳与囊体的夹层腔；
所述罐体上还设有补水管、太阳能出水管、太阳能进水管、热水供水管和热水回水管，所述补水管、太阳能出水管、太阳能进水管、热水供水管和热水回水管连通所述囊体的内腔。
2.根据权利要求1所述的闭式非承压缓冲水罐，其特征在于，所述外壳的上端和下端分别设有法兰盘接口，所述囊体的上端和下端对应固定连接在所述两个法兰盘接口上。
3.根据权利要求2所述的闭式非承压缓冲水罐，其特征在于，所述太阳能出水管和热水回水管安装在位于上端的法兰盘接口上，所述太阳能进水管、热水供水管和补水管安装在位于下端的法兰盘接口上。
4.根据权利要求3所述的闭式非承压缓冲水罐，其特征在于，所述太阳能出水管和热水回水管上均设有分支管，所述分支管上安装有自动排气阀。
5.根据权利要求3所述的闭式非承压缓冲水罐，其特征在于，所述囊体内设有液位传感器和温度传感器。
6.根据权利要求1-5任一项所述的闭式非承压缓冲水罐，其特征在于，所述囊体的材质为丁晴橡胶，所述外壳的材质为碳钢或不锈钢并镀防腐漆。
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