CN201293465Y - 一种防冻型承压平板式间接加热热水器 - Google Patents

一种防冻型承压平板式间接加热热水器 Download PDF

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Abstract

本实用新型属于太阳能利用设备领域，尤其是一种使用在太阳能热水器中的，具有防冻功能的新型热水器。一种防冻型承压平板式间接加热热水器，由太阳能集热器和太阳能储热水箱构成，储热水箱通过管路与热水使用管路连接，所述的储热水箱的外部包覆有保温材料，储热水箱中连接有自来水管，该自来水管通过自动补水装置控制进水量。所述的太阳能储热水箱和外部包覆的保温材料之间套装有截面环形的防冻水箱，所述的防冻水箱通过管路连接至平板式换热器的管路中，该防冻水箱及管路中放有防冻液。本实用新型通过间接加热方式对太阳能储热水箱防冻问题，可以应用到大幅度温差变化的环境中的新型防冻太阳能热水器。

Description

一种防冻型承压平板式间接加热热水器
【技术领域】
本实用新型属于太阳能利用设备领域，尤其是一种使用在太阳能热水器中的、具有防冻功能的新型热水器。
【背景技术】
太阳能是取之不尽、用之不竭，没有污染的巨大能源。随着世界上煤、油、气的储量日益减少、能源危机已日益增长，环境污染的危机已威胁着生态平衡。太阳能开发利用的课题已提到人类的面前。有人预测：二十一世纪太阳能将由辅助能源上升为主要能源。据介绍，在中国可再生能源领域中，太阳能热水器产业生产规模最大。去年中国太阳能热水器年产量达1500万平方米，产值150多亿元。目前，中国太阳能热水器的总保有量达7500万平方米，占世界总量的60％以上，为社会提供50多万个就业机会，年替代常规能源达1.1亿吨标准煤，碳减排能力达8000万吨，二氧化碳减排能力为2.6亿吨。太阳能热水器的经济性、安全性和环保性已经使之成为继电热水器和燃气热水器之后，受广大用户青睐的第三大热水器。据相关预测，2010年，太阳能热水器年产量将达3000万平方米，总保有量达1.5亿平方米，每千人的拥有量达109平方米，能源替代量为2250万吨标准煤，折合760亿度电，届时将占社会总能耗的1.0％，为社会提供近80万个就业机会。太阳能热水器在一些寒冷地区得到了充分应用，生产厂家很快在这些地方打开销路，同时防冻问题需要得到解决，目前热水器上采用最多的防冻方式就是用自限式电热带伴热。电热带的应用步骤：太阳热水器主要有两大部分需要防冻：一为主水箱；二为上、下水管。将电热带平行敷设或缠绕在上、下水管上，用扎带或铝胶带固定，使电热带贴紧水管。在首尾两端各用热收缩管或防水绝缘带做好防水绝缘措施。但是采用上述的电热的方式，需要消耗大量的电能。另外上述的电热式只要接通电源之后，会产生固定的能耗，当然其防冻的能力也是固定的。在一些非常寒冷或者低温温差变化较大的地区，存在以下问题，设置的加热功率过多，产生大量的浪费；如果功率过小有存在防冻能力不足的问题。上述的问题长期存在于太阳能热水器行业中，至今没有一个非常有效的技术解决方案，严重制约了太阳能热水器在寒冷地区的推广和使用。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是提供可以通过间接加热方式对太阳能储热水箱防冻问题，可以应用到大幅度温差变化的环境中的新型防冻太阳能热水器。
为了达到上述的技术目的，本实用新型采用的技术解决方案包括以下技术内容：一种防冻型承压平板式间接加热热水器，由太阳能集热器和太阳能储热水箱构成，储热水箱通过管路与热水使用管路连接，所述的储热水箱的外部包覆有保温材料，储热水箱中连接有自来水管，该自来水管通过自动补水装置控制进水量，其特征在于：所述的太阳能储热水箱和外部包覆的保温材料之间套装有截面环形的防冻水箱，所述的防冻水箱通过管路连接至平板式换热器的管路中，该防冻水箱及管路中放有防冻液。
所述的防冻水箱及其管路为密封承压式结构。
所述的防冻水箱的循环管路中设置有定压膨胀罐。
所述的防冻水箱的循环管路中设置有循环泵。
所述的防冻水箱和太阳能储热水箱中，二者中至少一个设置有与太阳能储热水箱外壁相连接的散热片。
通过采用上述的技术解决方案，本实用新型获得了以下技术优点和效果：本实用新型通过采用在太阳能储热水箱和保温材料之间设置包覆式结构的防冻水箱，并且在防冻水箱中使用防冻液做为热交换媒介，通过采用这种结构，可以在寒冷的天气中，利用防冻液在低温下良好的流动性，将太阳能集热器中的热量带到室内，与太阳能储热水箱进行热交换来加热其中的水，通过采用上述的分体式结构，使循环于室外与太阳能集热器进行热交换的管路中循环的传热媒介为防冻液，可以保证在阳光不足的天气下不会冻结，自然不会出现管路因冻导致的故障甚至破裂；通过采用将防冻水箱及其管路中使用密封承压式结构，可以保证上述的防冻液处于密封状态，不会产生因蒸发而导致的损耗，从而延长防冻液使用的期限，降低使用周期内的成本；通过采用在防冻水箱管路中设置定压膨胀罐的结构，可以保证上述的管路工作状态处于恒压状态，也可以防止由于防冻液加入过多而导致压力过高情况的发生，提高整个系统运行的稳定性；通过采用在管路中设置循环泵的结构，使得上述的管路中的循环更加流畅，有效地提高了循环速度，从而提高其热交换能力，最终达到提高太阳能的利用率的作用。另外也可以在天气过于寒冷的时候，通过循环泵将设置在室内的储热水箱中的热量交换到防冻液中，保证整个系统运行的稳定性；另外将储热水箱和防冻水箱均设置在室内，降低了环境温差，延长储热水箱的保温时间；通过采用在防冻水箱和太阳能储热水箱中，二者中至少一个设置有与太阳能储热水箱外壁相连接的散热片的结构，增大了换热接触面积，大幅度的提高了防冻水箱和太阳能储热水箱之间的换热效率。
总之，本实用新型通过采用上述的一系列结构改进，提供了一种新型的具有防冻功能的太阳能热水器，可以有效地对抗低温天气，且具有很低的使用成本和显著的防冻效果。
【附图说明】
图1为本实用新型中的储热水箱及防冻水箱的结构示意图；
图2为本实用新型的太阳能热水器的管路示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本实用新型进行进一步的描述：
如图1所示，本实用新型是在普通的太阳能热水器的基础上改进而成的，在上述的太阳能热水器的储热水箱1外侧包裹设置防冻水箱2。该太阳能热水器的结构为：由太阳能集热器3和与其连接的防冻水箱2构成，防冻水箱2包裹在储热水箱1外侧，储热水箱1通过管路与热水使用管路连接，所述的储热水箱1的外部包覆有保温材料4，储热水箱1中连接有自来水管，该自来水管通过自动补水装置控制进水量，主要的改进是所述的太阳能储热水箱1和外部包覆的保温材料4之间套装有截面为环形的防冻水箱2，该防冻水箱2中放置有防冻液。采用这样的结构，主要是可以使包裹在外的防冻水箱2与管路中均灌注防冻液，所以用来承受外界的低温而不会冻结，另外防冻液还用于将太阳能集热器中的热量间接传递给储热水箱1，使太阳能集热器3可以对储热水箱1间接加热。另外所述的防冻水箱和太阳能储热水箱中，二者中至少一个设置有与太阳能储热水箱外壁相连接的散热片。这样可以进一步提高防冻水箱2和储热水箱1之间的热交换效率，所述的防冻水箱2通过管路连接到太阳能集热器3的管路中，所述的储热水箱1设置在室内，这一点是本实用新型中的主要改进，用防冻液传递热能对储热水箱1进行加热。通过上面所述的间接加热的方式，可以使得本实用新型所提供的防冻太阳能热水器与原有的热水器相比较，不但具有良好的经济性，同时也具有很强的抗冻性。
如图2所示，在本实用新型中所述的集热器循环管路中设有定压膨胀罐5和循环水泵6。采用上述装置可以保证上述的太阳能集热管路中具有均衡的压力和良好的液体循环状态，保证防冻液快速流动，提高对太阳能利用的效率。另外在所述的储热水箱1中设有安全阀7。该安全阀7的主要作用是当储热水箱中的水被加热到沸腾的时候，可以通过该安全阀放出水蒸气，防止太阳能热水器损坏甚至爆炸。
上述描述只能被看作是较佳实施例。本技术领域中的那些熟练技术人员以及那些制造或使用本实用新型的人应意识到本实用新型的其它多种变化型式。因此，要理解的是，上述图示实施例仅仅是作示范用的，它并不会对本实用新型的范围构成限制，本实用新型的范围根据专利法的原则、包括等效物的原则所解释的权利要求来限定。

Claims (6)

1、一种防冻型承压平板式间接加热热水器，由太阳能集热器和太阳能储热水箱构成，储热水箱通过管路与热水使用管路连接，所述的储热水箱的外部包覆有保温材料，储热水箱中连接有自来水管，该自来水管通过自动补水装置控制进水量，其特征在于：所述的太阳能储热水箱和外部包覆的保温材料之间套装有截面环形的防冻水箱，所述的防冻水箱通过管路连接至平板式换热器的管路中，该防冻水箱及管路中放有防冻液。
2、根据权利要求1所述的一种防冻型承压平板式间接加热热水器，其特征在于：所述的防冻水箱及其管路为密封承压式结构。
3、根据权利要求1所述的一种防冻型承压平板式间接加热热水器，其特征在于：所述的防冻水箱的循环管路中设置有定压膨胀罐。
4、根据权利要求1所述的一种防冻型承压平板式间接加热热水器，其特征在于：所述的防冻水箱的循环管路中设置有循环泵。
5、根据权利要求1所述的一种防冻型承压平板式间接加热热水器，其特征在于：所述的防冻水箱和太阳能储热水箱中，二者中至少一个设置有与太阳能储热水箱外壁相连接的散热片。
6、根据权利要求1所述的一种防冻型承压平板式间接加热热水器，其特征在于：储热水箱和防冻水箱均设置在室内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102072554A (zh) * 2010-04-29 2011-05-25 常铁榜 电光热集热热水器
CN104596124A (zh) * 2014-12-26 2015-05-06 江苏夏博士节能工程股份有限公司 太阳能中温系统

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Effective date of registration: 20090807

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Patentee after: Shenzhen Prosunpro Solar Energy Co., Ltd.

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Patentee before: Shenzhen Shunda Solar Co., Ltd.

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