CN201547971U - 双分双压式建筑一体化太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种双分双压式建筑一体化太阳能热水器，具体是太阳能循环系统采用非承压式、用户用水系统采用承压式的、与建筑一体化的双分双压太阳能热水器。属太阳能热水器设备领域。它是通过工质将太阳能循环系统产生的热水经二次交换，让有一定压力的冷水升温为热水后，直接向用户提供有热水的双分双压太阳能热水器。属太阳能热水器设备领域。其特征在于承压保温水箱的内壁与外壁水箱保温层之间，紧贴承压保温水箱内胆壁有一个环状水套，环状水套分别通过两根管道分别与集热板上下两端连接，承压保温水箱上端接热水出水口口，承压保温水箱下端接自来水进水口，环状水套内装有循环用工质。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能循环系统采用非承压式、用户用水系统采用承压式的、与建筑一体化的双分双压太阳能热水器。特别涉及通过工质将太阳能循环系统产生的热水经二次交换，让有一定压力的冷水升温为热水后，直接向用户提供有热水的双分双压太阳能热水器。属太阳能热水器设备领域。
背景技术
现有太阳能热水器的加热方式主要有以下几种：第一种是自然循环方式，是利用水或传热工质获得太阳热量时密度发生变化，自然实现系统中水或工质在集热器与储热水箱之间或集热器与换热器之间循环集热、储热，它运行时的循环动力是靠储热水箱放置于太阳能集热器的上方，储热水箱中预先存满水，集热器中的水吸收太阳能受热后，由于密度变化自动进入储热水箱，而储热水箱底部的冷水自动进入集热器受热，如此循环往复，使储热水箱内的存水加热，所使用的热水直接就是太阳能热水器的集热器加热的热水，这种结构的太阳能热水器的优点是制作成本低，无需循环控制环节，无运行成本，缺点是所使用的水直接参与加热过程，不清洁，加热过程中易产生水垢和腐蚀，影响太阳能热水器的使用寿命，水垢又会影响集热器的吸热率。第二种是强制循环方式，它运行时的循环动力是靠水泵驱动，将集热器中受太阳能加热后的水或其它传热工质通过集热或换热的方式使储热水箱内的水加热，此种循环方式多用于储热水箱的安装位置基本不受限制的情况下。第三种是直流系统，水或传热工质一次通过集热器加热后供储存或直接使用。
现有太阳能热水器的储热水箱又分为两种：非承压式和承压式，非承压式储热水箱的制作成本比承压式储热水箱低。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有太阳能热水器的缺点，发明一种集热器(平板或真空管)与储热水箱(承压或非承压)分离、循环工质与用水分离的双分系统；热量循环系统采用传热工质进行非承压式循环，用户用水系统直接使用具有一定压力的自来水承压式供水的双压系统，集自然循环与强制循环、承压系统与非承压系统于一体，易于实现建筑物一体化的多功能太阳能热水器。
本实用新型的技术问题所采用的下列技术方案解决：由集热板(15)、保温水箱、支架和管道组成的双分双压式建筑一体化太阳能热水器，其特征在于承压保温水箱(2)的内壁与外壁水箱保温层(27)之间，紧贴承压保温水箱内胆(23)壁有一个环状水套(21)，环状水套(21)分别通过两根管道分别与集热板(15)上下两端连接，承压保温水箱(2)上端接热水出水口(26)口，承压保温水箱(2)下端接自来水进水口(24)，环状水套(21)内装有循环用工质(22)。
环状水套(21)通过管道与工质补给器(20)和工质排气口(28)相互接通。
承压保温水箱内胆(23)内壁进水口处的上方，装有一块扰流板(16)。
集热板(15)侧部装有光伏太阳能电池(14)，循环水泵(12)串联安装在下循环管(17)上。
所述的循环用工质(22)为具有防冻、防腐、无污染、不结垢、不易挥发、易流动的液态中间介质。
工作原理：在承压保温水箱(2)的内壁与外壁水箱保温层(27)之间，紧贴承压保温水箱内胆(23)内壁装有一个或多个环状水套(21)，每个环状水套(21)呈环形，各通过通过两根管道分别与集热板(15)上下两块连接，构成太阳能热水器外部用的工质循环系统。工质循环系统内装有特殊的循环用工质(22)，循环用工质(22)是具有防冻、防腐、无污染、不结垢、不易挥发、易流动的液态中间介质，没有污垢，不会对系统产生腐蚀和内部结垢，仅是将太阳能光辐射能转化为热水，进行能量传递。工质循环系统是在非承压状态下使用，其生产成本低，结构简单。
承压保温水箱(2)外壁接有的工质补给器(20)保证有充分数量的循环用工质(22)参与能量转换。
太阳能光伏电池保证在储热水箱安装位置低于集热器时需用微型循环泵(12)强制循环的情况下的电能供应。
当承压保温水箱(2)的上循环口和下循环口分别高于集热器的上循环口和下循环口时，可实现自然循环，而不必采用太阳能光伏电池组件(14)和微型循环泵(12)。
承压保温水箱(2)上端接热水出水口(26)口，下端接自来水进水口(24)，环状水套(21)内的循环用工质(22)将热量经传导传热方式传送到承压保温水箱(2)内胆中装有的具有一定压力的自来水，在热量交换过程中，自来水被加热为热水。
为了防止使用热水时从内胆进水口进到承压保温水箱内胆(23)的冷水扰乱承压保温水箱(2)中已承装的热水输出，在承压保温水箱内胆(23)壁的进水口处焊接装有一块扰流板(16)。
本实用新型双分双压太阳能热水器与一般太阳能热水器的安装一样，可以采用在自然循环系统，则循环工质仓的下循环口在安装位置高于集热器的上循环口时可实现自然循环。也可以使用在强制循环系统，则水箱位置低置时，可通过太阳能电池驱动微型循环泵实现强制循环。
本实用新型适用范围：建筑一体化太阳能热水器(含别墅、花园洋房、多层建筑等)；高层建筑：阳台壁挂式。
本实用新型的有益效果是：
1、采用双分系统(集热器与水箱分离、循环系统与用水系统分离)：对集热器能起到防冻裂、不结垢、不堵塞、不腐蚀的保护作用；循环系统(自然循环或强制循环)与用水系统的分离有利于提高太阳能热水器整体的使用寿命。
2、采用双压系统(循环系统非承压、用水系统承压)：通过二次换热，可以在当循环工质仓的下循环口安装位置高于集热器的上循环口时实现自然循环；也可以在水箱位置低置时，采用太阳能电池带动微型水泵(非承压)驱动工质进行强制循环换热，从而达到了全面利用环保、节能、无源绿色能源(不用市电)的目的，避免了承压循环系统需增加膨胀罐、市电循环泵、控制系统等部件的成本费用；独立的承压用水系统保证了各用水点的使用水压，扰流板可避免补水压力过大时冷水从水箱底部被快速吸入水箱出热水口
附图说明
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型太阳能热水器的结构示意图。
图2是图1所示太阳能热水器的承压保温水箱(2)的I部位局部放大图。
图3为本实用新型太阳能热水器安装在高层阳台上的示意图。
图4为图3所示太阳能热水器安装在高层阳台上的侧视图。
图5为图3所示太阳能热水器安装在高层阳台上的俯视图。
图中：2-承压保温水箱；20-工质补给器；21-环状水套；22-循环用工质；23-承压保温水箱内胆；24-自来水进水口；25-承压保温水箱外壳；26-热水出水口；27-水箱保温层；28-工质排气口；29-水箱排污口。
1-阳台墙体，3-阳台围栏；4-楼板；5-阳台。
12-循环水泵；13-上循环管；14-太阳能电池；15-集热板；16-扰流板；17-下循环管；18-热水；19-导线。
具体实施方式：
按图1所示的制作能承受一定自来水管网压力的承压保温水箱(2)，材料、焊接依国家标准。集热板(15)按非承压式或承压式技术标准制作。非承压管道用普通铝塑管连接；承压管道用钢塑料镀锌管。选用强制循环方式时，在两块集热器(15)中间装光伏太阳能电池(15)，电池通过导线(19)与循环水泵(12)联接。循环用工质(22)选用具有防冻、防腐、无污染、不结垢、不易挥发、易流动的液态中间介质，如纯净水防冻液按1∶1比例添加形成循环用工质，按图2-5所示方式，安装在在高层建筑物的阳台上。
当集热板(22)受太阳能光照射后：在自然循环状态下，循环工质接受的热量通过环状水套(21)将热量自动传送到承压保温水箱(2)内胆中装有的冷水中，冷水经二次能量交换后被加热。
在强制循环状态下，当循环用工质(22)达到一定温度后，放置在集热板(15)上循环口处的传感器获得设定的温度信号，循环水泵(12)起动，将循环用工质(22)强制压到环状水套(21)内，环状水套(21)内的循环用工质(22)热量经传导传热方式，将热量传送给承压保温水箱(2)内胆中装有的冷水中，冷水被加热。
使用热水时，打开承压保温水箱(2)上部的热水开关，在自来水水压的作用下，承压保温水箱(2)装有的热水渐渐被从顶部水出水口(26)压出，实现发明目的。
Claims (5)
1.一种双分双压式建筑一体化太阳能热水器，由集热板(15)、保温水箱、支架和管道组成，其特征在于承压保温水箱(2)的内壁与外壁水箱保温层(27)之间，紧贴承压保温水箱内胆(23)壁有一个环状水套(21)，环状水套(21)分别通过两根管道分别与集热板(15)上下两端连接，承压保温水箱(2)上端接热水出水口(26)口，承压保温水箱(2)下端接自来水进水口(24)，环状水套(21)内装有循环用工质(22)。
2.根据权利要求1所述的双分双压式建筑一体化太阳能热水器，其特征在于环状水套(21)通过管道与工质补给器(20)和工质排气口(28)相互接通。
3.根据权利要求1或2所述的双分双压式建筑一体化太阳能热水器，其特征在于承压保温水箱内胆(23)内壁进水口处的上方，装有一块扰流板(16)。
4.根据权利要求1或2所述的双分双压式建筑一体化太阳能热水器，其特征在于集热板(15)侧部装有光伏太阳能电池(14)，循环水泵(12)串联安装在下循环管(17)上。
5.按照权利要求1或2所述的双分双压式建筑一体化太阳能热水器，其特征在于所述的循环用工质(22)为流动的液态中间介质。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2562266A1 (es) * | 2015-11-24 | 2016-03-03 | Pilar Ferrer Garrido | Dispositivo para la acumulación de agua caliente sanitaria |
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2009
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