CN202303974U - 一种新型模块化真空管太阳能热水系统 - Google Patents

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丁海兵
许新中
李衡权
苏建华
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Abstract

本实用新型涉及一种新型模块化真空管太阳能热水系统，属于太阳能热利用领域，尤其是真空管太阳能热水器系统工程装置设备领域，由自动控制系统操作运行，包括保温水箱、用于支撑固定保温水箱的水箱支架、太阳能集热器、用于支撑固定太阳能集热器的集热器支架、连接保温水箱和太阳能集热器的连接管道。与现有技术相比，本实用新型结构模块化、标准化，实现智能全自动控制，简化了安装及配置流程，使安装及维修方便快捷，节约了大量人力及时间，大幅提高了系统的稳定安全性能、保温性能、供热供水效率，是一种系统与技术集成为一体的太阳能集中热水供应系统，全面满足家庭及工程供热供水系统的要求，适于在太阳能热水系统的相关领域推广应用。

Description

一种新型模块化真空管太阳能热水系统
技术领域
本实用新型涉及一种新型模块化真空管太阳能热水系统，属于太阳能热利用领域，尤其是真空管太阳能热水器系统工程装置设备领域。
背景技术
目前，在太阳能集中供热工程系统方面，一般有两种情况：(1)家用型太阳能热水器系统，其主要采用单机串并联方式进行设计及安装；(2)工程系统，其主要由工程集联箱模块(又称太阳能集热器)、圆柱形不锈钢保温水箱、管道阀门、水泵、自动控制系统、辅助加热热源等设备组成。对于上述第一种情况，主要采用家用机拼装，安装简单、造价低、技术要求难度小，但系统常因供水水压低、水箱补水不平衡、各水箱温度不易控制等因素导致系统使用效果较差，难以满足用户的实际需求。对于上述第二种情况，主要采用现场制作的方式安装，该系统施工复杂、技术难度大、造价高，同时，因人工差异，常使实际得到的热水工程系统具有规格各异、性能不协调一致、造型不够美观等缺点。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种新型模块化真空管太阳能热水系统，全面满足家庭及工程供热供水系统的要求。
本实用新型解决问题的技术方案是：提供一种新型模块化真空管太阳能热水系统，由自动控制系统操作运行，包括保温水箱、用于支撑固定保温水箱的水箱支架、太阳能集热器、用于支撑固定太阳能集热器的集热器支架、连接保温水箱和太阳能集热器的连接管道。
所述保温水箱为卧式保温水箱，所述卧式保温水箱为横放的圆柱形水箱。
所述保温水箱设置有安装孔、排气溢流孔、排污孔，其中，所述安装孔设置在所述卧式保温水箱的侧部和底部，所述排气溢流孔、排污孔设置在所述卧式保温水箱的底部，提高保温效果，减少热量损失，且无检修孔设置，进一步加强了保温性能。
所述保温水箱内设有盘管式换热器，利于实现承压运行的效果，且利于减少水垢增加水质清洁度，进而使系统运行更加稳定，避免跑水事故发生。
所述保温水箱内的底部设置有电加热器，用户可通过控制器来开启和关闭电加热器，所述电加热器能够在太阳能产热不足时作为辅助加热装置，将保温水箱内的水加热至温度设定值。
所述保温水箱侧端盖上方设置有水温水位传感器，能够利于调控水温水位，从而实现全自助智能运行。
所述太阳能集热器包括相互连接的集热元件和集联箱；所述集热元件为真空管，其数量为多个，所述真空管的两端分别与所述集联箱和所述集热器支架相连接，所述真空管与所述集热器支架平面间的夹角为2度至3度，利于系统自然循环、增大集热量；所述集联箱的数量为两个以上，所述集联箱之间为串联连接，所述串联连接能够为纵向连接或者横向连接；所述集联箱的两侧各设置用来插装真空管的安装孔，所述安装孔的孔口设置有硅胶密封圈，所述安装孔的数量与所述集热元件的数量相同；所述集联箱的两端设置有上下双开孔，所述双开孔用于连接集热循环管道。
所述保温水箱和与其相邻的所述集联箱之间通过集热循环管道串联连接。
所述连接管道为用于太阳能集热器和保温水箱之间连接的集热循环管道；所述集热循环管道连接集联箱的双开孔与卧式保温水箱的侧端盖下方的安装孔；所述集热循环管道包括上循环管和下循环管，所述下循环管比上循环管长100-200cm，所述上循环管与下循环管相邻管口的高度差为50mm至100mm，利于形成热上冷下的自然循环，大幅提高集热效率高，同时，缩短的循环管路利于提升系统的防冻性能。
所述集热器支架与水平面之间的夹角为10度至25度，利于太阳光能量的收集及其循环。
所述自动控制系统为全自动智能控制器，用来控制该系统的补水、电加热、防冻、用水(增压)循环等功能，并能显示保温水箱内的水量和水温，能够全面按照用户设定好的的需求自动运行。
所述保温水箱和太阳能集热器之间的集热循环管道的固定连接以及集联箱之间的串联连接固定通过辅配件进行。
所述卧式保温水箱采用不锈钢材焊接而成，保温性能高；所述水箱支架采用型材铝合金材料或其他型材材料制造而成；所述集热器支架采用型材铝合金材料或其他型材材料制造而成。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型结构新颖，设计合理，简化了安装及配置流程，使安装及维修方便快捷，节约了大量人力及时间，大幅提高了系统的稳定安全性能、保温性能、供热供水效率，是一种系统与技术集成为一体的太阳能集中热水供应系统，实现了工程产品的家用化、规范化；也实现了家用产品的大型化、多用化；
2、本实用新型设计新颖，结构创新，结构模块化、标准化，实现智能全自动控制，使系统运行更加稳定，充分避免跑水、漏水等事故发生，并有效减少人为因素影响，增长系统整体的使用寿命，利于进行大规模工业化生产，适于在太阳能集中热水供应系统的相关领域中推广应用。
附图说明
图1为本实用新型模块化真空管太阳能热水系统的结构示意图。
图中所示：1-太阳能集热器，2-集联箱，3-真空管，4-集热循环管道，5-卧式保温水箱，6-冷水口，7-传感器口，8-排污孔，9-排气溢流孔，10-热水口，11-电加热器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
如图1所示，一种新型模块化真空管太阳能热水系统由自动控制系统(图中未示)操作运行，包括卧式保温水箱5、用于支撑固定保温水箱的水箱支架(图中未示)、太阳能集热器1、用于支撑固定太阳能集热器的集热器支架(图中未示)、连接保温水箱5和太阳能集热器1的集热循环管道4。
所述卧式保温水箱5为横放的圆柱形水箱，设置有安装孔(图中未示)、排污孔8、排气溢流孔9，其中，安装孔设置在卧式保温水箱5的侧部和底部，排污孔8和排气溢流孔9设置在底部；卧式保温水箱5内的底部设置有电加热器11，卧式保温水箱5的侧端盖上方的传感器口7处设置有水温水位传感器(图中未示)。
所述太阳能集热器1包括相互连接的60根真空管3和2个横向串联连接的集联箱2；所述集联箱2的两侧各设置30个用来插装真空管的安装孔，所述安装孔的孔口设置有硅胶密封圈；所述集联箱2的两端设置有上下双开孔(图中未示)，所述双开孔用于连接集热循环管道4；所述真空管3的两端分别与集联箱2和集热器支架相连接，真空管3与集热器支架平面间的夹角为2.5度。
所述卧式保温水箱5和与其相邻的集联箱2之间通过集热循环管道4串联连接。
所述集热器支架(图中未示)与水平面之间的夹角为20度。
所述集热循环管道4连接集联箱2的双开孔与卧式保温水箱5的侧端盖下方的安装孔；所述集热循环管道4的下循环管比上循环管长110cm，上循环管与下循环管相邻管口的高度差为80mm。
所述卧式保温水箱5和太阳能集热器1之间的集热循环管道4的固定连接以及集联箱之间的串联连接固定通过辅配件进行。
所述自动控制系统为全自动智能控制器，用来控制该系统的补水、电加热、防冻、用水(增压)循环等功能，并能显示保温水箱内的水量和水温实现温控补水定时上水，定时加热自动恒水位，自动恒温三种模式的一键智能处理以及水箱杀菌保护，防电热带起火、自动防溢流、防空晒、低水压保护、停电记忆、定时增压等性能，全面按照用户设定好的的需求自动运行；所述自动控制系统还设置了TPE-SWS01型天普“易生活”太阳能热水系统智能仪表，以充分保障系统安全运行。
所述卧式保温水箱5采用SUS3042B不锈钢材焊接而成，保温性能高于传统立式圆柱形水箱1.5倍以上，属于良好的储热耐寒无压容器；所述水箱支架采用型材铝合金材料制造而成；所述集热器支架采用型材铝合金材料制造而成。
本实用新型模块化真空管太阳能热水系统运行时，冷水从冷水口6进入卧式保温水箱5后向下流入太阳能集热器1内，直至到卧式保温水箱5满水后停止加水；太阳能集热器1采集太阳光的热量使太阳能集热器内的水受热升温，高温水不断流向卧式保温水箱5内，卧式保温水箱5内的低温水不断流入太阳能集热器1内，形成自然加热循环，最终使整个卧式保温水箱5内的水达到加热设定温度，使用时，热水自热水口10流出供用户使用。
本实用新型不限于上述实施方式，本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更，都不会超出本实用新型的构思和所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种新型模块化真空管太阳能热水系统，由自动控制系统操作运行，其特征在于：包括保温水箱、用于支撑固定保温水箱的水箱支架、太阳能集热器、用于支撑固定太阳能集热器的集热器支架、连接保温水箱和太阳能集热器的连接管道。
2.根据权利要求1所述的新型模块化真空管太阳能热水系统，其特征在于：所述保温水箱为卧式保温水箱，所述卧式保温水箱为横放的圆柱形水箱。
3.根据权利要求2所述的新型模块化真空管太阳能热水系统，其特征在于：所述保温水箱设置有安装孔、排气溢流孔、排污孔，其中，所述安装孔设置在所述卧式保温水箱的侧部和底部，所述排气溢流孔、排污孔设置在所述卧式保温水箱的底部。
4.根据权利要求2所述的新型模块化真空管太阳能热水系统，其特征在于：所述保温水箱内设有盘管式换热器。
5.根据权利要求2所述的新型模块化真空管太阳能热水系统，其特征在于：所述保温水箱内的底部设置有电加热器。
6.根据权利要求2所述的新型模块化真空管太阳能热水系统，其特征在于：所述保温水箱侧端盖上方设置有水温水位传感器。
7.根据权利要求1所述的新型模块化真空管太阳能热水系统，其特征在于：
所述太阳能集热器包括相互连接的集热元件和集联箱；
所述集热元件为真空管，其数量为多个；
所述真空管的两端分别与所述集联箱和所述集热器支架相连接，所述真空管与所述集热器支架平面间的夹角为2度至3度；
所述集联箱的数量为两个以上，所述集联箱之间为串联连接，所述串联连接为纵向连接或者横向连接；
所述集联箱的两侧各设置用来插装真空管的安装孔，所述安装孔的孔口设置有硅胶密封圈，所述安装孔的数量与所述集热元件的数量相同；
所述集联箱的两端设置有上下双开孔，所述双开孔用于连接集热循环管道。
8.根据权利要求1或7所述的新型模块化真空管太阳能热水系统，其特征在于：所述保温水箱和与其相邻的所述集联箱之间通过集热循环管道串联连接。
9.根据权利要求7所述的新型模块化真空管太阳能热水系统，其特征在于：
所述连接管道为用于太阳能集热器和保温水箱之间连接的集热循环管道；
所述集热循环管道连接集联箱的双开孔与卧式保温水箱侧端盖下方的安装孔；
所述集热循环管道包括上循环管和下循环管；
所述下循环管比上循环管长100-200cm，所述上循环管与下循环管相邻管口的高度差为50mm至100mm。
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