CN202382434U - 一种分体承压式太阳能热水器 - Google Patents

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高传芳
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Abstract

一种分体承压式太阳能热水器，包括集热器、承压水箱、工作站、控制器、进水管及出水管，所述工作站位于集热器与承压水箱之间，所述集热器、承压水箱、进水管及出水管之间通过管路构成循环回路系统，所述工作站为循环泵，该循环泵位于集热器的进水管路上，所述控制器与循环泵分开设置。本方案提供了一种分体承压式太阳能热水器，集热器安装在室外屋顶或平台，水箱为承压式安装在平台或室内，使用安全、维护简单、用热水舒适，适应城市民用及商用高端用户，拓宽城市推广应用太阳能范围。

Description

一种分体承压式太阳能热水器
技术领域
本实用新型属于本实用新型涉及一种分体承压式太阳能热水器，尤其涉及一种用于联排别墅、独立别墅的分体承压式太阳能热水器。
背景技术
目前国内市场上绝大部分是传统的紧凑式太阳能热水器，且集热器采用全玻璃真空管，安装上不能与建筑屋面协调结合，视觉效果不好、不安全、影响建筑美观，加之紧凑式太阳能热水器本身产品不足，如真空管易结垢、易炸管碎管、不承压、不易自动控制，限制了它在城市的推广应用。
而随着城市化进程发展，联排别墅、独立别墅的花园小区、现代公园式住宅群更加普及，在城市里，主要由集热器、水箱、工作泵站、控制器及管路构成的分体式太阳能热水器得到了大范围推广和应用。然而，以往的分体式太阳能热水器的室内部分包括水箱、工作泵站、控制器等部件，其安装方式是分别安装的，然后用管路连接起来，既占空间又不美观，且检修也方便。
发明内容
本实用新型的目的主要是提供一种分体承压式太阳能热水器，集热器安装在室外屋顶或平台，水箱为承压式安装在平台或室内，使用安全、维护简单、用热水舒适，适应城市民用及商用高端用户，拓宽城市推广应用太阳能范围。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种分体承压式太阳能热水器，包括集热器、承压水箱、工作站、控制器、进水管及出水管，所述工作站位于集热器与承压水箱之间，所述集热器、承压水箱、进水管及出水管之间通过管路构成循环回路系统，所述工作站为循环泵，该循环泵位于集热器的进水管路上，所述控制器与循环泵分开设置。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1、上述方案中，所述集热器的进水管路上，在循环泵的前端设有膨胀罐，在循环泵的后端设有充液阀组。该充液阀组可向集热循环系统充入传热工质，当遇到寒冷恶劣天气时，可以在传热工质中加入防冻工质，有效解决系统冬季冻结问题。
2、上述方案中，所述承压水箱内设置有螺旋盘管，所述螺旋盘管的一端与集热器的进水管连通，另一端与集热器出水管连通。该螺旋盘管实现间接循环二次换热，使集热工质与生活用热水分开，更为清洁环保。
3、上述方案中，所述集热器的出水口与集热器的连接端设置有温度传感器T1，所述集热器进水管与所述承压水箱的连接端设置有温度传感器T2，所述控制器与温度传感器T1、T2电性连接。
4、上述方案中，所述承压水箱上设有安全阀，使得系统更有保障，可以有效防止系统超温过热而引发的烫伤用户事故。
5、上述方案中，所述承压水箱上设有显示水温的温度传感器T3，该温度传感器T3与控制器电性连接。该温度传感器T3的设置，使用户用水温度显示，使系统运行状态更贴近实际，体现了系统设计的人性化。
6、上述方案中，所述承压水箱中设有电加热器。配置电辅助加热，可保证用户全天候使用热水。
7、上述方案中，所述承压水箱体积可以为100L、150L、200L、300L或500L，并根据用水量额定要求，设计调整集热器模块集热面积参数，即可经济有效配置。
8、上述方案中，所述集热器为超导重力热管，集热管内插装热管，其内部传热过程为传热段液体工质吸收热量、蒸发汽化、很快达到冷凝端并放热冷凝变成液体，在重力作用下液体工质又流回传热段，周而复始将集热器热量不断送到水箱。热管具有诸多优点为：(1)可将热源和冷却部分隔开；(2)耐高温、低温(-30℃-300℃)；(3)启动速度快，在多云漫反射状态下也能吸热传热；(4)具有等温性；(5)传热效率高，具有单向传热作用。由热管真空管吸收太阳能热量对水箱中水通过强制循环进行直接或间接换热加热，其换热与循环方式比全玻璃管走水的太阳能热水器更加安全可靠耐用稳定。如全玻璃管，因真空管内走水若一根管破即整机系统瘫痪，而采用热管，则可避免此种缺陷。另外集热器模块还可采用平板集热器配置系统。
9、上述方案中，由于采用承压水箱，整个系统可以承受0.4～0.6MPa的压力。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
1、由于本实用新型采用“太阳能+辅助电加热”的联合供水方式，系统在正常情况下，优先使用太阳能，太阳能供热不足(阴雨天、寒冻天)的能量由辅助电加热系统补充。由于本系统的集热循环采用温差控制，集热器吸收太阳光的能量将水温升至设定温度时，控制器控制循环泵工作，把集热器中的高温水和水箱中的低温水循环，从而使整个水箱的水温升高；当集热器因为太阳能强度不够，温度降低至设定温度时，控制器控制集热循环泵停止工作。对电加热控制系统会按照定温或时间要求设定，自行开启辅助电加热系统补充能量，达到设定温度时自行停止，实现全天候供应热水。
2、为防集热循环管道因保温不够而冻坏，本本实用新型在其集热温度低于5℃时，会自动启动循环泵运行约2分钟，将水箱内的热水进入管道保温防冻。另夏天高温过热热水用不了，系统通过P/T阀、自动排气阀、安全阀调节防过热，确保使用可靠及安全性。
3、由于本实用新型采用超导热管集热新技术。管内不走水，不结垢，可随时上水，不炸管，冬天不怕冻，系统可靠。在低日照漫反射情况下仍可启动工作，热效率高。
4、由于本实用新型采用集热器模块化技术，集热器和水箱分离，利于实现与建筑一体化。承压水箱，自动上水，顶水式供热水使用舒适。
5、由于本实用新型设计智能化控制器，自动管理运行，控制功能如：温差控制集热系统循环、防冻功能、集热器及水箱温度显示，电加热自动手动定时控制、手动强制循环等。
附图说明
附图1为本实用新型实施例一结构示意图；
附图2为本实用新型实施例二结构示意图。
以上附图中：1、集热器；2、承压水箱；3、循环泵；4、控制器；5、进水管；6、出水管；7、膨胀罐；8、充液阀组；9、电加热器；10、螺旋盘管；11、安全阀；12、排气阀。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例一：
如图1所示，一种分体承压式太阳能热水器，包括集热器1、承压水箱2、工作站、控制器4、进水管5及出水管6，所述工作站位于集热器1与承压水箱2之间，所述集热器1、承压水箱2、进水管5及出水管6之间通过管路构成密封循环回路系统，所述工作站为循环泵3，该循环泵位于集热器1的进水管路上，所述控制器4与循环泵3分开设置。
所述集热器1的出水口与集热器1的连接端设置有温度传感器T1，所述集热器1进水管与所述承压水箱2的连接端设置有温度传感器T2，所述控制器4与温度传感器T1、T2电性连接。
所述承压水箱2上设有显示水温的温度传感器T3，该温度传感器T3与控制器4电性连接。所述承压水箱2中设有电加热器9。
控制器4通过电线和信号线对集热器1、承压水箱2进行测温、并对循环泵3控制。当太阳光照射太阳能集热器1时，该太阳能集热器1吸收太阳热能，使太阳能集热器1内的水温升高，当集热器1温度T1和承压水箱2中水温T2温差达到设定温差时，控制器4自动启动循环泵3，将集热器1内的高温水和承压水箱2中的低温水进行循环，当集热器1温度降低使两者温差降至设定值以下时，控制器4自动控制停止循环泵3。周而复始，逐步将承压水箱2中水加热，温度T3显示用户用水时的热水温度。
当遇到阴雨天气，用户可根据使用情况，可以手动启动辅助电加热器9，也可设定定时加温或定温加温，控制器4自动启动辅助电加热器9，对承压水箱2中的水进行加热，加热至设定温度时自动关闭电加热器9。
承压水箱2上装有安全阀11，防止夏天过热或系统出故障造成的高温高压蒸汽隐患，安全防患于未然。在系统最高点装有自动排气阀12，防止管道中的残余空气产生气堵现象。
采用循环泵代替工作泵站，对整个系统的稳定性和经济性有了更好的改善，系统成本下降5％左右。
实施例二：
如图2所示，一种分体承压式太阳能热水器，包括集热器1、承压水箱2、工作站、控制器4、进水管5及出水管6，所述工作站位于集热器1与承压水箱2之间，所述集热器1、承压水箱2、进水管5及出水管6之间通过管路构成密封循环回路系统，所述工作站为循环泵3，该循环泵位于集热器1的进水管路上，所述控制器4与循环泵3分开设置。所述集热器1的进水管路上，在循环泵3的前端设有膨胀罐7，在循环泵3的后端设有充液阀组8。
所述承压水箱2内设置有螺旋盘管10，所述螺旋盘管10的一端与集热器1的进水管连通，另一端与集热器1出水管连通。
所述集热器1的出水口与集热器1的连接端设置有温度传感器T1，所述集热器1进水管与所述承压水箱2的连接端设置有温度传感器T2，所述控制器4与温度传感器T1、T2电性连接。
所述承压水箱2上设有显示水温的温度传感器T3，该温度传感器T3与控制器4电性连接。所述承压水箱2中设有电加热器9。
太阳能集热器1、螺旋盘管10承压水箱2、循环泵3及充液阀组8通过管道相连接并密封。控制器4通过电线和信号线对集热器1、承压水箱2进行测温、并对循环泵3进行控制。通过充液阀组8将传热工质(寒冷地区采用防冻导热工质)充入太阳能集热器、循环管道及承压水箱2的内置螺旋盘管10中，并将循环系统管路中的空气排尽。太阳能集热循环部分与承压水箱2中的水隔离分开。当太阳光照射太阳能集热器1时，该太阳能集热器1吸收太阳热能，使太阳能集热器1内的工质温度升高，当集热器1温度T1和承压水箱2中水温T2温差达到设定温差时，控制器4自动启动循环泵3，将集热器1内的高温工质和承压水箱2内置螺旋盘管10中的低温工质进行循环，内置螺旋盘管10中的温度升高并散热至承压水箱2中的水中，使水温升高，当集热器1温度降低使两者温差降至设定值以下时，控制器4自动控制停止循环泵3。周而复始，逐步将承压水箱2中水加热，温度T3显示用户用水时的热水温度。
当遇到阴雨天气，用户可根据使用情况，可以手动启动辅助电加热器9，也可设定定时加温或定温加温，控制器4自动启动辅助电加热器9，对承压水箱2中的水进行加热，加热至设定温度时自动关闭电加热器9。
承压水箱2上装有安全阀11，防止夏天过热或系统出故障造成的高温高压蒸汽隐患，安全防患于未然。在系统最高点装有自动排气阀12，防止管道中的残余空气产生气堵现象。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种分体承压式太阳能热水器，包括集热器(1)、承压水箱(2)、工作站、控制器(4)、进水管(5)及出水管(6)，所述工作站位于集热器(1)与承压水箱(2)之间，所述集热器(1)、承压水箱(2)、进水管(5)及出水管(6)之间通过管路构成循环回路系统，其特征在于：所述工作站为循环泵(3)，该循环泵位于集热器(1)的进水管路上，所述控制器(4)与循环泵(3)分开设置。
2.根据权利要求1所述的分体承压式太阳能热水器，其特征在于：所述集热器(1)的进水管路上，在循环泵(3)的前端设有膨胀罐(7)，在循环泵(3)的后端设有充液阀组(8)。
3.根据权利要求1所述的分体承压式太阳能热水器，其特征在于：所述承压水箱(2)内设置有螺旋盘管(10)，所述螺旋盘管(10)的一端与集热器(1)的进水管连通，另一端与集热器(1)出水管连通。
4.根据权利要求1所述的分体承压式太阳能热水器，其特征在于：所述集热器(1)的出水口与集热器(1)的连接端设置有温度传感器T1，所述集热器(1)进水管与所述承压水箱(2)的连接端设置有温度传感器T2，所述控制器(4)与温度传感器T1、T2电性连接。
5.根据权利要求1所述的分体承压式太阳能热水器，其特征在于：所述承压水箱(2)上设有安全阀(11)。
6.根据权利要求1所述的分体承压式太阳能热水器，其特征在于：所述承压水箱(2)上设有显示水温的温度传感器T3，该温度传感器T3与控制器(4)电性连接。
7.根据权利要求1所述的分体承压式太阳能热水器，其特征在于：所述承压水箱(2)中设有电加热器(9)。
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