CN202770004U - 一种太阳能蓄热水箱鼠笼式换热装置 - Google Patents
一种太阳能蓄热水箱鼠笼式换热装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202770004U CN202770004U CN2012204021770U CN201220402177U CN202770004U CN 202770004 U CN202770004 U CN 202770004U CN 2012204021770 U CN2012204021770 U CN 2012204021770U CN 201220402177 U CN201220402177 U CN 201220402177U CN 202770004 U CN202770004 U CN 202770004U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat
- water tank
- medium
- exchanger rig
- heat exchange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Abstract
本实用新型公开了一种太阳能蓄热水箱鼠笼式换热装置，其特征在于，其包括一水箱内胆，在该水箱内胆内注入待加热的储热介质；在所述水箱内胆的外表面上设置一换热装置，该换热装置由设置在水箱内胆顶部的一膨胀罐、一环绕在水箱内胆外壁的集流管、多条首尾分别连接膨胀罐和集流管的换热介质管以及将换热介质管紧密包覆的导热套管组成；且在膨胀罐及其连通的管道内充有循环导热介质；在所述水箱内胆及换热装置的外侧设有一保温层，所述的换热装置被包覆在该保温层内，减少热损失；在所述保温层外表面设有一水箱外壳，将所述的保温层包裹在外壳内。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能光热领域，具体涉及一种太阳能蓄热水箱鼠笼式换热装置。
背景技术
目前，随着全球能源供应的日益紧张，太阳能已经成为研究开发最多、应用最为广泛的可再生能源，由此衍生的太阳能热水器技术也在飞速发展。在我国，太阳能热水器的热利用转换技术已有30多年的发展过程，但是太阳能热水器在使用方面仍然存在缺陷。例如，在太阳辐射能密度较低时，太阳能集热不能满足生活用水加热需求，因此，一般需要经过长时间的集热蓄能才能使水箱中的水温达到使用水平，或加装电加热和其他辅助加热装置提高水温。这样不仅不利于人们的正常使用，而且耗费了大量宝贵的一次能源。
目前，大部分太阳能水箱，对水的加热方法为，将加热装置置于水箱内部，采用这种方法，长时间使用后，其加热装置表面会结一层水垢，使加热效率降低，导致热量的大部分流失，而且传热阻力大，并需要水泵驱动内部介质流通，从而使生产成本大大增加。
近年来，为了保证水箱内水体卫生和优化水箱结构设计，国外专家学者提出了一种包裹在内胆四周的夹套管式水箱。当水箱工作时，循环水进入内胆与夹套管之间的间隙与生活用水进行间接换热，不直接通入生活用水中，从而保证水箱内水体的洁净卫生。但是该种水箱在结构设计方面也存在缺陷。当循环水进入夹套管时，由于循环水重力以及夹套管阻力问题，容易造成循环水只在内胆一侧进行换热或直接随循环水快速流动到出水口，使内胆两侧换热不均，间接换热不充分，浪费大量换热面积，大量热量流失。这样不仅浪费了蓄集的太阳能，而且加热效果并不明显，影响人们的正常使用。
所以，开发一种传热效率高、防水垢、防电化学腐蚀的太阳能水箱，成为较为迫切的需要。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决太阳能水箱，加热时热利用效率底的问题，提供一种太阳能蓄热水箱鼠笼式换热装置，该装置具有传热效率高，传热阻力小，防水垢，防电化学腐蚀和实现介质自有循环的特点。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方法为：
一种太阳能蓄热水箱鼠笼式换热装置，其包括一水箱内胆，在该水箱内胆内注入待加热的储热介质；在所述水箱内胆的外表面上设置一换热装置，该换热装置由设置在水箱内胆顶部的一膨胀罐、一环绕在水箱内胆外壁的集流管、多条首尾分别连接膨胀罐和集流管的换热介质管以及将换热介质管紧密包覆的导热套管组成；且在膨胀罐及其连通的管道内充有循环导热介质；在所述水箱内胆及换热装置的外侧设有一保温层，所述的换热装置被包覆在该保温层内，减少热损失；在所述保温层外表面设有一水箱外壳，将所述的保温层包裹在外壳内；将与所述换热装置连通的太阳能集热器置于阳光下，集热器开始工作，所述的循环导热介质被加热后流入所述换热装置的换热介质管内，再经该换热介质管流入到膨胀罐，膨胀罐对流进的热介质进行分流，使热介质分流到其他换热介质管中，各换热介质管通过与水箱内胆的紧密接触进行热传递，内胆自外部向内传导热能，对水箱内的储热介质进行加热。
所述的换热装置，还包括一介质循环进入管和一介质循环流出管；其中所述介质循环进入管下端与所述太阳能集热器连通，其上端与所述膨胀罐相连通；所述的多条换热介质管，呈中心辐射状均匀分布，包绕在所述水箱内胆的外表面上，其中每一换热介质管的上端与所述膨胀罐的下端相连通，其下端与所述集流管相连通；所述的集流管呈环形环绕于所述水箱内胆的下端，其设有多个入口端分别与所述的换热介质管相连通，其出口端与所述的介质循环流出管连通，该介质循环流出管将冷却后的介质输送回所述的太阳能集热器内。
所述的导热套管，包覆在换热介质管的外表面，用来辅助换热介质管更好的导热；该导热套管的两侧焊接在所述的水箱内胆的外表面上。
所述的导热套管为一横截面呈U形的半开放式金属构件，其开口两侧分别设有一侧翼，该侧翼紧密焊接在所述的水箱内胆的外壁上。
所述的导热套管为一横截面呈Ω形的半开放式金属构件，其开口两侧分别设有一侧翼，该侧翼紧密焊接在所述的水箱内胆的外壁上。
所述的膨胀罐内预留有未充满介质的空间，供介质受热体积膨胀后流入该膨胀罐预留空间内进行缓冲和减压；在所述膨胀罐的上端还设有一介质注入口及密封盖。
本实用新型的有益效果是：通过将加热装置外置于太阳能水箱内胆的外表面，有效解决了在长时间使用后，因结水垢而导致传热效率降低的问题，且采用外置介质管，大大减小了热传递流动的阻力，并防止电化学腐蚀；再加上在水箱内胆顶端还设有一膨胀罐，使管内介质能够自然循环，无需水泵的辅助，大大降低了产品成本，同时膨胀罐还具有热缓冲减压和收集介质中气体的作用，使介质能够流畅的实现自然循环。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为图1的剖视图；
图3为本实用新型的仰视结构示意图；
图4为本发明Ω形导热套管焊接放大图；
图5为本发明U形导热套管焊接放大图。
图中：1.水箱内胆2.保温层3.外壳4.膨胀罐5.介质循环进入管6.介质循环出管7.换热介质管8.集流管9.注介质口10.水箱内胆壁11.导热套管12.侧翼13.焊接点14.密封盖
具体实施方式
实施例：参见图1至图4，本实施例提供一种太阳能蓄热水箱外置鼠笼式换热装置，其包括一水箱内胆1，在该水箱内胆1内注入待加热的储热介质；在所述水箱内胆1的外表面上设置一换热装置，该换热装置由设置在水箱内胆顶部的一膨胀罐4、一环绕在水箱内胆外壁的集流管8、多条首尾分别连接膨胀罐4和集流管8的换热介质管7以及将换热介质管7紧密包覆的导热套管11组成；且在膨胀罐4及其连通的管道内充有循环导热介质；在所述水箱内胆1及换热装置的外侧设有一保温层2，所述的换热装置被包覆在该保温层2内，减少热损失；在所述保温层2外表面设有一水箱外壳3，将上述步骤中所述的保温层2包裹在外壳3内；将与所述换热装置连通的太阳能集热器置于阳光下，集热器开始工作，所述的循环导热介质被加热后流入所述换热装置的换热介质管内，再经该换热介质管流入到膨胀罐4，膨胀罐4对流进的热介质进行分流，使热介质分流到其他换热介质管中，各换热介质管通过与水箱内胆1的紧密接触进行热传递，内胆自外部向内传导热能，对水箱内的储热介质进行加热。
所述换热装置的换热介质管，包括相互连通的一介质循环进入管5、多条换热介质管7、一集流管8及一介质循环流出管6；其中所述介质循环进入管5下端与所述太阳能集热器连通，其上端与所述膨胀罐4相连通；所述的多条换热介质管7，呈中心辐射状均匀分布，包绕在所述水箱内胆1的外表面上，其中每一换热介质管7的上端与所述膨胀罐4的下端相连通，其下端与所述集流管8相连通；所述的集流管8呈环形环绕于所述水箱内胆1的下端，其设有多个入口端分别与所述的换热介质管7相连通，其出口端与所述的介质循环流出管6连通，该介质循环流出管6将冷却后的介质输送回所述的太阳能集热器内。
所述的导热套管11，包覆在换热介质管7的外表面，用来辅助换热介质管7更好的导热；该导热套管11的两侧焊接在所述的水箱内胆1的外表面上。
所述的导热套管10为一横截面呈Ω形的半开放式金属构件，其开口两侧分别设有一侧翼11，该侧翼11紧密焊接在所述的水箱内胆1的外壁上。
所述的膨胀罐4内预留有未充满介质的空间，供介质受热体积膨胀后流入该膨胀罐4预留空间内进行缓冲和减压；在所述膨胀罐4的上端还设有一介质注入口9及密封盖14。
实施例2：参见图5，本实施例提供另外一种太阳能蓄热水箱外置鼠笼式换热装置，其步骤及结构与实施例1基本相同，其不同之处在于：
所述的导热套管10为一横截面呈U形的半开放式金属构件，其开口两侧分别设有一侧翼11，该侧翼11紧密焊接在所述的水箱内胆1的外壁上。
本实施例所述装置的工作原理为：通过介质注入口9，往换热装置中注入介质，该介质经太阳能集热器加热后，由于热虹吸作用，介质沿着管路进入换热装置，通过介质循环进入管5，进入膨胀罐4，膨胀罐4对流入的热介质进行分流，使热介质流入换热介质管7，热介质在换热介质管中，通过热传递的方法，经换热介质管，导热套管11，将热能传递至水箱内胆外壁10上，然后通过水箱内胆外壁10传热，实现对水箱内胆1内的水进行加热；热介质经过换热介质管7后，被冷却，并流入集流管8，经介质循环出管6，流入集热器中，进行再加热，然后再进入介质循环进入管5，如此循环，达到加热效果。
但以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非用以局限本实用新型的专利范围，故凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种太阳能蓄热水箱鼠笼式换热装置，其特征在于，其包括一水箱内胆，在该水箱内胆内注入待加热的储热介质；在所述水箱内胆的外表面上设置一换热装置，该换热装置由设置在水箱内胆顶部的一膨胀罐、一环绕在水箱内胆外壁的集流管、多条首尾分别连接膨胀罐和集流管的换热介质管以及将换热介质管紧密包覆的导热套管组成；且在膨胀罐及其连通的管道内充有循环导热介质；在所述水箱内胆及换热装置的外侧设有一保温层，所述的换热装置被包覆在该保温层内，减少热损失；在所述保温层外表面设有一水箱外壳，将所述的保温层包裹在外壳内；将与所述换热装置连通的太阳能集热器置于阳光下，集热器开始工作，所述的循环导热介质被加热后流入所述换热装置的换热介质管内，再经该换热介质管流入到膨胀罐，膨胀罐对流进的热介质进行分流，使热介质分流到其他换热介质管中，各换热介质管通过与水箱内胆的紧密接触进行热传递，内胆自外部向内传导热能，对水箱内的储热介质进行加热。
2.根据权利要求1所述的太阳能蓄热水箱鼠笼式换热装置，其特征在于，所述的换热装置，还包括一介质循环进入管和一介质循环流出管；其中所述介质循环进入管下端与所述太阳能集热器连通，其上端与所述膨胀罐相连通；所述的多条换热介质管，呈中心辐射状均匀分布，包绕在所述水箱内胆的外表面上，其中每一换热介质管的上端与所述膨胀罐的下端相连通，其下端与所述集流管相连通；所述的集流管呈环形环绕于所述水箱内胆的下端，其设有多个入口端分别与所述的换热介质管相连通，其出口端与所述的介质循环流出管连通，该介质循环流出管将冷却后的介质输送回所述的太阳能集热器内。
3.根据权利要求1所述的太阳能蓄热水箱鼠笼式换热装置，其特征在于，所述的导热套管，包覆在换热介质管的外表面，用来辅助换热介质管更好的导热；该导热套管的两侧焊接在所述的水箱内胆的外表面上。
4.根据权利要求3所述的太阳能蓄热水箱鼠笼式换热装置，其特征在于，所述的导热套管为一横截面呈U形的半开放式金属构件，其开口两侧分别设有一侧翼，该侧翼紧密焊接在所述的水箱内胆的外壁上。
5.根据权利要求3所述的太阳能蓄热水箱鼠笼式换热装置，其特征在于，所述的导热套管为一横截面呈Ω形的半开放式金属构件，其开口两侧分别设有一侧翼，该侧翼紧密焊接在所述的水箱内胆的外壁上。
6.根据权利要求1所述的太阳能蓄热水箱鼠笼式换热装置，其特征在于，所述的膨胀罐内预留有未充满介质的空间，供介质受热体积膨胀后流入该膨胀罐预留空间内进行缓冲和减压；在所述膨胀罐的上端还设有一介质注入口及密封盖。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012204021770U CN202770004U (zh) | 2012-08-14 | 2012-08-14 | 一种太阳能蓄热水箱鼠笼式换热装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012204021770U CN202770004U (zh) | 2012-08-14 | 2012-08-14 | 一种太阳能蓄热水箱鼠笼式换热装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202770004U true CN202770004U (zh) | 2013-03-06 |
Family
ID=47776570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012204021770U Expired - Fee Related CN202770004U (zh) | 2012-08-14 | 2012-08-14 | 一种太阳能蓄热水箱鼠笼式换热装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202770004U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110653564A (zh) * | 2019-09-19 | 2020-01-07 | 中国原子能科学研究院 | 集流管及其加工方法 |
-
2012
- 2012-08-14 CN CN2012204021770U patent/CN202770004U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110653564A (zh) * | 2019-09-19 | 2020-01-07 | 中国原子能科学研究院 | 集流管及其加工方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN206583343U (zh) | 一种夹套式多通道相变储热装置 | |
| CN205784773U (zh) | 一种相变蓄热换热器 | |
| CN102878700A (zh) | 一种太阳能蓄热水箱鼠笼式换热方法及装置 | |
| CN206583344U (zh) | 一种多仓式换热相变储热装置 | |
| CN202770004U (zh) | 一种太阳能蓄热水箱鼠笼式换热装置 | |
| CN202853162U (zh) | 一种盘管式换热卧式太阳能水箱 | |
| CN203116333U (zh) | 太阳能或空气能热水器水箱 | |
| CN206094972U (zh) | 一种壳管式相变蓄热器 | |
| CN104566975A (zh) | 一种多功能加热炉 | |
| CN202792641U (zh) | 一种盘管式换热立式太阳能水箱 | |
| CN105066758A (zh) | 一种高温蓄热系统 | |
| CN202792614U (zh) | 集成换热装置的卧式水箱 | |
| CN105716462A (zh) | 一种固体储热换热器、固体储热系统及固体储热方法 | |
| CN104567007A (zh) | 一种储能太阳能热水器 | |
| CN210980405U (zh) | 一种双级圆环折流式太阳能相变储能装置 | |
| CN102798232A (zh) | 一种分体承压太阳能热水系统 | |
| CN204514152U (zh) | 一种可热电回收lng冷能的开架式气化器换热管 | |
| CN211205005U (zh) | 一种新型相变储热设备 | |
| CN202149625U (zh) | “s”型封闭内置换热式平板集热器 | |
| CN209977993U (zh) | 单罐熔融盐蓄热装置 | |
| CN207779178U (zh) | 用于螺杆空压机的余热回收系统 | |
| CN202532739U (zh) | 内置翼片管式换热装置的平板太阳能热水器 | |
| CN201575632U (zh) | 一种承压热水器水箱 | |
| CN218329467U (zh) | 一种双螺旋熔融盐换热系统 | |
| CN204854030U (zh) | 非饱和逆循环式一体机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHANDONG HANLIN SOLAR ENERGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: YANG XIANJIE Effective date: 20141126 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 523000 DONGGUAN, GUANGDONG PROVINCE TO: 253500 DEZHOU, SHANDONG PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20141126 Address after: 253500 Shandong city of Dezhou province Lingxian County Song Town Village North 500 meters West Patentee after: Shandong Hanlin Solar Co., Ltd. Address before: 523000 Guangdong province Dongguan City Wanjiang Industrial Zone, Sha Kau Fen Fang 16 lane number 31 Patentee before: Yang Xianjie |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130306 Termination date: 20150814 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |