CN203405001U - 太阳能热水器防过热系统 - Google Patents

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杜涛
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Abstract

本实用新型涉及太阳能集热器的制造技术领域，尤其涉及一种太阳能热水器防过热系统，其特征在于：太阳能集热器、集热水箱、户内换热水箱以及用于控制阀门开合的控制器；所述太阳能集热器中的热量通过循环热媒将热量换至所述集热水箱中，所述集热水箱通过与户内换热水箱连通的储热循环泵将热量分别储存到户内换热水箱中；所述太阳能集热器和集热水箱之间设有散热装置。在现有防过热技术条件下，本实用新型能够方便实施在各个太阳能热利用系统中，并且实施或者改造成本很小，只需增设一对切换电动阀和散热水箱。同时运行费用相比空冷散热器要小很多。

Description

太阳能热水器防过热系统
技术领域
本实用新型涉及太阳能集热器的制造技术领域，尤其涉及一种太阳能热水器防过热系统。 
背景技术
太阳能作为一种绿色环保、可再生的清洁能源，被充分运用到家庭热水、取暖领域。太阳能热水器无疑成为热水器行业的一个新星，与电热水器和燃气热水器相比，太阳能热水器不仅绿色环保、节省日常用于加热水的电费气费，而且不存在煤气中毒和触电的安全隐患。并随着现代住宅的发展，太阳能与建筑一体化技术应用使得太阳能热水系统由原来的每户单独应用逐渐转变为整个小区整体规划，集体应用。 
目前，如果小区的住户较少，用水量较少的情况下，集热水箱中的水温会不断的升高而损坏太阳能集热器和集热水箱，现有技术中为了克服集热水箱中水温过高的缺点，在集热系统上的循环管路旁接一路散热系统，当集热系统温度过高时，利用电动三通阀进行转换，将循环热媒旁通到散热系统，利用空气冷却器将太阳能多余的热量散到空气中。在大型太阳能光热系统中，散热系统需要额外消耗大量的电能，同时在进行风冷散热时，风机会对附近住户造成的噪声，若要隔振降噪有需要额外增加投资。因此用散热系统防止太阳能系统过热得不偿失。 
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种太阳能热水器防过热系统，结构简单，防止太阳能集热系统温度过高。 
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案： 
一种太阳能热水器防过热系统，包括太阳能集热器、集热水箱、户内换热水箱以及用于控制阀门开合的控制器；所述太阳能集热器中的热量通过热媒循环管路中的循环热媒将热量换至所述集热水箱中，所述集热水箱通过储热循环泵将热量分别储存到户内换热水箱中；所述太阳能集热器和集热水箱之间设有散热装置。
优选地，散热装置主要由散热水箱、板式换热器、第一集热循环泵、第二集热循环泵、第一电动三通阀以及第二电动三通阀构成，所述第一集热循环泵设置在太阳能集热器与板式换热器之间的热媒循环管路上，所述太阳能集热器的热媒循环管路与所述板式换热器的热媒循环端口连通，所述板式换热器的两个水循环端口中其中一个端口与所述第一电动三通阀的一端连通，所述第一电动三通阀的另外两端分别与所述散热水箱和集热水箱连通；所述板式换热器水循环端口的另一端口与所述第二集热循环泵的一端连通，所述第二集热循环泵的另一端与所述第二电动三通阀的一端连通，所述第二电动三通阀的另外两端分别与集热水箱和散热水箱连通。 
优选地，所述散热装置主要由集热循环泵、散热水箱、第三电动三通阀以及第四电动三通阀构成，所述集热循环泵的一端与太阳能集热器的热媒循环管路连通，所述集热循环泵的另一端与所述第三电动三通阀的一端连通，所述第三电动三通阀的另外两端分别与设置在所述散热水箱和集热水箱中的浸没式盘管换热器的一端连通，两个浸没式盘管换热器的另一端分别与第四电动三通阀的两端连通，所述第四电动三通阀的第三端与太阳能集热器的热媒循环管路连通。 
优选地，所述热媒循环管路上设有膨胀罐和补液箱。 
优选地，还包括一用于给散热水箱和集热水箱补水进行处理的处理器。 
本实用新型的有益效果是:本实用新型结构简单，使集热器收集的多余热量用于加热散热水箱中的水，若用户用热量较少，则散热水箱的水温持续升高，直至沸腾，利用水的汽化潜热将集热器中的多余热量带走。由于水的汽化潜热很大，所有只要蒸发少量的水就可以消耗大量集热器集热，能够有效缓解系统的过热，使其温度不至于持续升高。在现有防过热技术条件下，本实用新型能够方便实施在各个太阳能热利用系统中，并且实施或者改造成本很小，只需增设一对切换电动三通阀和散热水箱。同时运行费用相比空冷散热器要小很多。 
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图； 
图2是本实用新型第二种结构示意图；
图中：1、太阳能集热器；2、集热水箱；3、户内换热水箱；4、控制器；5、散热水箱；6、板式换热器；61、热媒循环端口；62、水循环端口；7、第一集热循环泵；8、第二集热循环泵；9、第一电动三通阀；10、第二电动三通阀；11、热媒循环管路；12、集热循环泵；13、散热水箱；14、第三电动三通阀；15、第四电动三通阀；16、浸没式盘管换热器；17、膨胀管；18、补液箱；19、水处理器；20、储热循环泵。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。如图1所示，一种太阳能热水器防过热系统，太阳能集热器1、集热水箱2、户内换热水箱3以及用于控制阀门开合的控制器4；所述太阳能集热器中的热量通过循环热媒将热量换至所述集热水箱中，所述集热水箱通过与户内换热水箱连通的储热循环泵20将热量分别储存到户内换热水箱中；为了使得集热水箱中的水温不宜过高，所述太阳能集热器和集热水箱之间设有散热装置。 
在本实用新型中，散热装置主要由散热水箱5、板式换热器6、第一集热循环泵7、第二集热循环泵8、第一电动三通阀9以及第二电动三通阀10构成，所述第一集热循环泵7设置在太阳能集热器的热媒循环管路11上，太阳能集热器中循环有热煤，所述太阳能集热器的热媒循环管路与所述板式换热器6的热循环端口61连通，所述板式换热器的两个水循环端口62中其中一个水循环端口与所述第一电动三通阀9的一端连通，所述第一电动三通阀的另外两端分别与所述散热水箱5和集热水箱2连通，第一电动三通阀在控制器的作用下进行切换，当需要散热时，第一电动三通阀切换到将板式换热器与散热水箱连通，当无需散热时，第一电动三通阀切换到将板式换热器与集热水箱连通。所述板式换热器的水循环端口中的另一端口与所述第二集热循环泵8的一端连通，所述第二集热循环泵8的另一端与所述第二电动三通阀10的一端连通，所述第二电动三通阀的另外两端分别与集热水箱2和散热水箱5连通，第二电动三通阀在控制器的作用下进行切换，当需要散热时，第二电动三通阀将散热水箱与第二集热循环泵连通，当无需散热时，第二电动三通阀将集热水箱与第二集热循环泵连通。 
正常情况下，集热器收集的热量通过循环热媒将热量换至集热水箱，然后储热循环通过泵的驱动将热量分别储存到各户水箱。当集热水箱中水温持续升高到不适宜用户储热时，控制系统控制两个三通阀将集热循环从集热水箱切换到散热水箱，此时使集热器收集的多余热量用于加热散热水箱中的水，若用户用热量较少，则散热水箱的水温持续升高，直至沸腾，利用水的汽化潜热将集热器中的多余热量带走。由于水的汽化潜热很大，所有只要蒸发少量的水就可以消耗大量集热器集热，能够有效缓解系统的过热，使其温度不至于持续升高。由于当散热水箱的水开始沸腾时，板式换热器与散热水箱之间的水在循环泵的抽引下极易汽化，所以为使水泵正常工作，应保证水泵吸入口之前有足够的汽蚀余量，本发明在实施过程中通过抬高散热水箱的高度来满足对应水泵吸入口的汽蚀余量。 
做为本实用新型的另一种结构，如图2所示，所述散热装置主要由集热循环泵12、散热水箱13、第三电动三通阀14以及第四电动三通阀15构成，所述集热循环泵12的一端与太阳能集热器的热媒循环管路连通，所述集热循环泵的另一端与所述第三电动三通阀的一端连通，所述第三电动三通阀的另外两端分别与设置在所述散热水箱和集热水箱中的浸没式盘管换热器16的一端连通，两个浸没式盘管换热器的另一端分别与第四电动三通阀的两端连通，所述第四电动三通阀的第三端与太阳能集热器的热媒循环管路连通。当需要散热时，第三电动三通阀将集热循环泵与位于散热水箱中的浸泡式盘管散热器连通，第四电动三通阀将位于散热水箱中的浸没式盘管散热器与热媒循环管路连通，当无需散热时，第三电动三通阀将极热循环泵与位于集热水箱中的浸泡式盘管散热器连通，第四电动三通阀将位于集热水箱中的浸泡式盘管散热器与热媒循环管路连通。以上两种结构的散热装置中，所述热媒循环管路上设有膨胀罐17和补液箱18，还包括一用于处理给散热水箱和集热水箱补水的水处理器19。 
第一种散热装置采用板式换热器置于水箱之外，换热器两侧各需要一套集热循环泵。第二种散热装置采用的是浸没式盘管换热器，换热器和水箱集成在一起，只需一套集热循环泵。 
若热水需求量大，需要足够的太阳能集热器面积来满足所需热量，同时对集热循环的换热器能力要求相应较高，由于浸没式盘管换热器传热系数较小，则所需的换热器面积会很大，现场难以实施，因此对于大的太阳能集热系统，第一种散热装置，采用板式换热器，同时需要增加一套集热循环泵。 
若热水需求量较小，所需太阳能集热器面积不大，对换热器能力要求不是很高的情况下，选择第二种散热装置，采用带盘管换热器的换热水箱形式，可以节省一套集热循环泵。 
本实用新型结构简单，在现有防过热技术条件下，本实用新型能够方便实施在各个太阳能热利用系统中，并且实施或者改造成本很小，只需增设一对切换电动阀和散热水箱。同时运行费用相比空冷散热器要小很多。 
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (5)

1.一种太阳能热水器防过热系统，其特征在于：包括太阳能集热器、集热水箱、户内换热水箱以及用于控制阀门开合的控制器；所述太阳能集热器中的热量通过热媒循环管路中的循环热媒将热量换至所述集热水箱中，所述集热水箱通过储热循环泵将热量分别储存到户内换热水箱中；所述太阳能集热器和集热水箱之间设有散热装置。
2.根据权利要求1所述的太阳能热水器防过热系统，其特征在于：散热装置主要由散热水箱、板式换热器、第一集热循环泵、第二集热循环泵、第一电动三通阀以及第二电动三通阀构成，所述第一集热循环泵设置在太阳能集热器与板式换热器之间的热媒循环管路上，所述太阳能集热器的热媒循环管路与所述板式换热器的热媒循环端口连通，所述板式换热器的两个水循环端口中其中一个端口与所述第一电动三通阀的一端连通，所述第一电动三通阀的另外两端分别与所述散热水箱和集热水箱连通；所述板式换热器水循环端口的另一端口与所述第二集热循环泵的一端连通，所述第二集热循环泵的另一端与所述第二电动三通阀的一端连通，所述第二电动三通阀的另外两端分别与集热水箱和散热水箱连通。
3.根据权利要求1所述的太阳能热水器防过热系统，其特征在于：所述散热装置主要由集热循环泵、散热水箱、第三电动三通阀以及第四电动三通阀构成，所述集热循环泵的一端与太阳能集热器的热媒循环管路连通，所述集热循环泵的另一端与所述第三电动三通阀的一端连通，所述第三电动三通阀的另外两端分别与设置在所述散热水箱和集热水箱中的浸没式盘管换热器的一端连通，两个浸没式盘管换热器的另一端分别与第四电动三通阀的两端连通，所述第四电动三通阀的第三端与太阳能集热器的热媒循环管路连通。
4.根据权利要求2或3所述的太阳能热水器防过热系统，其特征在于：所述热媒循环管路上设有膨胀罐和补液箱。
5.根据权利要求4所述的太阳能热水器防过热系统，其特征在于：还包括一用于给散热水箱和集热水箱补水进行处理的处理器。
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