CN205299999U

CN205299999U - 一种太阳能热水器储热换热水箱

Info

Publication number: CN205299999U
Application number: CN201521029674.0U
Authority: CN
Inventors: 朱开云; 朱领军; 朱晓俊; 邓灿
Original assignee: YANGZHOU HANJIANG SYT ELECTRONIC AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT CENTER
Current assignee: Jiangsu syt Photoelectric Technology Development Co Ltd
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2025-12-11

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能热水器储热换热水箱，包括外壳（12）、内胆（14），内胆（14）上设有交换管进、出口（8、3）、进水口（5）、出水口（4）、热水出气口（1），其特征是，所述水箱内胆内设有若干个金属交换管（13）；交换管进、出口（8、3）上分别设有Y形水三通管（10），两个Y形水三通管（10）之间设置所述金属交换管（13）。该水箱使用寿命长，换热效率高，成本低。

Description

一种太阳能热水器储热换热水箱

技术领域

本实用新型涉及一种水箱，具体涉及一种太阳能热水器储热换热水箱，属于太阳能制热设备技术领域。

背景技术

目前，阳台壁挂式太阳能几乎已成为太阳能行业进入城市高层建筑民用热水工程市场的明星产品，作为最基本的阳台壁挂式太阳能热水器系统，涉及热水系统储热水箱技术、集热技术、储热与集热匹配技术、分体式匹配与安装技术、智能控制多重保护技术等，每个部分的技术达标与有机融合才能确保系统的稳定可靠性。

目前，绝大多数阳台壁挂式太阳能热水器系统，集热效率不高且使用寿命大多在5年以内。若不从产品技术、有效配置、实际功效、性价比等方面综合推进，届时必将严重影响消费者对该类以致整个太阳能热水器产品的信任，成为节能减排中的一大无法跨越的障碍。目前我国阳台壁挂式太阳能的技术现状。

储热水箱是热水系统储热的关键部件，其中内胆是至关其核心部件。对于所有热水系统而言，水箱漏水是不可修复的致命性故障。我们知道，电热水器的发展史就是一部水箱防腐技术的发展史。而水箱的防腐技术对于太阳能热水器来说，同样非常重要。

作为阳台壁挂式太阳能热水器系统，目前大多数沿袭并继承了电热水器水箱生产的成功经验而采用搪瓷水箱。搪瓷内胆主要由瓷层及专用搪瓷钢板两种原材料组成。搪瓷钢板的选择非常挑剔，膨胀系数与搪瓷的膨胀系数必须相吻合，如果两者系数相差太大，在冷热交替过程中搪瓷的面就会出现裂纹、产生脱瓷。

再有，电热水器不需要换热，而太阳能热水器需要换热，目前市场上采用的夹套水箱换热，而夹套水箱仅几公分的夹层无法搪瓷，当换热介质在夹套内，夹套层的上部由于不能或无法注满介质，再因介质成份含有80％的水，所以夹套层的上部长期处在半干半湿的状态，很短时间就锈蚀，这种损坏是不可修复的。

目前，有的厂家采用的盘管换热效也行，但自然循环阻力太大，不行，强制循环要加水泵成本增加了，客户不接受。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种太阳能热水器储热换热水箱，该水箱使用寿命长，换热效率高，成本低。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种太阳能热水器储热换热水箱，包括外壳、内胆，内胆上设有交换管进、出口、进水口、出水口、热水出气口，其特征是，所述水箱内胆内设有若干个金属交换管；交换管进、出口上分别设有Y形水三通管，两个Y形水三通管之间设置所述金属交换管。

优选的，所述Y形水三通管包括直管与两个或两个以上分支管，直管与对应的分支管形成弧形管。

优选的，所述水箱内胆出水口上沿出水方向设有水流传感器、水泵，用于对热水出水增压。

优选的，上述太阳能热水器储热换热水箱还设有控制模块，水流传感器对用户是否用水信号进行采样判断，然后传送给控制模块，控制模块根据水流传感器传动的信号进而控制所述水泵启动或停止。

优选的，所述交换管进、出口连接太阳能集热器的交换口，当太阳能集热器内的交换介质被加热后沿交换管进口进入Y形水三通管，经由金属交换管、Y形水三通管(10)、交换管出口，将热量换出后回到太阳能集热器。

优选的，所述金属交换管为直径为3-60mm的金属管，相邻金属交换管之间的间距为1-200mm。

优选的，金属交换管为金属波纹管。

优选的，上述太阳能热水器储热换热水箱还设有水温水位探头，水温水位探头以暗装的方式安装在内胆中并由密封螺帽进行密封包裹在外壳内。

优选的，所述水箱内胆上设有介质补液出气口，介质补液出气口通过管道连接所述金属交换管，介质补液出气口高度接近所述金属交换管最高点。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

第一，在水箱内胆中设置两根或多根金属交换管的原因是：(一)、慢拐弯技术处理：当Y形水三通管下面一条光滑的水管内的交换热介质以较高的流速过渡到金属交换管时，由于弯道水流受阻就会造成换热效率降低，这时使用Y形水三通管，三通开叉处的直径比原来的通道还要大，此其一；其二，形成Y形水三通管拐弯处角度比较小，经这两处技术处理后，Y形水三通管拐弯处水流不会受阻；(二)增加导流截面面积和换热面积：以金属交换管20MM的两根和40MM的一根对比为例：当长度一定时周长和截面面积对比：20MM金属交换管，周长20*3.14*2根＝125.6MM，截面面积：10*10*3.14*2根＝628MM²；40MM金属交换管，周长为：40*3.14*1根＝125.6MM，截面面积：20*20*3.14*1根＝1256MM²；

为进一步说明观点，下面对表格内直径为2.5MM、5MM、10MM、20MM、40MM，以周长乘以数量根数得到的同一周长为125.6MM的金属交换管，见表1。

表1相同周长条件下金属交换管的直径对数量和截面积的影响对比表

直径/MM	根数	周长/MM	截面积MM²
				2.5	16	125.6	78.5
5	8	125.6	157
				10	4	125.6	314
20	2	125.6	628
				40	1	125.6	1256

由以上数据看出在相同长度、相同换热面积的条件下，利用小直径多根数量的金属交换管可以减少介质的容量，提高换效率，因为介质所带的热能不能作为用户使用的热水，此其一。其二，对容量的影响：当水箱体积一定时，金属交换管容量越大所存的介质越多，实际储水量会减少。要保证水箱的容量，就必须增加水箱的体积，水箱的成本会提高。因此，只有在体积一定的情况下增加换热面积和换热效果，最好的方法就是利用小直径多根数量的金属交换管。

介于以上理论我们推导出，一、金属交换管可以用多条小直径金属管；二、金属交换管可以尽量使用直径3MM到40MM，当然水箱容量大到用吨计算或其它特别原因可以增加到60MM；三、金属交换管的数量可以多到小于水箱的直径或高度，当然考虑成本原因经过科学计算，能够足够换出集热器中的热量就行，金属交换管换热面积的大小由于集热器的面积或产热能力而定。四、金属交换管之间排列的间距为不影响水箱内的水对流，间距在1MM—200MM之间，当然如果两根管子左右各一根就没有间距要求了如图2。

第二，适用范围广，以上所述交换管换热原理适用于承压水箱和非承压水箱换热。

在非承压式太阳能热水器中广泛使用不锈钢内胆，能使用30年以上，本实用新型就是将现有成熟的不锈钢内胆水箱用于阳台壁挂式太阳能的储热水箱，其优点是提高储热水箱寿命、提高储热水箱换热效率，同时也能降低成本。

附图说明

图1是本实用新型太阳能热水器储热换热水箱的结构示意图；

图2是本实用新型太阳能热水器储热换热水箱的俯视结构示意图；

图3是本实用新型太阳能热水器储热换热水箱的Y形水三通管的结构示意图；

图4是本实用新型太阳能热水器储热换热水箱中的金属交换管在相同周长条件下金属交换管的直径对数量和截面积的影响对比；

图中：出气口1、介质补液出气口2、交换管出口3、出水口4、进水口5、水温水位探头6、电加热器接口7、交换管进口8、水泵9、Y形水三通管10、保温层11、水箱外壳12、交换管13、内胆14、控制模块15、水流传感器16、密封螺帽17。

具体实施方式

如图1-3所示，一种太阳能热水器储热换热水箱，包括外壳12、内胆14，内胆14上设有交换管进、出口8、3、进水口5、出水口4、热水出气口1、电加热器接口7。

为增大换热面积用两根或多根金属管交换管与Y形水三通管组成统一个椭圆形的换热体，交换管13可以是两根或多根，可以是直线也可以是曲线均在本专利的保护范围内。

Y形水三通管10包括直管与两个或两个以上分支管，直管与对应的分支管形成弧形管。

水箱内胆14上设有介质补液出气口2，介质补液出气口2通过管道连接所述金属交换管13，介质补液出气口2高度接近所述金属交换管13最高点。

水箱内胆14出水口4上沿出水方向设有水流传感器16、水泵9，用于对热水出水增压。

上述水箱还设有控制模块15，水流传感器16对用户是否用水信号进行采样判断，然后传送给控制模块15，控制模块15根据水流传感器16传动的信号进而控制所述水泵9启动或停止。

交换管进、出口8、3连接太阳能集热器的交换口，当太阳能集热器内的交换介质被加热后沿交换管进口8进入Y形水三通管10，经由金属交换管13、Y形水三通管10、交换管出口3，将热量换出后回到太阳能集热器。

金属交换管13可以用多条细金属管，可以是波纹管也可以不是波纹管。

金属交换管13可以尽量直径3MM以上40MM以下就行，当然水箱容量大到用吨计算可以60MM以下。

金属交换管13的数量可以多到小于水箱的直径或高度，金属交换管之间排列的间距不影响水的对流，间距在1MM到200MM之间，当然如果两根管子就没有间距要求了。

上述水箱还设有水温水位探头6，水温水位探头6以暗装的方式安装在内胆14中并由密封螺帽17进行密封包裹在外壳12内。

水箱内胆为不锈钢内胆。水箱外壳12与内胆14之间设有保温层。

在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，可以通过任何合适的方式进行任意组合，其同样落入本实用新型所公开的范围之内。另外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。本实用新型的保护范围由权利要求限定。

Claims

1.一种太阳能热水器储热换热水箱，包括外壳（12）、内胆（14），内胆（14）上设有交换管进、出口（8、3）、进水口（5）、出水口（4）、热水出气口（1），其特征是，所述水箱内胆内设有若干个金属交换管（13）；交换管进、出口（8、3）上分别设有Y形水三通管（10），两个Y形水三通管（10）之间设置所述金属交换管（13）。

2.根据权利要求1所述的太阳能热水器储热换热水箱，其特征是，所述Y形水三通管（10）包括直管与两个或两个以上分支管，直管与对应的分支管形成弧形管。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能热水器储热换热水箱，其特征是，所述水箱内胆（14）出水口（4）上沿出水方向设有水流传感器（16）、水泵（9），用于对热水出水增压。

4.根据权利要求3所述的太阳能热水器储热换热水箱，其特征是，设有控制模块（15），水流传感器（16）对用户是否用水信号进行采样判断，然后传送给控制模块（15），控制模块（15）根据水流传感器（16）传动的信号进而控制所述水泵（9）启动或停止。

5.根据权利要求1所述的太阳能热水器储热换热水箱，其特征是，所述交换管进、出口（8、3）连接太阳能集热器的交换口，当太阳能集热器内的交换介质被加热后沿交换管进口（8）进入Y形水三通管（10），经由金属交换管（13）、Y形水三通管（10）、交换管出口（3），将热量换出后回到太阳能集热器。

6.根据权利要求1或5所述的太阳能热水器储热换热水箱，其特征是，所述金属交换管（13）为直径为3-60mm的金属管，相邻金属交换管（13）之间的间距为1-200mm。

7.根据权利要求6所述的太阳能热水器储热换热水箱，其特征是，所述金属交换管（13）为金属波纹管。

8.根据权利要求1所述的太阳能热水器储热换热水箱，其特征是，设有水温水位探头（6），水温水位探头（6）以暗装的方式安装在内胆（14）中并由密封螺帽（17）进行密封包裹在外壳（12）内。

9.根据权利要求1或8所述的太阳能热水器储热换热水箱，其特征是，所述水箱内胆（14）上设有介质补液出气口（2），介质补液出气口（2）通过管道连接所述金属交换管（13），介质补液出气口（2）高度接近所述金属交换管（13）最高点。