CN207179797U - 一种基于墙体主动隔热的太阳能热水装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于墙体主动隔热的太阳能热水装置，包括：用于冷水存储、热水排出以及冷热水隔离的三层式水箱；和水箱形成环路，且内嵌于建筑墙体内的换热器；为水的循环提供动力的循环泵。本实用新型在夏季高温天气，利用内嵌在墙体中的换热器吸收墙体热量，实现墙体围护结构的主动隔热保温，这种基于墙体主动隔热的户用太阳能热水系统可以充分利用太阳能，有效降低围护结构的夏季冷负荷，降低化石能源的消耗，环保节能；且较现有技术，隔热器结构设置合理，吸热效果显著；三层式水箱设计合理，易于推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及热能处理领域，具体涉及一种基于墙体主动隔热的太阳能热水装置。
背景技术
我国幅员辽阔，采暖地区占国土面积的60％，建筑能耗占社会总能耗的20％-25％，正逐步上升到30％。通过围护结构的传热是构成建筑运行能耗的一个重要部分，尤其是墙体部分的传热。降低墙体传热、增强墙体的隔热保温性能对于降低建筑能耗具有重要的作用。常见的方法有：改变墙体的材料、直接加设保温层。
太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。太阳辐射到地球的能量高达1.73×1014kW，换句话说，太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于500×104吨煤。近年来，用于生活热水用途的太阳能集热器的不断增加证明了太阳加热系统的成熟和可靠。由于太阳能热水系统的生态化和无公害，越来越多人们在考虑将太阳能用于供暖中。太阳加热系统与短期蓄热的结合、建筑供暖能耗的不断下降已经使人们能够接受在建筑中采用太阳能供暖系统的经济性能。
申请号为201520616424.0的中国专利，公开了一种用于楼体保温隔热的循环系统，包括循环管，所述循环管设有进水管和出水管，还包括水箱，所述水箱和进水管、出水管接通；所述进水管安装有水泵；所述循环管上覆盖有隔热层；所述循环管为S形；所述水箱埋放于地下；所述水箱的材质为不锈钢或铜；其通过S形循环管进行收集和散发热量，但其S管形状设计在很大程度上影响了吸热效果，迫切需要加以改进。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供了一种基于墙体主动隔热的太阳能热水装置。本实用新型在夏季高温天气，利用内嵌在墙体中的换热器吸收墙体热量，实现墙体围护结构的主动隔热保温，这种基于墙体主动隔热的户用太阳能热水系统可以充分利用太阳能，有效降低围护结构的夏季冷负荷，降低化石能源的消耗，环保节能；且较现有技术，隔热器结构设置合理，吸热效果显著；三层式水箱设计合理，易于推广。
为实现所述技术目的，本实用新型的技术方案是：一种基于墙体主动隔热的太阳能热水装置，包括：
三层式水箱，用于冷水存储、热水排出以及冷热水隔离；
换热器，和水箱形成环路，且内嵌于建筑墙体内；
循环泵，为水的循环提供动力。
进一步，所述三层式水箱包括：
冷水层，用于存储冷水，且上部设置补水管；
热水层，用于存储热水，且下部设置排水管；
隔热层，用于隔离冷水层和热水层，防止热水层热能散发至冷水层。
进一步，所述冷水层和隔热层通过交换管道连接。
进一步，
设置电磁二通阀控制所述交换管道的通断；
设置温度传感器于冷水层内，温度传感器反馈温度值于电磁二通阀，控制电磁二通阀通断。
进一步，所述换热器为S形循环换热管道换热器或环形循环换热管道的一种；且S形循环换热管道换热器和环形循环换热管道均为上密下疏结构；所述环形循环换热管道各环形之间交错排布。
进一步，所述换热器的上端通过第一水管连接在所述冷水层上部；所述换热器的下端通过第二水管连接在所述冷水层下部。
作为本实用新型的优选，所述第二水管和所述换热器的下端连接处设置过滤器。
作为本实用新型的优选，所述过滤器为Y型过滤器。
进一步，所述Y型过滤器和所述换热器的下端连接处设置循环泵。
进一步，所述第二水管内设置稳压器。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型在夏季高温天气，利用内嵌在墙体中的换热器吸收墙体热量，实现墙体围护结构的主动隔热保温，这种基于墙体主动隔热的户用太阳能热水系统可以充分利用太阳能，有效降低围护结构的夏季冷负荷，降低化石能源的消耗，环保节能；且较现有技术，隔热器结构设置合理，吸热效果显著；三层式水箱设计合理，易于推广。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是本实用新型三层式水箱的结构示意图；
图3是本实用新型的S形循环换热管道结构示意图；
图4是本实用新型的环形循环换热管道结构示意图。
图中：1、建筑墙体，2、S形循环换热管道换热器，3、循环泵，4、过滤器，5、三层式水箱，6、补水管，7、环形循环换热管道，8、冷水层，9、隔热层，10、热水层，11、交换管道，12、排水管，13、第二水管，14、第一水管。
具体实施方式
下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，一种基于墙体主动隔热的太阳能热水装置，包括：
三层式水箱5，用于冷水存储、热水排出以及冷热水隔离；
换热器，和水箱5形成环路，且内嵌于建筑墙体1内；
循环泵，为水的循环提供动力。
进一步，如图2所示，所述三层式水箱5包括：
冷水层8，用于存储冷水，且上部设置补水管6；
热水层10，用于存储热水，且下部设置排水管12，由排水管12排出热水，以供用户使用。
隔热层9，用于隔离冷水层8和热水层10，防止热水层10热能散发至冷水层8。
进一步，所述冷水层8和隔热层10通过交换管道11连接。
进一步，
设置电磁二通阀控制所述交换管道11的通断；
设置温度传感器于冷水层8内，温度传感器反馈温度值于电磁二通阀，控制电磁二通阀通断。由冷水层内温度传感器测量水温，当水温达到预设阀值，控制交换管道11电磁二通阀打开，将水排入热水层10进行存储，以供用户使用。
进一步，如图3和图4所示，所述换热器为S形循环换热管道换热器2或环形循环换热管道7的一种；且S形循环换热管道换热器2和环形循环换热管道均为上密下疏结构；所述环形循环换热管道各环形之间交错排布。往往由于建筑物或树木遮挡，建筑墙面上部多比下部温度高，上密下疏结构有效利用有限的冷水资源，大大提高了建筑墙体的隔热效果；交错排布的环形循环热管道，大大提高了吸热有效面积。
进一步，所述换热器的上端通过第一水管14连接在所述冷水层8上部；所述换热器的下端通过第二水管13连接在所述冷水层8下部。冷水层内的水分别通过第二水管13流向换热器，并通过第一水管14流回冷水层，进一步吸收建筑墙体1热量。
作为本实用新型的优选，所述第二水管13和所述换热器的下端连接处设置过滤器。
作为本实用新型的优选，所述过滤器为Y型过滤器。水流在进入换热器之前，通过Y型过滤器的过滤作用，避免了弯曲环绕且内嵌于建筑墙体1内的换热器发生堵塞带来的维修成本。
进一步，所述Y型过滤器和所述换热器的下端连接处设置循环泵3，通过循环泵3为冷水层内的水在换热器内循环提供动力。
进一步，所述第二水管13内设置稳压器。通过稳压器测量冷水层8、第二水管13、换热器、第一水管14形成的回路中的水压，若水压不足，将由补水管6向冷水层内补水；若长时间水压不足，说明补水管断水，通过报警装置进行报警，避免了循环泵空转带来的电能损耗。
本实用新型的实施步骤如下：
在高温天气，建筑墙体吸收太阳能变热，由补水管6向冷水层8内补水，在循环泵的作用下，冷水层内的水分别通过第二水管13流向换热器，并通过第一水管14流回冷水层，如此循环的冷水水流不断从建筑墙体1内吸收热量，从而实现墙体围护结构的主动隔热。
冷水层内的循环水流吸收墙体热量，对水流进行加热，由冷水层内温度传感器测量水温，当水温达到预设阀值，控制交换管道11电磁二通阀打开，将水排入热水层10进行存储，以供用户使用；存储热水后，由补水管6向冷水层8重新注入冷水，从而能不断达到良好的吸热效果。
对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于墙体主动隔热的太阳能热水装置，其特征在于，包括：
三层式水箱，用于冷水存储、热水排出以及冷热水隔离；
换热器，和水箱形成环路，且内嵌于建筑墙体内；
循环泵，为水的循环提供动力。
2.根据权利要求1所述的一种基于墙体主动隔热的太阳能热水装置，其特征在于，所述三层式水箱包括：
冷水层，用于存储冷水，且上部设置补水管；
热水层，用于存储热水，且下部设置排水管；
隔热层，用于隔离冷水层和热水层，防止热水层热能散发至冷水层。
3.根据权利要求2所述的一种基于墙体主动隔热的太阳能热水装置，其特征在于，所述冷水层和隔热层通过交换管道连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于墙体主动隔热的太阳能热水装置，其特征在于，
设置电磁二通阀控制所述交换管道的通断；
设置温度传感器于冷水层内，温度传感器反馈温度值于电磁二通阀，控制电磁二通阀通断。
5.根据权利要求1所述的一种基于墙体主动隔热的太阳能热水装置，其特征在于，所述换热器为S形循环换热管道换热器或环形循环换热管道的一种；且S形循环换热管道换热器和环形循环换热管道均为上密下疏结构；所述环形循环换热管道各环形之间交错排布。
6.根据权利要求2所述的一种基于墙体主动隔热的太阳能热水装置，其特征在于，所述换热器的上端通过第一水管连接在所述冷水层上部；所述换热器的下端通过第二水管连接在所述冷水层下部。
7.根据权利要求6所述的一种基于墙体主动隔热的太阳能热水装置，其特征在于，所述第二水管和所述换热器的下端连接处设置过滤器。
8.根据权利要求7所述的一种基于墙体主动隔热的太阳能热水装置，其特征在于，所述过滤器为Y型过滤器。
9.根据权利要求8所述的一种基于墙体主动隔热的太阳能热水装置，其特征在于，所述Y型过滤器和所述换热器的下端连接处设置循环泵。
10.根据权利要求6所述的一种基于墙体主动隔热的太阳能热水装置，其特征在于，所述第二水管内设置稳压器。
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| CN201721078613.2U CN207179797U (zh) | 2017-08-25 | 2017-08-25 | 一种基于墙体主动隔热的太阳能热水装置 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111593830A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-28 | 保定市桥与果新材料科技有限公司 | 一种被动房保温墙体结构 |
| CN111910868A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-11-10 | 深圳市博大建设集团有限公司 | 一种被动式超低能耗建筑外墙保温系统 |
| CN115075500A (zh) * | 2021-07-28 | 2022-09-20 | 中科美砼技术有限公司 | 一种吸热性能强的grc建筑装饰墙板 |
| CN115387501A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-11-25 | 江苏华源建筑设计研究院股份有限公司 | 一种节能低耗的建筑墙体 |
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2017
- 2017-08-25 CN CN201721078613.2U patent/CN207179797U/zh active Active
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