CN207365171U - 一种太阳能集热的分层蓄水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能集热的分层蓄水装置，包括水箱、温控阀、进水管、出水管和电加热装置；水箱包括封闭的壳体、保温层和隔板，隔板将壳体内腔分割为第一层、第二层和第三层，每层均连接有一个进水管和一个出水管，每个进水管上设有均一个温控阀；第一层和第二层通过连接管接通，连接管上设有第四温控阀。本实用新型通过对第一温控阀、第二温控阀、第三温控阀的阈值设定，实现了不同温控阀的智能开启，使不同温度的水进入到与之相应的水箱分层中；而且在热水层和温水层之间设置第四温控阀，通过第四温控阀的智能开启，使热水层过多热水进入到温水层中，实现热水的有效利用。

Description

一种太阳能集热的分层蓄水装置

技术领域

本实用新型属于太阳能采暖及供生活热水领域，具体涉及一种太阳能集热的分层蓄水装置。

背景技术

随着国际能源形势越来越严峻，全球范围内都在研究和开发太阳能建筑，利用太阳能采暖或提供生活热水是降低常规能源的有效措施。但是太阳能具有周期性、随机性和季节性的特点，因此如何最大化获得、蓄存及利用太阳能，是目前亟须解决的问题。现有的蓄热水箱内部多为一个整体形式，忽视了不同热水使用需求的温度差，导致能源浪费。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供及一种太阳能集热的分层蓄水装置，解决现有技术中的太阳能集热效率低及安全问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种太阳能集热的分层蓄水装置，包括水箱、温控阀、进水管、出水管和电加热装置；

所述的水箱包括封闭的壳体、保温层和隔板，所述的隔板将壳体内腔分割为第一层、第二层和第三层，每层均连接有一个进水管和一个出水管，每个进水管上设有均一个温控阀；

第一层和第二层通过连接管接通，所述的连接管上设有第四温控阀。

水箱第一层的进水管上设有第一温控阀，所述的第一温控阀的水温阈值不小于60℃；

水箱第二层的进水管上设有第二温控阀，所述的第二温控阀的水温阈值处于50℃和60℃之间；

水箱第三层的进水管上设有第三温控阀，所述的第三温控阀的水温阈值处于30℃和50℃之间。

所述的水箱的第一层的出水管与水浴等生活用水管路连接；所述的水箱的第二层通过连接管和分集水器与地暖盘管连接；所述的水箱的第三层的出水处与厨房等生活用水管路连接。

所述的连接管上设有电动阀。

所述的水箱有多个，相邻水箱的同一温度层之间通过连接管接通，连接管上设有球阀。

所述的进水管与太阳能集热板管道连接。

所述的太阳能集热板组与水箱的连接管路上设有自动排气阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的分层蓄水箱分为三层，由上至下依次为热水层(第一层)、温水层(第二层)、低温水层(第三层)，满足不用的热水使用需求，并设置保温材料防止热量损失。

(2)本实用新型通过对第一温控阀、第二温控阀、第三温控阀的阈值设定，实现了不同温控阀的智能开启，使不同温度的水进入到与之相应的水箱分层中；而且在热水层和温水层之间设置第四温控阀，通过第四温控阀的智能开启，使热水层过多热水进入到温水层中，实现热水的有效利用。

(3)本实用新型可根据住户实际需要的用水量，太阳能板组机构中太阳能集热板数量及水箱容量可以并联数组。

附图说明

图1是本实用新型的太阳能集热的分层蓄水装置的结构示意图。

图2是本实用新型的集热板组与窗体一体化的智能窗体结构示意图；(a)是窗体结构侧视图，(b)是窗体结构的正视图，(c)是太阳能集热板的结构示意图。

图3是本实用新型的系统的整体结构示意图。

图中各标号表示为：1-水箱，2-地暖盘管，3-窗体，4-太阳能集热板组，5-遮阳单元，6-传感器，7-控制单元，9-自动排气阀，10-水浴等生活用水管路，11-分集水器，12-回水管，13-连接管，14-第四温控阀，15-厨房等生活用水管路，16-球阀，17-电动阀，18-电加热装置，19-第五温控阀，20-自来水管道，21-混合泵；

(1-1)-第一层，(1-2)-第二层，(1-3)-第三层，(1-4)-隔板，(1-5)-壳体，(1-6)-保温层，进水管(1-7)，出水管(1-8)；

(3-1)-外层窗，(3-2)-内层窗，(3-3)-可开启扇，(3-4)-中间夹层，(3-5)-伸缩杆；

(4-1)-太阳能集热板，(4-2)-固定架，(4-3)-转轴；

(5-1)-电机，(5-2)-转动系统，(5-3)-百叶，(5-4)-拉绳；

(6-1)-辐射热流传感器，(6-2)-光传感器，(6-3)-温度传感器，(6-4)-底板；

(8-1)-第一温控阀，(8-2)-第二温控阀，(8-3)-第三温控阀。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1所示，本实施例给出一种太阳能集热的分层蓄水装置，包括水箱1、温控阀、进水管1-7、出水管1-8和电加热装置18；

水箱包括封闭的壳体1-5、保温层1-6和隔板1-4，隔板1-4将壳体内腔分割为第一层1-1、第二层1-2和第三层1-3，第一层为热水层，第二层为温水层，第三层为低温水层，每层均连接有一个进水管1-7和一个出水管1-8，每个进水管1-7上设有均一个温控阀；

第一层1-1的进水管1-7上设有第一温控阀8-1，第一温控阀8-1的水温阈值不小于60℃；第二层1-2的进水管1-7上设有第二温控阀8-2，第二温控阀8-2的水温阈值处于50℃和60℃之间；第三层1-3的进水管1-7上设有第三温控阀8-3，第三温控阀8-3的水温阈值处于30℃和50℃之间。第一层1-1和第二层1-2通过连接管13接通，连接管13上设有第四温控阀14。

水箱的第一层1-1的出水管1-8与水浴等卫生间用水管路10连接，供洗浴等生活热水；水箱的第二层1-2通过连接管13和分集水器11与地暖盘管2连接，供地辐热采暖；水箱的第三层1-3的出水处与厨房等生活用水管路15连接，供洗菜等生活热水。当温水层(第二层)水量不够或热水层(第一层)水量过多时，热水通过连接管进入温水层；当蓄水箱热水层和温水层的出水温度达不到温控阀所设阈值时，电加热装置开始加热，以分别满足淋浴热水和地辐热采暖需要。

为满足大量用水并减少水箱的占地面积，可将水箱1设置多个，相邻水箱的同一温度层之间通过连接管13接通，连接管13上设有球阀16。

实施例2

如图1至图3所示，本实施例给出一种太阳能综合利用系统，包括太阳能集热单元、水箱1和地暖盘管2；

太阳能集热单元包括太阳能集热板组4、遮阳单元5、传感器6和控制单元7；太阳能集热板组4、遮阳单元5、传感器6和控制单元7设于窗体3上，窗体3为双层玻璃窗，双层玻璃窗的外层窗3-1倾斜，倾斜角度根据当地的地理纬度来设定，以最大化获得太阳能。双层玻璃窗的外层窗3-1和内层窗3-2的下半部分均设有可开启扇3-3，可开启扇3-3的一端可绕窗体3转动，可开启扇的另一端通过伸缩杆3-5与窗体底部连接。

太阳能集热板组4设于双层玻璃窗的中间夹层3-4中，太阳能集热板组4包括太阳能集热板4-1、固定架4-2和转轴4-3，转轴4-3安装在墙体的预埋件上；固定架4-2为镀锌钢架，与转轴4-3刚性连接；太阳能集热板4-1安装在固定架4-2上，太阳能集热板4-1可绕转轴4-3转动，使得集热板的的倾斜角度可调。太阳能集热板4-1为全玻璃真空集热管，集热管中工质为水。太阳能集热板4-1的数量可根据常住人口数量及房间面积大小计算，并联数组。

遮阳单元5设于外层窗3-1上，遮阳单元5包括电机5-1、转动系统5-2、百叶5-3和拉绳5-4，电机5-1与转动系统5-2连接，拉绳5-4与转动系统5-2连接，百叶5-3通过拉绳5-4串接；电机带动转动系统转动，进而控制拉绳改变百叶的旋转角度。

辐射热流传感器6-1、光传感器6-2和温度传感器6-3设于底板6-4上，底板6-4安装在外层窗3-1上。辐射热流传感器6-1、光传感器6-2和温度传感器6-3分别连接在控制单元7上，控制单元7还与窗体3、太阳能集热板组4和遮阳单元5连接。辐射热流传感器6-1、光传感器6-2和温度传感器6-3监测室外温度、太阳高度角变化及太阳辐射强度，将信号传递至控制单元7。辐射热流传感器6-1设有所属城市太阳辐射强度阈值，大于此值时，百叶5-3将关闭，即与太阳光线垂直；温度传感器6-3设有所属城市的高温、中温、低温三种阈值，高温或低温时均关闭可开启扇3；中温且太阳辐射强度为正值时打开可开启扇3-3，已达到通风效果。

水箱1通过隔板1-4分为第一层1-1、第二层1-2和第三层1-3，第一层为热水层，第二层为温水层，第三层为低温水层，每层均连接有一个进水管1-7和一个出水管1-8，每个进水管1-7上设有均一个温控阀。太阳能集热板4-1的集热管通过三个支路与水箱的三个层接通，其连接管路上设有自动排气阀9，以排水加热过程中产生的气体。

水箱第一层1-1进水管1-7上设有第一温控阀8-1，第一温控阀8-1的水温阈值不小于60℃；水箱第二层1-2的进水管1-7上设有第二温控阀8-2，第二温控阀8-2的水温阈值处于50℃和60℃之间；水箱第三层1-3的进水管1-7上设有第三温控阀8-3，第三温控阀8-3的水温阈值处于30℃和50℃之间。

第一层1-1和第二层1-2通过连接管13接通，连接管13上设有第四温控阀14，当温水层(第二层)水量不够或热水层(第一层)水量过多时，热水通过连接管13进入温水层。

水箱的第一层1-1的出水管1-8与水浴等卫生间用水管路10连接，供洗浴等生活热水；水箱的第三层1-3的出水管1-8与厨房等生活用水管路15连接，供洗菜等生活热水。

水箱的第二层1-2通过连接管13和分集水器11与地暖盘管2的进水口连接，供地辐热采暖，地暖盘管2根据南向同一功能房间不同辐照区划分盘管间距形式，按照近窗户密布区域、中间疏布区域和远窗户常规区域铺设盘管。地暖盘管2的出水口通过回水管12与太阳能集热板4-1的集热管连接，且回水管12与水箱的第三层1-3的接通。

水箱第二层1-2与分集水器11的连接管路上设有第五温控阀19，该管路还通过混合泵21和电动阀17与自来水管道20连接，当盘管所需水温较低时，将水箱第二层中的水和自来水管道混合后流入分集水器11中。

水箱的第一层1-1和第二层1-2中可设置电加热装置18，当蓄水箱热水层和温水层的出水温度达不到温控阀所设阈值时，电加热装置18开始加热，以分别满足淋浴热水和地辐热采暖需要。

为满足大量用水并减少水箱的占地面积，可将水箱1设置多个，可根据住户实际需要的用水量确定水箱的数量。相邻水箱的同一温度层之间通过连接管13接通，连接管13上设有球阀16；多个水箱的第二层1-2通过连接管13并联在分集水器11上，连接管13上设有电动阀17。

Claims (7)

1.一种太阳能集热的分层蓄水装置，其特征在于：包括水箱(1)、温控阀、进水管(1-7)、出水管(1-8)和电加热装置(18)；

所述的水箱包括封闭的壳体(1-5)、保温层(1-6)和隔板(1-4)，所述的隔板(1-4)将壳体内腔分割为第一层(1-1)、第二层(1-2)和第三层(1-3)，每层均连接有一个进水管(1-7)和一个出水管(1-8)，每个进水管(1-7)上设有均一个温控阀；

第一层(1-1)和第二层(1-2)通过连接管(13)接通，所述的连接管(13)上设有第四温控阀(14)。

2.如权利要求1所述的太阳能集热的分层蓄水装置，其特征在于：水箱第一层(1-1)的进水管(1-7)上设有第一温控阀(8-1)，所述的第一温控阀(8-1)的水温阈值不小于60℃；

水箱第二层(1-2)的进水管(1-7)上设有第二温控阀(8-2)，所述的第二温控阀(8-2)的水温阈值处于50℃和60℃之间；

水箱第三层(1-3)的进水管(1-7)上设有第三温控阀(8-3)，所述的第三温控阀(8-3)的水温阈值处于30℃和50℃之间。

3.如权利要求1或2所述的太阳能集热的分层蓄水装置，其特征在于：所述的水箱的第一层(1-1)的出水管(1-8)与水浴管路(10)连接；所述的水箱的第二层(1-2)通过连接管(13)和分集水器(11)与地暖盘管(2)连接；所述的水箱的第三层(1-3)的出水处与厨房等生活用水管路(15)连接。

4.如权利要求3所述的太阳能集热的分层蓄水装置，其特征在于：所述的连接管(13)上设有电动阀(17)。

5.如权利要求1所述的太阳能集热的分层蓄水装置，其特征在于：所述的水箱(1)有多个，相邻水箱的同一温度层之间通过连接管(13)接通，连接管(13)上设有球阀(16)。

6.如权利要求1所述的太阳能集热的分层蓄水装置，其特征在于：所述的进水管(1-7)与太阳能集热板(4-1)的管道连接。

7.如权利要求6所述的太阳能集热的分层蓄水装置，其特征在于：所述的太阳能集热板(4-1)与水箱(1)的连接管路上设有自动排气阀(9)。