CN209246433U - 基于太阳能的多功能水箱加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于太阳能的多功能水箱加热系统，包括圆筒水箱、设置在圆筒水箱内的热交换组件、与所述圆筒水箱相连通的室内供暖循环管路、以及太阳能集热器，所述热交换组件包括太阳能集热介质流通部和设置在所述太阳能集热介质流通部内的生活用水流通部，所述太阳能集热器通过太阳能循环管路与所述太阳能集热介质流通部相连通，生活用水管路与所述生活用水流通部相连通。具有热交换速率快，绿色环保的优点。

Description

基于太阳能的多功能水箱加热系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能换热技术领域，特别是涉及一种基于太阳能的多功能水箱加热系统。

背景技术

随着资源紧缺和环境的污染，建筑供暖及生活热水用能的节能环保和利用清洁可再生能源的技术越来越受到关注，太阳能作为一种取之不尽用之不竭的天然可再生能源是建筑用能很好的选择，考虑到太阳辐射受气候影响的不确定性，设计一种能够充分利用太阳能的系统，将太阳能收集、储存、利用起来满建筑供暖和生活洗浴热水对建筑节能环保具有非常重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种基于太阳能的多功能水箱加热系统，能充分利用太阳能，将其转换为热能后，实现建筑供暖及生活洗浴热水需求。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种基于太阳能的多功能水箱加热系统，包括圆筒水箱、设置在圆筒水箱内的热交换组件、与所述圆筒水箱相连通的室内供暖循环管路、以及太阳能集热器，所述热交换组件包括太阳能集热介质流通部和设置在所述太阳能集热介质流通部内的生活用水流通部，所述太阳能集热器通过太阳能循环管路与所述太阳能集热介质流通部相连通，生活用水管路与所述生活用水流通部相连通。

在上述技术方案中，所述室内供暖循环管路包括来水管道、供暖管道和第一温度调节管道，所述来水管道的一端与室内供暖设备相连通另一端与所述圆筒水箱相连通，所述供暖管道的一端与所述圆筒水箱相连通另一端与室内供暖设备相连通的供暖管道，所述第一温度调节管道将所述供暖管道和所述来水管道相连通，所述第一温度调节管道和供暖管道相连接位置设有第一温度调节阀，所述供暖管道上设有第一循环泵。

在上述技术方案中，所述太阳能循环管路包括与所述太阳能集热器相连通的太阳能热介质管、太阳能冷介质管和设置在所述太阳能冷介质管上的循环泵；

在上述技术方案中，所述生活用水管路包括自来水管道、生活热水管道和第二温度调节管道，所述第二温度调节管道的一端与所述自来水管道相连通，另一端与所述生活热水管道相连通，所述生活热水管道和第二温度调节管道相连接的位置设有第二温度调节阀；

在上述技术方案中，所述太阳能集热介质流通部的两端分别与所述太阳能热介质管和太阳能冷介质管相连通，所述生活用水流通部的两端分别与所述自来水管道和生活热水管道相连通。

在上述技术方案中，所述圆筒水箱的内壁上设有蓄热层，蓄热层可以将阳光充足时吸收的多余热量蓄存起来，在太阳不足或晚上时间将热量再放给圆筒水箱内的水，继续给用户提供用热要求。

在上述技术方案中，所述圆筒水箱的壳体为双层结构，夹层内设置保温层。保温层的设置，具有绝热保温作用下可有效较少圆筒水箱内的水的热量的散失。

在上述技术方案中，所述圆筒水箱内设有电加热管，所述供暖管道和生活热水管道内均设有温度传感器，所述温度传感器和电加热管分别与控制器通讯连接。所述温度传感器检测到供暖温度或生活热水温度不能满足用户要求时，控制器启动电加热管，辅助加热，来满足用户用水温度要求。

在上述技术方案中，所述太阳能热介质管和太阳能冷介质管上均设有控断阀门，可选择性的使用本加热系统。

在上述技术方案中，所述圆筒水箱内设有搅动机构，搅动机构可以为电机驱动的搅拌桨，提高换热效率的同时，使得水箱内表面不易结水垢。

在上述技术方案中，所述太阳能集热介质流通部为与所述圆筒水箱同轴心设置的外盘管，所述生活用水流通部为套接在所述外盘管内的内盘管。

在上述技术方案中，所述内盘管的管壁上形成有凹陷和凸起。如此破浪形的内盘管的管壁，更进一步的加大了热交换的面积，加热速率更快。

在上述技术方案中，所述太阳能集热介质流通部为依次通过管道串接的多个空心圆柱形的换热水盘，所述换热水盘的外部焊接有外散热翅、内部焊接有内散热翅，所述生活用水流通部包括套接在所述换热水盘内的空心圆柱形的内水盘和将所述内水盘串联在一起的管道。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.与现有技术中，太阳能集热介质与水箱水进行热交换，生活用水与再与水箱内的水进行热交换的加热方式不同，本申请的生活用水是与太阳能集热介质直接进行热交换，加热速率快，更适合于快速流通的水的加热。

2.两种热交换结构，均具有热交换表面积大的优点，可实现快速加热。

3.蓄热结构和电加热结构的设置，具有补充加热的作用。

4.加工成本低，便于商业化推广应用，绿色环保，社会效益高。

附图说明

图1所示为本实用新型的实施例2的结构示意图。

图2所示为图1中A-A面的剖面图。

图3所示为本实用新型的实施例3的结构示意图。

图中：1-圆筒水箱，2-太阳能集热器，3-太阳能热介质管，4-太阳能冷介质管，5-太阳能冷介质管，6-供暖管道，7-来水管道，8-第一温度调节管道，9-第一温度调节阀，10-蓄热层，11-生活热水管道，12-第二温度调节管道，13-自来水管道，14-外盘管，15-外盘管，16- 外散热翅，17-内散热翅，18-第二温度调节阀,19-控断阀门。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

一种基于太阳能的多功能水箱加热系统，包括圆筒水箱1、设置在圆筒水箱1内的热交换组件、与所述圆筒水箱1相连通的室内供暖循环管路、以及太阳能集热器2，所述热交换组件包括太阳能集热介质流通部和设置在所述太阳能集热介质流通部内的生活用水流通部，所述太阳能集热器2通过太阳能循环管路与所述太阳能集热介质流通部相连通，生活用水管路与所述生活用水流通部相连通。

作为优选方式，所述室内供暖循环管路包括来水管道7、供暖管道6和第一温度调节管道8，所述来水管道7的一端与室内供暖设备相连通另一端与所述圆筒水箱1相连通，所述供暖管道6的一端与所述圆筒水箱1相连通另一端与室内供暖设备相连通的供暖管道6，所述第一温度调节管道8将所述供暖管道6和所述来水管道7相连通，所述第一温度调节管道 8和供暖管道6相连接位置设有第一温度调节阀9，所述供暖管道6上设有第一循环泵6；

所述太阳能循环管路包括与所述太阳能集热器2相连通的太阳能热介质管3、太阳能冷介质管4和设置在所述太阳能冷介质管4上的循环泵5；

所述生活用水管路包括自来水管道13、生活热水管道11和第二温度调节管道12，所述第二温度调节管道12的一端与所述自来水管道13相连通，另一端与所述生活热水管道11相连通，所述生活热水管道11和第二温度调节管道12相连接的位置设有第二温度调节阀18；

所述热交换组件包括太阳能集热介质流通部和设置在太阳能集热介质流通部内部的所述生活用水流通部，所述太阳能集热介质流通部的两端分别与所述太阳能热介质管3和太阳能冷介质管4相连通，所述生活用水流通部的两端分别与所述自来水管道13和生活热水管道 11相连通。

工作方式：

所述太阳能集热器2、太阳能循环管路和太阳能集热介质流通部形成一个太阳能循环管路，对太阳能集热介质(丙二醇防冻液，不仅满足冬季使用，且溶液无毒，不会引起污染) 进行加热，在太阳能集热器2内太阳能转化为热能，将太阳能集热介质加热，太阳能集热介质进入到太阳能集热介质流通部内，在太阳能集热介质流通部内发生两方面的热交换，一方面，热的太阳能集热介质与生活用水流通部内的生活用水发生热交换，对生活用水进行加热，另一方面，热的太阳能集热介质与圆筒水箱内的水发生热交换，对圆筒水箱内的水进行加热，从而使得圆筒水箱内的水进入到室内供暖循环管路内进行循环。第一温度调节阀9的设置可以实现房间供暖温度调节，第二温度调节阀18的设置可以实现生活用水温度的调节，实现洗澡、洗漱、洗菜、洗碗等多用水水温的调节。

作为优选方式，所述圆筒水箱1的内壁上设有蓄热层10，蓄热层10可以将阳光充足时吸收的多余热量蓄存起来，在太阳不足或晚上时间将热量再放给圆筒水箱1内的水，继续给用户提供用热要求。

作为优选方式，所述圆筒水箱1的壳体为双层结构，夹层内设置保温层。保温层的设置，具有绝热保温作用下可有效较少圆筒水箱1内的水的热量的散失。

作为优选方式，圆筒水箱1的外壳采用不锈钢材料，具有强度高、耐腐蚀的优点；水箱保温层采用具有容量轻、绝热、隔音、阻燃、耐寒、防腐、不吸水、保温效果强的聚氨酯作为保温材料，厚度根据放置地区不同在20-50mm；水箱的蓄热层内填充相变蓄热材料，蓄热层厚度为水箱筒体直径的8％-10％。

作为优选方式，所述圆筒水箱1内设有电加热管，所述供暖管道6和生活热水管道11内均设有温度传感器，所述温度传感器和电加热管分别与控制器通讯连接。所述温度传感器检测到供暖温度或生活热水温度不能满足用户要求时，控制器启动电加热管，辅助加热，来满足用户用水温度要求。

作为优选方式，所述太阳能热介质管3和太阳能冷介质管4上均设有控断阀门19，可选择性的使用本加热系统。

作为优选方式，所述圆筒水箱1内设有搅动机构，搅动机构可以为电机驱动的搅拌桨，提高换热效率的同时，使得水箱内表面不易结水垢。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上对热交换组件进行进一步的结构优化。

所述太阳能集热介质流通部为与所述圆筒水箱1同轴心设置的外盘管14，所述生活用水流通部为套接在所述外盘管14内的内盘管15。

套接的盘管加热的方式，为太阳能集热介质和生活用水提供了较大的热交换表面积。可为流动的生活用水快速加热。

作为优选方式，所述内盘管15的管壁上形成有凹陷和凸起。如此破浪形的内盘管15的管壁，更进一步的加大了热交换的面积，加热速率更快。

实施例3

本实施例在实施例1的基础上，对换热组件进行进一步的结构优化。

所述太阳能集热介质流通部为依次通过管道串接的多个空心圆柱形的换热水盘14，所述换热水盘14的外部焊接有外散热翅16、内部焊接有内散热翅17，所述生活用水流通部包括套接在所述换热水盘14内的空心圆柱形的内水盘16和将所述内水盘16串联在一起的管道。

圆盘形的换热部加之散热翅的设置，也大大提高了热交换面积，为快速流动的生活用水提供较大的热交换面积，实现快速加热。

在实施例2和实施例3中，太阳能集热介质和生活用水的流动方向相反，热的太阳能集热介质从上到下流动，冷的生活用水从下到上流通，如此也可实现快速加热的目的。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，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 (10)

1.一种基于太阳能的多功能水箱加热系统，其特征在于，包括圆筒水箱、设置在圆筒水箱内的热交换组件、与所述圆筒水箱相连通的室内供暖循环管路、以及太阳能集热器，所述热交换组件包括太阳能集热介质流通部和设置在所述太阳能集热介质流通部内的生活用水流通部，所述太阳能集热器通过太阳能循环管路与所述太阳能集热介质流通部相连通，生活用水管路与所述生活用水流通部相连通。

2.如权利要求1所述的基于太阳能的多功能水箱加热系统，其特征在于，所述室内供暖循环管路包括来水管道、供暖管道和第一温度调节管道，所述来水管道的一端与室内供暖设备相连通另一端与所述圆筒水箱相连通，所述供暖管道的一端与所述圆筒水箱相连通另一端与室内供暖设备相连通的供暖管道，所述第一温度调节管道将所述供暖管道和所述来水管道相连通，所述第一温度调节管道和供暖管道相连接位置设有第一温度调节阀，所述供暖管道上设有第一循环泵。

3.如权利要求1所述的基于太阳能的多功能水箱加热系统，其特征在于，所述太阳能循环管路包括与所述太阳能集热器相连通的太阳能热介质管、太阳能冷介质管和设置在所述太阳能冷介质管上的循环泵。

4.如权利要求1所述的基于太阳能的多功能水箱加热系统，其特征在于，所述生活用水管路包括自来水管道、生活热水管道和第二温度调节管道，所述第二温度调节管道的一端与所述自来水管道相连通，另一端与所述生活热水管道相连通，所述生活热水管道和第二温度调节管道相连接的位置设有第二温度调节阀。

5.如权利要求3所述的基于太阳能的多功能水箱加热系统，其特征在于，所述太阳能集热介质流通部的两端分别与所述太阳能热介质管和太阳能冷介质管相连通，所述生活用水流通部的两端分别与自来水管道和生活热水管道相连通。

6.如权利要求1所述的基于太阳能的多功能水箱加热系统，其特征在于，所述圆筒水箱的内壁上设有蓄热层，所述圆筒水箱的壳体为双层结构，夹层内设置保温层。

7.如权利要求2所述的基于太阳能的多功能水箱加热系统，其特征在于，所述圆筒水箱内设有电加热管，所述供暖管道和生活热水管道内均设有温度传感器，所述温度传感器和电加热管分别与控制器通讯连接。

8.如权利要求1所述的基于太阳能的多功能水箱加热系统，其特征在于，所述太阳能集热介质流通部为与所述圆筒水箱同轴心设置的外盘管，所述生活用水流通部为套接在所述外盘管内的内盘管。

9.如权利要求8所述的基于太阳能的多功能水箱加热系统，其特征在于，所述内盘管的管壁上形成有凹陷和凸起。

10.如权利要求1所述的基于太阳能的多功能水箱加热系统，其特征在于，所述太阳能集热介质流通部为依次通过管道串接的多个空心圆柱形的换热水盘，所述换热水盘的外部焊接有外散热翅、内部焊接有内散热翅，所述生活用水流通部包括套接在所述换热水盘内的空心圆柱形的内水盘和将所述内水盘串联在一起的管道。