CN209541189U - 盘管式蓄热太阳能开水系统 - Google Patents

盘管式蓄热太阳能开水系统 Download PDF

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褚敬堂
薛道荣
李峰
韩成明
赵露
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Abstract

本实用新型公开了一种盘管式蓄热太阳能开水系统,包括净水机构、太阳能集热器、低温蓄热箱、高温蓄热机构和开水器水箱,所述太阳能集热器的第一冷水管与所述低温蓄热箱的底部连通,所述低温蓄热箱的中部与所述太阳能集热器的第一热水管连通;所述净水机构的预热管路依次贯穿所述低温蓄热箱、所述高温蓄热机构后与所述开水器水箱连通;所述高温蓄热机构内的预热管路包括主干换热管和位于所述主干换热管上方的若干级分支换热管,所述主干换热管为水平方向设置,所述分支换热管为与所述主干换热管连通的蛇形管路。本实用新型采用上述结构的盘管式蓄热太阳能开水系统,利用低谷时段储能,减少电能的消耗,充分利用能源。

Description

盘管式蓄热太阳能开水系统
技术领域
本实用新型涉及太阳能加热设备技术领域,特别是涉及一种盘管式蓄热太阳能开水系统。
背景技术
饭店、学校、医院、机关单位、部队等人员密集的地方每天需要大量的开水,大多数单位选择开水器提供开水。目前,用电计价根据高峰用电和低谷用电分别计算电费,高峰用电的收费标准较高,低谷用电的收费标准较低,开水器为常用电设备,在用电高峰和用电低的计价相差较大。并且,开水器节能效果差,消耗了大量宝贵的能源。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种盘管式蓄热太阳能开水系统,利用低谷时段储能,减少电能的消耗,充分利用能源。
为实现上述目的,本实用新型提供了一种盘管式蓄热太阳能开水系统,包括净水机构、太阳能集热器、低温蓄热箱、高温蓄热机构和开水器水箱,所述太阳能集热器的第一冷水管与所述低温蓄热箱的底部连通,所述低温蓄热箱的中部与所述太阳能集热器的第一热水管连通;
所述净水机构的预热管路依次贯穿所述低温蓄热箱的换热盘管、所述高温蓄热机构后与所述开水器水箱连通;
所述高温蓄热机构内的预热管路包括主干换热管和位于所述主干换热管上方的若干级分支换热管,所述主干换热管为水平方向设置,所述分支换热管为与所述主干换热管连通的蛇形管路,所述主干换热管的排水口侧设有第一控制开关,所述分支换热管的入口端设有第二控制开关,所述分支换热管上出口端的水平延长排水管上设有第三控制开关,所述分支换热管上的水平延长排水管与所述主干换热管的排水口连通。
优选的,所述预热管路包括依次连接的第二冷水管、第二交换管、第二传送管、第二换热管和第二排放管,所述第二换热管包括所述主干换热管和所述分支换热管,所述第二冷水管和所述第二交换管在所述低温蓄热箱的入口连接,所述第二交换管与所述第二传送管在所述低温蓄热箱的出口连接,所述入口与所述出口位于所述低温蓄热箱的两端,所述第二交换管位于所述低温蓄热箱上螺旋状水平盘绕的换热盘管内。
优选的,所述第二控制开关位于所述分支换热管的蛇形结构内,所述第三控制开关位于所述分支换热管的蛇形结构外侧,所述第一控制开关、所述第二控制开关和所述第三控制开关均位于所述高温蓄热机构上蓄热体的外侧,所述主干换热管位于所述高温蓄热机构上蓄热体的外侧。
优选的,所述分支换热管出口端的水平延长排水管均平行设置,所述分支换热管的水平延长排水管与所述主干换热管的排水口之间通过连接管连通。
优选的,所述主干换热管和所述分支换热管均位于所述高温蓄热机构外侧的保温层内侧。
因此,本实用新型采用上述结构的盘管式蓄热太阳能开水系统,利用低谷时段储能,减少电能的消耗,充分利用能源。
下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1是本实用新型盘管式蓄热太阳能开水系统实施例的示意图;
图2是本实用新型盘管式蓄热太阳能开水系统中高温蓄热机构实施例的示意图。
附图标记
1、净水机构;2、太阳能集热器;21、第一冷水管;22、第一热水管;3、低温蓄热箱;4、高温蓄热机构;41、蓄热体;42、保温层;5、开水器水箱;
6、预热管路;61、第二冷水管;62、第二交换管;63、第二传送管;64、第二换热管;641、主干换热管;642、分支换热管;643、水平延长排水管;644、排水口;65、第二排放管;66、第一控制开关;67、第二控制开关;68、第三控制开关;69、连接管。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。
图1是本实用新型盘管式蓄热太阳能开水系统实施例的示意图,图2是本实用新型盘管式蓄热太阳能开水系统中高温蓄热机构实施例的示意图,如图所示,一种盘管式蓄热太阳能开水系统,包括依次连接的净水机构1、低温蓄热箱3、高温蓄热机构4和开水器水箱5,低温蓄热箱3还与太阳能集热器2连接,太阳能集热器2将热水排放入低温蓄热箱3中,然后进行热交换后水冷却流回太阳能集热器2。净水机构1的预热管路6依次贯穿低温蓄热箱3的换热盘管、高温蓄热机构4后与开水器水箱5连通,即净水机构1内预热管路6的水在低温蓄热箱3进行初步加热后进入高温蓄热机构4进行选择性二次加热,最后排放到开水器水箱5中。
预热管路6包括依次连接的第二冷水管61、第二交换管62、第二传送管63、第二换热管64和第二排放管65,第二冷水管61和第二交换管62在低温蓄热箱3的入口连接,第二交换管62与第二传送管63在低温蓄热箱3的出口连接,入口与出口位于低温蓄热箱3的两端,保证进行热交换的进行。第二交换管62位于低温蓄热箱3上螺旋状水平盘绕的换热盘管内,第二交换管62在低温蓄热箱3进行第一次热交换。
太阳能集热器2的第一冷水管21与低温蓄热箱3的底部连通,低温蓄热箱3的中部与太阳能集热器2的第一热水管22连通,保证热水对低温蓄热箱3内第二交换管62进行热交换。
第二换热管64包括主干换热管641和分支换热管642,即高温蓄热机构4内的预热管路6包括主干换热管641和位于主干换热管641上方的若干级分支换热管642,主干换热管641和分支换热管642均位于高温蓄热机构4外侧的保温层42内侧,保温层42可以防止热量散失。
主干换热管641为水平方向设置,主干换热管641位于高温蓄热机构4上蓄热体41的外侧。主干换热管641的排水口644侧设有第一控制开关66,第一控制开关66位于高温蓄热机构4上蓄热体41的外侧,第一控制开关66的温度传感器若监测到主干换热管641内的水达到排放标准则不经过高温蓄热机构4的蓄热体41换热直接由第一控制开关66排出。
分支换热管642为与主干换热管641连通的蛇形管路,分支换热管642的入口端设有第二控制开关67,若第一控制开关66的温度传感器检测温度不达标则第二控制开关67开启进入分支换热管642内。第二控制开关67位于分支换热管642的蛇形结构内,第二控制开关67位于高温蓄热机构4上蓄热体41的外侧,第二控制开关67用于不同级的分支换热管642的连通。分支换热管642上出口端的水平延长排水管643上设有第三控制开关68,经过分支换热管路642进行热交换后达到标准的水在第三控制开关68处进行温度检测,若达到排放标准则第三控制开关68开启。第三控制开关68位于分支换热管642的蛇形结构外侧,第三控制开关68位于高温蓄热机构4上蓄热体41的外侧,第三控制开关68用于排放达到温度标准的热水。分支换热管642上的水平延长排水管643与主干换热管641的排水口644连通,分支换热管642的水平延长排水管643与主干换热管641的排水口644之间通过连接管69连通,换热后达到排放标准的水经水平延长排水管643、连接管69,最后从排水口644排出。分支换热管642出口端的水平延长排水管643均平行设置,通过哪一级分支换热管642的水达到排放标准则由相应的该级分支换热管642的水平延长排水管643排出。
使用时,输水泵将水泵入净水机构1,水净化后,通入低温蓄热箱3内的换热盘管进行预热,预热温度与低温蓄热箱3内的水温有关。
经过预热的水进入高温蓄热机构4内换热装置,高温蓄热机构4利用低谷电,通过镍铬合金丝加热,将蓄热体的温度加热到550℃。高峰电价时,停止加热,通过换热介质(气体/翅片)将蓄热能量传递给水,通过高温蓄热机构4内部的控制机构将输水温度加热至92-98℃。
在高温蓄热机构4中,通过控制开关的切换控制出水温度在规定范围内,若不启动高温蓄热机构4直接达到排放标准温度,则不经过换热直接进入开水器水箱5。如果实际温度与排放标准的温度差别在10%以上,进入下一级分支换热管;如果温度差别在10%(即84-92℃)以内,则开启输出通道。
经过加热后的水进入到开水器水箱5后,由开水器水箱5内的加热器将水加热至开水状态。
因此,本实用新型采用上述结构的盘管式蓄热太阳能开水系统,利用低谷时段储能,减少电能的消耗,充分利用能源。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种盘管式蓄热太阳能开水系统,其特征在于:包括净水机构、太阳能集热器、低温蓄热箱、高温蓄热机构和开水器水箱,所述太阳能集热器的第一冷水管与所述低温蓄热箱的底部连通,所述低温蓄热箱的中部与所述太阳能集热器的第一热水管连通;
所述净水机构的预热管路依次贯穿所述低温蓄热箱的换热盘管、所述高温蓄热机构后与所述开水器水箱连通;
所述高温蓄热机构内的预热管路包括主干换热管和位于所述主干换热管上方的若干级分支换热管,所述主干换热管为水平方向设置,所述分支换热管为与所述主干换热管连通的蛇形管路,所述主干换热管的排水口侧设有第一控制开关,所述分支换热管的入口端设有第二控制开关,所述分支换热管上出口端的水平延长排水管上设有第三控制开关,所述分支换热管上的水平延长排水管与所述主干换热管的排水口连通。
2.根据权利要求1所述的盘管式蓄热太阳能开水系统,其特征在于:所述预热管路包括依次连接的第二冷水管、第二交换管、第二传送管、第二换热管和第二排放管,所述第二换热管包括所述主干换热管和所述分支换热管,所述第二冷水管和所述第二交换管在所述低温蓄热箱的入口连接,所述第二交换管与所述第二传送管在所述低温蓄热箱的出口连接,所述入口与所述出口位于所述低温蓄热箱的两端,所述第二交换管位于所述低温蓄热箱上螺旋状水平盘绕的换热盘管内。
3.根据权利要求2所述的盘管式蓄热太阳能开水系统,其特征在于:所述第二控制开关位于所述分支换热管的蛇形结构内,所述第三控制开关位于所述分支换热管的蛇形结构外侧,所述第一控制开关、所述第二控制开关和所述第三控制开关均位于所述高温蓄热机构上蓄热体的外侧,所述主干换热管位于所述高温蓄热机构上蓄热体的外侧。
4.根据权利要求3所述的盘管式蓄热太阳能开水系统,其特征在于:所述分支换热管出口端的水平延长排水管均平行设置,所述分支换热管的水平延长排水管与所述主干换热管的排水口之间通过连接管连通。
5.根据权利要求4所述的盘管式蓄热太阳能开水系统,其特征在于:所述主干换热管和所述分支换热管均位于所述高温蓄热机构外侧的保温层内侧。
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