CN209978402U - 一种集成式太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种集成模块式太阳能热水系统，包括封装框架及设置于封装框架内的水箱组合及平板集热器；平板集热器设置于水箱组合的前侧，包括吸热膜、横向设置的上循环流道及下循环流道、连接于上循环流道及下循环流道之间的若干循环支管，循环支管与上循环流道及下循环流道连通；水箱组合包括若干竖向设置的水箱、循环泵和膨胀罐，水箱下端通过冷水管并联接入水箱的储水箱体内，冷水管端部为冷水接口，若干竖向设置的水箱中设置一个预留水箱，预留水箱底部不并联接入冷水管；该系统将太阳能热水系统直接并入建筑物整体设计中，使得集成模块式太阳能热水系统成为阳台栏杆等建筑物的一部分，节约了空间，提高了整体美感，还具有方便维修的特点。

Description

一种集成式太阳能热水器

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能热水装置，特别是一种集成式太阳能热水器。

背景技术

在倡导节能环保的今天,太阳能热水器越来越多的被应用于生活中, 太阳能热水器的基本工作原理是通过太阳能集热装置获取热能，进而加热水箱内的水，目前市面上很多太阳能集热管都是通过架子安装于屋顶上，这存在很多弊端，首先屋顶面积有限，满足不了所有人的需求，现在高层建筑很多，住在低层的住户距离楼顶太远，在热量传输过程中容易造成热量损失，还有就是集热管式的太阳能热水器容易产生水垢，从而影响热传递；市面上也有人采用壁挂式太阳能集热装置，将集热装置置于阳台外侧，将水箱置于户内，通过集热装置上的集热板吸收热量传递至装有热传递介质的铜管，进而加热水箱内的水，该结构影响楼梯外观美感，且水箱与集热装置分离设置，水箱占用空间较大，经过长时间的使用，集热装置容易脱落而造成事故，而且该结构对于高楼层而言在后期维护及维修时极不方便，维修人员需要置身于户外进行更换集热装置内部零部件，危险系数很大。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种集成式太阳能热水器，将太阳能热水系统直接并入建筑物整体设计中，使得集成模块式太阳能热水系统成为阳台栏杆等建筑物的一部分，节约了空间，提高了整体美感，还具有方便维修的特点。

为解决上述技术问题，本实用新型是按如下方式实现的：本实用新型所述一种集成式太阳能热水器包括封装框架及设置于封装框架内的水箱组合及平板集热器；所述平板集热器设置于水箱组合的前侧，包括吸热膜、横向设置的上循环流道及下循环流道、连接于上循环流道及下循环流道之间的若干循环支管，循环支管与上循环流道及下循环流道连通；所述上循环流道、下循环流道及循环支管呈一排固定连接于吸热膜后方，吸热膜通过热传导将热量传递至上循环流道、下循环流道及循环支管；所述上循环流道及下循环流道的左右侧设置有循环接口；

所述水箱组合包括若干竖向设置的水箱、循环泵和膨胀罐，水箱下端通过冷水管并联接入水箱的储水箱体内，冷水管端部为冷水接口，若干竖向设置的水箱中设置一个预留水箱，预留水箱底部不并联接入冷水管；水箱上端通过热水管并联接入水箱的储水箱体内；所述预留水箱底部引出热水管出口管路，热水管出口管路端部为热水接口；所述平板集热器的上循环流道一侧的循环接口上连接有介质循环管，介质循环管上串联有循环泵，所述介质循环管通过若干支管引入由水箱底部引入储水箱体内，并与水箱内的热交换管连接，若干热交换管由水箱上端引出，并联接入下循环流道一侧的循环接口；上循环流道、下循环流道、循环支管、介质循环管及热交换管内为封闭循环结构，导热介质填充于该封闭循环结构中。

所述水箱的热水接口端的管路上设置T2温度检测传感器，上循环流道的液体出口管路上设置有T1温度检测传感器，所述循环泵上设置控制器，控制器通过接收T1温度检测传感器及T2温度检测传感器的反馈信号来控制循环泵工作。

所述控制器计算T1温度检测传感器与T2温度检测传感器采集温度信号的差值△T，将差值△T与控制器内设定的预设温度信号值T3作比较，当△T大于预设温度信号值T3时，控制器控制循环泵工作，循环泵开始工作后将迫使介质循环管内导热介质流动，将热量传递至水箱内，当△T小于预设温度信号值T3时，控制器控制循环泵停止工作，换热过程结束。

所述循环泵出口的介质循环管道上并联有膨胀罐，当室外空气变化引起介质循环管道内导热介质体积发生变化时，用于缓冲体积变化对介质循环管道的影响。

所述封装框架前端可通过透明玻璃密封，顶部可通过密封玻璃密封或挡板密封，后端可拆卸的固定连接有透明玻璃或密封挡板；所述封装框架可替代建筑物阳台的前、侧护栏，作为阳台的一部分与阳台主建筑物的墙体直接固定连接。

所述水箱组合可拆卸的固定连接于封装框架上，平板集热器可拆卸的固定连接于封装框架上。

所述水箱为保温水箱，水箱内设置电加热器，用于通过电加热的方式加热水箱内的水。

所述吸热膜采用蓝色吸热膜或黑色吸热膜。

本实用新型的积极效果：本实用新型所述一种集成式太阳能热水器通过将封装框架与建筑物阳台集成为一体，将传统壁挂式水箱分解为若干个小水箱内置于封装框架内，节省了阳台的空间，提高了建筑物整体美感；在封装框架内侧可拆卸的固定连接有透明玻璃或挡板，当遇到需要维修或更换零部件时，可从阳台内部进行维修，提高了维修的安全系数；将太阳能热水系统与阳台合为一体，将传统外挂式太阳能热水器脱落的风险降到最低，安全系数很高；通过循环泵串联接入传热系统，采用同程同压的方式主动驱动被导热管加热后的导热介质流动，提高整个集热集成单元内部的热传导效率，使得集热时间大大缩短。同时在水箱内设置电加热器，电加热器可采用电阻丝发热的结构，当阴天的时候，太阳能热量吸收不足，可以采用电加热的方式加热水箱内的水，满足用户的供热水需求。电加热器目前是比较成熟的技术，可以通过和多种方式实现，属于现有技术。

在实际运用过程中，本热水器不仅可以装配于阳台，同时也可以集成安装在阳光照射到的各种墙体或者屋顶，与房屋完美的结合为一体，降低房屋成本的同时还能实现美观的体现。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是集成式太阳能热水器侧面位置结构示意图；

图2是集成式太阳能热水器背循环系统结构示意图；

图3是平板集热器的结构示意图；

图4是集成式太阳能热水器的工作原理图。

图中， 1平板集热器、2 水箱、3膨胀罐、4循环泵、5封装框架、6上循环接口、7上循环流道、8下循环接口、9下循环流道、10循环支管、11吸热膜、12冷水接口、13热水出口、14热交换管、15介质循环管、16预留水箱。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型所述一种集成式太阳能热水器包括封装框架5及设置于封装框架5内的水箱组合及平板集热器1；所述平板集热器1设置于水箱组合的前侧，包括吸热膜11、横向设置的上循环流道7及下循环流道9、连接于上循环流道7及下循环流道9之间的若干循环支管10，循环支管10与上循环流道7及下循环流道连通9；所述上循环流道7、下循环流道9及循环支管10呈一排固定连接于吸热膜11后方，吸热膜11通过热传导将热量传递至上循环流道7、下循环流道9及循环支管10；所述上循环流道7的左右侧设置有上循环接口6，所述下循环流道9的左右侧设置有下循环接口8，当系统工作时，上循环流道7的左右侧设置有上循环接口6需要堵住一个，下循环流道9的左右侧设置有下循环接口8同样需要堵住一个；

所述水箱组合包括若干竖向设置的水箱2、循环泵4和膨胀罐3，水箱2下端通过冷水管并联接入水箱2的储水箱体内，冷水管端部为冷水接口12，若干竖向设置的水箱2中设置一个预留水箱16，预留水箱16底部不并联接入冷水管；水箱2上端通过热水管并联接入预留水箱16的储水箱体内；所述预留水箱16底部引出热水管出口管路，热水管出口管路端部为热水接口13；所述平板集热器1的上循环流道7一侧的循环接口上连接有介质循环管，介质循环管上串联有循环泵4，所述介质循环管通过若干支管引入由水箱2底部引入储水箱体内，并与水箱2内的热交换管14连接，若干热交换管14由水箱2上端引出，并联接入下循环流道9一侧的下循环接口8；上循环流道7、下循环流道9、循环支管10、介质循环管及热交换管14内为封闭循环结构，导热介质填充于该封闭循环结构中。

所述水箱2的热水接口端的管路上设置T2温度检测传感器，上循环流道7的液体出口管路上设置有T1温度检测传感器，所述循环泵4上设置控制器，控制器通过接收T1温度检测传感器及T2温度检测传感器的反馈信号来控制循环泵4工作。

所述控制器计算T1温度检测传感器与T2温度检测传感器采集温度信号的差值△T，将差值△T与控制器内设定的预设温度信号值T3作比较，当△T大于预设温度信号值T3时，控制器控制循环泵4工作，循环泵4开始工作后将迫使介质循环管内导热介质流动，将热量传递至水箱2内，当△T小于预设温度信号值T3时，控制器控制循环泵4停止工作，换热过程结束。

所述循环泵4出口的介质循环管道上并联有膨胀罐3，当室外空气变化引起介质循环管道内导热介质体积发生变化时，用于缓冲体积变化对介质循环管道的影响。

所述封装框架5前端可通过透明玻璃密封，顶部可通过密封玻璃密封或挡板密封，后端可拆卸的固定连接有透明玻璃或密封挡板；所述封装框架5可替代建筑物阳台的前、侧护栏，作为阳台的一部分与阳台主建筑物的墙体直接固定连接。

所述水箱组合可拆卸的固定连接于封装框架5上，平板集热器1可拆卸的固定连接于封装框架5上。

所述水箱2为保温水箱，水箱2内设置电加热器，用于通过电加热的方式加热水箱2内的水。

所述吸热膜11采用蓝色吸热膜或黑色吸热膜。

作为水箱组合的另一种具体实施例，可将若干水箱水平设置，管路的连接结构如下：

水箱组合设计成若干横向设置的水箱、循环泵和膨胀罐，水箱左端通过冷水管并联接入水箱的储水箱体内，冷水管端部为冷水接口，若干横向设置的水箱中设置一个预留水箱，预留水箱左端不并联接入冷水管；水箱右端通过热水管并联接入水箱的储水箱体内；所述预留水箱左端引出热水管出口管路，热水管出口管路端部为热水接口；所述平板集热器的上循环流道一侧的循环接口上连接有介质循环管，介质循环管上串联有循环泵，所述介质循环管通过若干支管引入由水箱左端引入储水箱体内，并与水箱内的热交换管连接，若干热交换管由水箱右端引出，并联接入下循环流道一侧的循环接口；上循环流道、下循环流道、循环支管、介质循环管及热交换管内为封闭循环结构，导热介质填充于该封闭循环结构中。

工作时，首先平板集热器通过吸热膜吸收太阳的热量，并将热量传递至与吸热膜接触固定的上循环流道、下循环流道及循环支管上，上循环流道、下循环流道及循环支管将热量传递至内部的导热介质；当热量吸收达到设定值后，即上循环流道内的导热介质的温度与水箱的热水接口位置处的水温差值达到设定值后，循环泵开始工作，推动循环流道内的导热介质流入水箱内热交换管，通过热交换管与水箱内的水完成热交换，当检测到水箱的热水接口位置处的水温与循环流道内的导热介质的温差不大的时候，即上循环流道内的导热介质的温度与水箱的热水接口位置处的水温差值未达到设定值后，循环泵停止工作，换热过程结束，此时水箱内的水温已达到用户设定值，可以满足用户的需求。当用户发现白天日照效果不好，无法满足太阳能加热需求时，可以通过控制器主动启动水箱内设置电加热器，通过电加热的方式加热水箱内的水。

循环泵出口的介质循环管道上并联有膨胀罐，当室外空气变化引起介质循环管道内导热介质体积发生变化时，用于缓冲体积变化对介质循环管道的影响。

上面所述的只是用图解说明本实用新型相关的一种集成式太阳能热水器的一些功能结构原理，由于对相同技术领域的技术人员来说很容易在此基础上进行若干的修改，因此本说明书并非要将本实用新型所述的一种集成式太阳能热水器局限在所示或者所述的具体机构及适用范围内，故凡是可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型专利的保护范围。

Claims (8)

1.一种集成式太阳能热水器，其特征在于：包括封装框架及设置于封装框架内的水箱组合及平板集热器；所述平板集热器设置于水箱组合的前侧，包括吸热膜、横向设置的上循环流道及下循环流道、连接于上循环流道及下循环流道之间的若干循环支管，循环支管与上循环流道及下循环流道连通；所述上循环流道、下循环流道及循环支管呈一排固定连接于吸热膜后方，吸热膜通过热传导将热量传递至上循环流道、下循环流道及循环支管；所述上循环流道及下循环流道的左右侧设置有循环接口；

所述水箱组合包括若干竖向设置的水箱、循环泵和膨胀罐，水箱下端通过冷水管并联接入水箱的储水箱体内，冷水管端部为冷水接口，若干竖向设置的水箱中设置一个预留水箱，预留水箱底部不并联接入冷水管；水箱上端通过热水管并联接入水箱的储水箱体内；所述预留水箱底部引出热水管出口管路，热水管出口管路端部为热水接口；所述平板集热器的上循环流道一侧的循环接口上连接有介质循环管，介质循环管上串联有循环泵，所述介质循环管通过若干支管引入由水箱底部引入储水箱体内，并与水箱内的热交换管连接，若干热交换管由水箱上端引出，并联接入下循环流道一侧的循环接口；上循环流道、下循环流道、循环支管、介质循环管及热交换管内为封闭循环结构，导热介质填充于该封闭循环结构中。

2.根据权利要求1所述的一种集成式太阳能热水器，其特征在于：所述水箱的热水接口端的管路上设置T2温度检测传感器，上循环流道的液体出口管路上设置有T1温度检测传感器，所述循环泵上设置控制器，控制器通过接收T1温度检测传感器及T2温度检测传感器的反馈信号来控制循环泵工作。

3.根据权利要求2所述的一种集成式太阳能热水器，其特征在于：所述控制器计算T1温度检测传感器与T2温度检测传感器采集温度信号的差值△T，将差值△T与控制器内设定的预设温度信号值T3作比较，当△T大于预设温度信号值T3时，控制器控制循环泵工作，循环泵开始工作后将迫使介质循环管内导热介质流动，将热量传递至水箱内，当△T小于预设温度信号值T3时，控制器控制循环泵停止工作，换热过程结束。

4.根据权利要求1所述的一种集成式太阳能热水器，其特征在于：所述循环泵出口的介质循环管道上并联有膨胀罐，当室外空气变化引起介质循环管道内导热介质体积发生变化时，用于缓冲体积变化对介质循环管道的影响。

5.根据权利要求1所述的一种集成式太阳能热水器，其特征在于：所述封装框架前端可通过透明玻璃密封，顶部可通过密封玻璃密封或挡板密封，后端可拆卸的固定连接有透明玻璃或密封挡板；所述封装框架可替代建筑物阳台的前、侧护栏，作为阳台的一部分与阳台主建筑物的墙体直接固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种集成式太阳能热水器，其特征在于：所述水箱组合可拆卸的固定连接于封装框架上，平板集热器可拆卸的固定连接于封装框架上。

7.根据权利要求1所述的一种集成式太阳能热水器，其特征在于：所述水箱为保温水箱，水箱内设置电加热器，用于通过电加热的方式加热水箱内的水。

8.根据权利要求1所述的一种集成式太阳能热水器，其特征在于：所述吸热膜采用蓝色吸热膜或黑色吸热膜。

Images