CN210320707U - 一种节能型太阳能复合供热水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能型太阳能复合供热水系统，包括太阳能集热器、恒温水箱、多个热水用户终端、自来水管、太阳能水箱、洗浴热水储水箱和燃气锅炉，热水用户终端与自来水管之间设置有余热回收装置，自来水经过余热回收装置与热水用户终端的洗浴废水进行热交换后，通入恒温水箱中。本实用新型将洗浴废热和太阳能集热器相结合，在不消耗外界热量的情况下，提升了废热的能量品级，且结构简单，成本很低，适用于各种学校、公共洗浴中心等洗浴废水量大、热水需求量大的地方。

Description

一种节能型太阳能复合供热水系统

技术领域

本实用新型涉及热能利用技术领域，特别涉及一种节能型太阳能复合供热水系统。

背景技术

能源是人类生存的基础，是经济发展的首要问题。随着社会生产的进步和人民生活水平的提高，能源的需求正在大幅度的增长，人们的节能意识不断增强，在提高能源利用率的同时，开发新能源及余热利用相结合的节能设施或产品也备受关注。在日常生活中，洗浴废水是一种城市中常见的低位热源，由于其温度较高，因而有着较好的利用率。目前，对洗浴废水热源进行回收利用的热泵装置成本较高，且收集的废热利用效率较低，无法起到真正节约能源的作用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种节能型太阳能复合供热水系统，将洗浴废水进行回收后与太阳能进行结合使用，从而达到改善能量品级，提高废能可回收利用率的目的。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种节能型太阳能复合供热水系统，包括太阳能集热器、恒温水箱、多个热水用户终端、自来水管、太阳能水箱、洗浴热水储水箱和燃气锅炉，所述自来水管与恒温水箱之间、恒温水箱与太阳能集热器之间、恒温水箱与燃气锅炉之间、太阳能集热器与太阳能水箱之间、太阳能水箱与洗浴热水储水箱之间、燃气锅炉与洗浴热水储水箱之间、洗浴热水储水箱与多个热水用户终端之间均通过连接水管相连接，所述连接水管上安装有电磁阀和水泵，所述热水用户终端与自来水管之间设置有余热回收装置，所述余热回收装置包括PVC管，所述PVC管的顶部与热水用户终端的废水排水口相连接，所述PVC管的内部套接有换热水管，所述换热水管的一端与自来水管相连接，另一端与恒温水箱相连接，自来水经过所述余热回收装置与所述热水用户终端的洗浴废水进行热交换后，通入所述恒温水箱中。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述换热水管相互缠绕形成螺旋状，且一直延伸至PVC管内部的顶端。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述换热水管采用铜合金材料制作而成。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述PVC管与热水用户终端之间设置有过滤网，洗浴废水经过所述过滤网流入PVC管内部。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述太阳能集热器包括玻璃真空集热管，所述玻璃真空集热管由内玻璃管和外玻璃管构成，所述内玻璃管与外玻璃管封闭的空间构成真空腔，所述内玻璃管与外玻璃管之间设置有弹簧支架，所述内玻璃管的外表面设置有选择性吸收涂层。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述玻璃真空集热管的采光平面与水平面的夹角为太阳纬度角。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型采用余热回收装置对洗浴废水中的热量进行回收利用，并利用太阳能进行再次加热，从而最大程度的利用洗浴余热和太阳能，并减少电能等二次能源的使用，且螺旋换热水管的结构简单，便于加工，极大的降低了制造成本。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型余热回收装置的整体结构示意图；

图3是本实用新型玻璃真空集热管的整体结构示意图；

图中：1、太阳能集热器；2、太阳能水箱；3、洗浴热水储水箱；4、燃气锅炉；5、恒温水箱；6、热水用户终端；7、自来水管；8、余热回收装置；9、PVC管；10、换热水管；11、过滤网；12、玻璃真空集热管；13、内玻璃管；14、外玻璃管；15、真空腔；16、弹簧支架；17、选择性吸收涂层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。

此外，如果已知技术的详细描述对于示出本实用新型的特征是不必要的，则将其省略。需要说明的是，下面描述中使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义，此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例

如图1所示，本实用新型提供一种节能型太阳能复合供热水系统，包括太阳能集热器1、恒温水箱5、多个热水用户终端6、自来水管7、太阳能水箱2、洗浴热水储水箱3和燃气锅炉4，自来水管7与恒温水箱5之间、恒温水箱5与太阳能集热器1之间、恒温水箱5与燃气锅炉4之间、太阳能集热器1与太阳能水箱2之间、太阳能水箱2与洗浴热水储水箱3之间、燃气锅炉4与洗浴热水储水箱3之间、洗浴热水储水箱3与多个热水用户终端6之间均通过连接水管相连接，连接水管上安装有电磁阀和水泵。将自来水管的水存入恒温水箱5中，在需要对恒温水箱5中的水进行加热时，由恒温水箱5向太阳能集热器1输入自来水，由太阳能集热器1吸收太阳能进行加热，可以减少部分的能源消耗，一旦加热温度不够时，可以打开相应的阀门和水泵使恒温水箱5向燃气锅炉4进行输水，从而确保洗浴热水的温度，经加热后的洗浴热水流入洗浴热水储水箱3中，然后分配至多个热水用户终端6进行使用，使用后会产生大量的洗浴废水，而这些废水具有较好的低位热源利用率，故可以对该废水进行废能利用，通过在热水用户终端6与自来水管7之间设置有余热回收装置8，并使自来水经过余热回收装置8与热水用户终端6的洗浴废水进行热交换后，通入恒温水箱5中，与洗浴废水进行热交换后的自来水具有一定程度的热能，而恒温水箱5内置有保温隔热层，可以对流入恒温水箱5的自来水起到保温效果，再次加热时可以极大程度的减少能源的消耗。

为了减少换热所增加的设备成本，余热回收装置8采用PVC管9和换热水管10构成，如图2所示，PVC管9的顶部与热水用户终端6的废水排水口相连接，PVC管9的内部套接有换热水管10，换热水管10的一端与自来水管7相连接，另一端与恒温水箱5相连接，当洗浴废水经废水排水口流出进入到PVC管9中，废水开始冲刷换热水管10外表面，与换热水管10中流动的自来水进行热量交换，废水的热量被吸收后，最终汇入下水道，而换热后的自来水流入恒温水箱5之中，该余热回收装置8结构简单，方便安装与拆卸，且便于加工，极大的减少换热所需要的成本。

为提高换热水管10与洗浴废水的热能交换效率，换热水管10采用形成螺旋状结构，且一直延伸至PVC管9内部的顶端，当洗浴废水流入时，自来水从接头处流进余热回收装置8，在螺旋盘旋管中向上流动，到盘管的顶端时沿着径向向圆心流动，到圆心处自来水垂直向下流，螺旋换热管的换热模型，可以看做是管内侧螺旋管对流换热与管外侧流体横掠管束传热模型。螺旋管内的自来水在管道内流动可形成迪恩涡，废水与管壁间的对流作用一定程度上加快了管内流体的扰动，使得管中心的流体不断地运动到管内壁，又从管内壁运动到管中心，这在一定程度上提高了螺旋管的传热系数，从而使系统可以更高效的收集洗浴废水中的热量。

为了提高换热水管10的导热性，换热水管10采用铜合金材料制作而成，铜合金可以和水很好地相容，在自然状态下，铜合金管有很好的抗腐蚀性能，腐蚀速率小于0.33mm/a。且和不锈钢管材质相比，铜合金导热性良好并且易加工，进一步提高与洗浴废水的热能交换。

此外，要想充分收集废水中的余热，必须对洗浴废水进行简单过滤，故在PVC管9与热水用户终端6之间设置有过滤网11，洗浴废水经过过滤网11流入PVC管9内部，以避免水中杂质覆盖在换热器表面，影响换热。

如图3所示，太阳能集热器1采用玻璃真空集热管12进行集热，玻璃真空集热管12由内玻璃管13和外玻璃管14构成，内玻璃管13与外玻璃管14封闭的空间构成真空腔15，内玻璃管13与外玻璃管14之间设置有弹簧支架16，内玻璃管13的外表面设置有选择性吸收涂层17，选择性吸收涂层17采用高吸收比和低发射率的材料制作而成，例如：半导体材料和有机硅材料。由选择性吸收涂层17对太阳能吸收，可以保证太阳能集热器1的导热性能，同时，内外管之间有弹簧支架16支撑，弹簧支架16可以自由的伸缩，以缓解热胀冷缩而引起的形状变化。

为了获得最大采光率，玻璃真空集热管12的采光平面与水平面的夹角为太阳纬度角，这样可以使集热器接收到最好的太阳照射。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种节能型太阳能复合供热水系统，包括太阳能集热器(1)、恒温水箱(5)、多个热水用户终端(6)、自来水管(7)、太阳能水箱(2)、洗浴热水储水箱(3)和燃气锅炉(4)，所述自来水管(7)与恒温水箱(5)之间、恒温水箱(5)与太阳能集热器(1)之间、恒温水箱(5)与燃气锅炉(4)之间、太阳能集热器(1)与太阳能水箱(2)之间、太阳能水箱(2)与洗浴热水储水箱(3)之间、燃气锅炉(4)与洗浴热水储水箱(3)之间、洗浴热水储水箱(3)与多个热水用户终端(6)之间均通过连接水管相连接，所述连接水管上安装有电磁阀和水泵，其特征在于，所述热水用户终端(6)与自来水管(7)之间设置有余热回收装置(8)，所述余热回收装置(8)包括PVC管(9)，所述PVC管(9)的顶部与热水用户终端(6)的废水排水口相连接，所述PVC管(9)的内部套接有换热水管(10)，所述换热水管(10)的一端与自来水管(7)相连接，另一端与恒温水箱(5)相连接，自来水经过所述余热回收装置(8)与所述热水用户终端(6)的洗浴废水进行热交换后，通入所述恒温水箱(5)中。

2.根据权利要求1所述的一种节能型太阳能复合供热水系统，其特征在于，所述换热水管(10)相互缠绕形成螺旋状，且一直延伸至PVC管(9)内部的顶端。

3.根据权利要求2所述的一种节能型太阳能复合供热水系统，其特征在于，所述换热水管(10)采用铜合金材料制作而成。

4.根据权利要求2-3任一所述的一种节能型太阳能复合供热水系统，其特征在于，所述PVC管(9)与热水用户终端(6)之间设置有过滤网(11)，洗浴废水经过所述过滤网(11)流入PVC管(9)内部。

5.根据权利要求4所述的一种节能型太阳能复合供热水系统，其特征在于，所述太阳能集热器(1)包括玻璃真空集热管(12)，所述玻璃真空集热管(12)由内玻璃管(13)和外玻璃管(14)构成，所述内玻璃管(13)与外玻璃管(14)封闭的空间构成真空腔(15)，所述内玻璃管(13)与外玻璃管(14)之间设置有弹簧支架(16)，所述内玻璃管(13)的外表面设置有选择性吸收涂层(17)。

6.根据权利要求5所述的一种节能型太阳能复合供热水系统，其特征在于，所述玻璃真空集热管(12)的采光平面与水平面的夹角为太阳纬度角。

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