CN221055270U - 一种防冻无动力平板太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种防冻无动力平板太阳能热水器，属于太阳能采暖技术领域。包括贮热水箱和太阳能平板集热器，贮热水箱的内腔中高部固定有两根周壁上开有多个通孔的保护套管，保护套管内设置有换热波纹管，贮热水箱的内腔中心偏下部固定有一根集热换热管，集热换热管的两端分别连接在太阳能平板集热器的高温接口和低温接口上，穿出贮热水箱后的保护套管与换热波纹管的端部之间通过锥形硅胶套密封，换热波纹管内运行介质为水，换热波纹管的一端连接冷水进水管，换热波纹管的另一端连接热水出水管，集热换热管内运行介质为防冻液。仅仅在集热换热管与吸热铜管内流道使用防冻液，可防止低温冻结，且防冻液使用量少，节约成本。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能采暖技术领域，涉及一种防冻无动力平板太阳能热水器。
背景技术
太阳能是指太阳光的辐射能量，是一种可再生能源。太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的装置，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器。平板式家用太阳能热水器是由平板集热器、储热贮热水箱及支架等相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠平板集热器，平板集热器利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环进行热交换而达到所需热水，防冻无动力平板太阳能热水器通过平板集热器收集光热热量并通过热水上浮冷水下沉的微循环，将热量传导至贮热水箱内的储热介质。
目前传统的防冻平板太阳能贮热水箱集热器为开式集热系统，为达到防冻的目的，一般在太阳能储热水箱和平板版芯内的铜流道灌注防冻液，因太阳能储热水箱容量较大，一般4㎡的平板集热器需配置240L容积的储热水箱，而适合严寒地区使用的防冻液成本价格一般都较高，其使用环境具有一定限制，给业主增加了较多投资压力，对于预算有限的项目则实施较为困难。
为此，如何解决上述现有技术存在的不足，是本实用新型研究的课题。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种防冻无动力平板太阳能热水器，集热系统中使用较少的防冻液，节约成本。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种防冻无动力平板太阳能热水器，包括贮热水箱和太阳能平板集热器，其特征在于，贮热水箱的内腔中高部固定有两根周壁上开有多个通孔的保护套管，保护套管内设置有换热波纹管，贮热水箱的内腔中心偏下部固定有一根集热换热管，集热换热管的两端分别连接在太阳能平板集热器的高温接口和低温接口上，穿出贮热水箱后的保护套管与换热波纹管的端部之间通过锥形硅胶套密封，换热波纹管内运行介质为水，换热波纹管的一端连接冷水进水管，换热波纹管的另一端连接热水出水管，集热换热管内运行介质为防冻液。
进一步的，太阳能平板集热器包括集热芯板、吸热铜管、上高温管、下低温管，若干吸热铜管固定在集热芯板上，吸热铜管上下两端分别连接上高温管和下低温管，上高温管的高温接口和下低温管的低温接口分别连接在集热换热管的两端。
进一步的，相邻贮热水箱之间的换热波纹管通过保温连接管串联在一起。
进一步的，贮热水箱包括内筒和套设在内筒外部的外筒，所述内筒的外壁与外筒之间填充有高密度发泡隔热层。
进一步的，贮热水箱两端的端盖顶端设置有排气孔，串联的贮热水箱之间的排气孔通过排气管连通。多组防冻无动力平板太阳能热水器之间排气孔互相连通，自然排气，使得系统排气通畅。
集热芯板吸收太阳辐射能，吸热铜管将集热芯板上的热量传递到内部的防冻液，加热后的防冻液上升到上高温管，从而进入到集热换热管内，贮热水箱内的水与集热换热管进行热交换，散热后的防冻液从集热换热管另一端的流回到下低温管内，下低温管再重新分散到各个吸热铜管。贮热水箱内的水升温后从通孔进入到保温套管内，自来水从冷水进水管进入到换热波纹管，换热波纹管内外进行热交换，贮热水箱内的水将热量传递给换热波纹管内的水，加热后的水最后从热水出水管送出供人们使用。
与现有技术相比，本防冻无动力平板太阳能热水器具有以下优点：
1.贮热水箱内介质可为水，其内部中高处内置有保护套管，保护套管内内置换热波纹管。保护套管开密集通孔，通孔的目的是使贮热水箱内的高温水进入保护套管内与换热波纹管直接换热；保护套管固定于贮热水箱两端的端盖中心或偏上位置的高温区，保护套管可防止换热波纹管下垂至贮热水箱底部的低温区而影响集热效果，同时保护套管也可缓冲太阳能高温时产生的气泡上浮对换热波纹管的撞击。
2.贮热水箱的低处内置有一集热换热管，该集热换热管两端分别和太阳能平板集热器的底部和高处接口连通，实行自然循环；集热换热管和集热板芯上的吸热铜管均使用防冻液作为介质，可防止低温冻结。
3.本技术将原先的贮热水箱和太阳能平板集热器内全部使用防冻液改为仅仅在集热换热管与吸热铜管内流道使用防冻液，其用量相比常规技术产品仅为1/150，投资成本很低，大大丰富了其应用范围。
附图说明
图1是本防冻无动力平板太阳能热水器的结构示意图。
图2是本防冻无动力平板太阳能热水器的侧视结构示意图。
图3是贮热水箱的局部剖视图。
图4是保护套管与换热波纹管的装配图。
图5是太阳能平板集热器的结构示意图。
图6是多组防冻无动力平板太阳能热水器串联在一起的结构示意图。
图中，1、贮热水箱；11、内筒；12、外筒；13、高密度发泡隔热层；14、排气孔；15、排气管；2、太阳能平板集热器；21、高温接口；22、低温接口；23、集热芯板；24、吸热铜管；25、上高温管；26、下低温管；3、保护套管；31、通孔；4、换热波纹管；5、集热换热管；6、锥形硅胶套；7、保温连接管。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1-3所示，本防冻无动力平板太阳能热水器包括贮热水箱1和太阳能平板集热器2，贮热水箱1的内腔中高部固定有两根周壁上开有多个通孔31的保护套管3，保护套管3内设置有换热波纹管4，贮热水箱1的内腔中心偏下部固定有一根集热换热管5，集热换热管5的两端分别连接在太阳能平板集热器2的高温接口21和低温接口22上，穿出贮热水箱1后的保护套管3与换热波纹管4的端部之间通过锥形硅胶套6密封，换热波纹管4内运行介质为水，换热波纹管4的一端连接冷水进水管，换热波纹管4的另一端连接热水出水管，集热换热管5内运行介质为防冻液。
如图5所示，太阳能平板集热器2包括集热芯板23、吸热铜管24、上高温管25、下低温管26，若干吸热铜管24固定在集热芯板23上，吸热铜管24上下两端分别连接上高温管25和下低温管26，上高温管25的高温接口21和下低温管26的低温接口22分别连接在集热换热管5的两端。
如图4所示，贮热水箱1包括内筒11和套设在内筒11外部的外筒12，所述内筒11的外壁与外筒12之间填充有高密度发泡隔热层13，贮热水箱1两端的端盖顶端设置有排气孔14。
如图6所示，多组防冻无动力平板太阳能热水器串联方式：相邻贮热水箱1之间的换热波纹管4通过保温连接管7串联在一起，串联的贮热水箱1之间的排气孔14通过排气管15连通。多组防冻无动力平板太阳能热水器之间排气孔14互相连通，自然排气，使得系统排气通畅。
集热芯板23吸收太阳辐射能，吸热铜管24将集热芯板23上的热量传递到内部的防冻液，加热后的防冻液上升到上高温管25，从而进入到集热换热管5内，贮热水箱1内的水与集热换热管5进行热交换，散热后的防冻液从集热换热管5另一端的流回到下低温管26内，下低温管26再重新分散到各个吸热铜管24。贮热水箱1内的水升温后从通孔31进入到保温套管内，自来水从冷水进水管进入到换热波纹管4，换热波纹管4内外进行热交换，贮热水箱1内的水将热量传递给换热波纹管4内的水，加热后的水最后从热水出水管送出供人们使用。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (5)
1.一种防冻无动力平板太阳能热水器，包括贮热水箱和太阳能平板集热器，其特征在于，贮热水箱的内腔中高部固定有两根周壁上开有多个通孔的保护套管，保护套管内设置有换热波纹管，贮热水箱的内腔中心偏下部固定有一根集热换热管，集热换热管的两端分别连接在太阳能平板集热器的高温接口和低温接口上，穿出贮热水箱后的保护套管与换热波纹管的端部之间通过锥形硅胶套密封，换热波纹管内运行介质为水，换热波纹管的一端连接冷水进水管，换热波纹管的另一端连接热水出水管，集热换热管内运行介质为防冻液。
2.根据权利要求1所述的一种防冻无动力平板太阳能热水器，其特征在于，太阳能平板集热器包括集热芯板、吸热铜管、上高温管、下低温管，若干吸热铜管固定在集热芯板上，吸热铜管上下两端分别连接上高温管和下低温管，上高温管的高温接口和下低温管的低温接口分别连接在集热换热管的两端。
3.根据权利要求1所述的一种防冻无动力平板太阳能热水器，其特征在于，相邻贮热水箱之间的换热波纹管通过保温连接管串联在一起。
4.根据权利要求1所述的一种防冻无动力平板太阳能热水器，其特征在于，贮热水箱包括内筒和套设在内筒外部的外筒，所述内筒的外壁与外筒之间填充有高密度发泡隔热层。
5.根据权利要求1所述的一种防冻无动力平板太阳能热水器，其特征在于，贮热水箱两端的端盖顶端设置有排气孔，串联的贮热水箱之间的排气孔通过排气管连通。
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