CN2669090Y - 双回路水介质太阳能热水装置 - Google Patents

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Abstract

一种双向回路水介质太阳能热水装置，主要由太阳能集热器(1)，承压水箱(2)，换热器(3)，储水罐(4)，循环水泵(5)，控制器(6)，循环管路A(7)和循环管路B(8)组成，其中，太阳能集热器(1)通过循环管路B(8)和循环管路A(7)，以及其上的循环水泵(5)，储水罐(4)与换热器(3)相连接，储水罐(4)处于结构总体的最低位置。当循环水泵(5)停止工作时，会使水介质自动流入储水罐(4)，如处于冬季会达到排空防冻目的。本实用新型结构简单，装置内全部使用水介质，不会发生防冻液泄漏引起的安全和污染问题，使用维护修理简易。

Description

双回路水介质太阳能热水装置
技术领域
本实用新型涉及一种利用太阳能进行热交换的热水装置，尤指本装置可全年全天候安全运行，非动力循环时集热器和循环管路中的水介质借助位能自动流入储水罐，如果在冬季可达到排空防冻的目的。
背景技术
当前我国市场上对太阳能热水装置非常感兴趣，通过它可以取得“绿色”能源，既经济又环保，百姓乐于使用，尤其是在广大的农村市场发展潜力更大。这类热水装置的使用时间是一年四季全天侯使用，而且应是自动控制的，不希望有太多的人为干预，应方便和安全使用。但是到了冬季停泵时会带来管路冻裂的危险，因此往往在集热器，换热器和循环管路中充满防冻介质。系统中的介质因温度发生膨胀会自动进入膨胀罐使系统保持恒定压力，见图1。这种类型的太阳能热水装置存在如下缺点：
1、防冻介质的用量需定期补充，操作麻烦，成本高；
2、介质易发生泄露，引起安全和卫生问题。
为此，本发明人对这类太阳能热水装置进行了重新设计，从根本上改变了技术方案，形成了本次实用新型专利申请的新的技术方案。
发明内容
根据背景技术所述，本实用新型的目的在于提供一种采用温差循环方式，将装置中的集热器，换热器和管路中的防冻介质用水代替，装置动力循环时同样达到热交换目的。当循环水泵停止工作时，装置中的水由于集热器等与储液罐之间存在位差，水介质借助位能流入储水罐，如果在冬季可达到排空防冻的目的，使装置一年四季全天候安全运行。
为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种双回路水介质太阳能热水装置，主要由太阳能集热器(1)，承压水箱(2)，换热器(3)，储水罐(4)，循环水泵(5)，控制器(6)，循环管路A(7)和循环管路B(8)组成，其中：太阳能集热器(1)通过循环管路A(7)和循环管路B(8)与换热器(3)相连接，换热器(3)置于承压水箱(2)之中，在循环管路A的最低位置设置有循环水泵(5)和储水罐(4)，并与换热器(3)相连接，储水罐(4)处于结构总体的最低位置，承压水箱(2)为密闭式，具有保温层的水箱，其上还设置有压力表(21)，安全阀(22)，进水管(24)，出水管(25)和泄水阀(26)，其中还安装有换热器(3)，结构总体中全部采用水介质，控制器(6)可自动控制或人为操纵装置的总体运行。
由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下优点和效果：
1、本实用新型结构简单，造价低，安全可靠，操作简便；
2、本实用新型由于采用水介质，不存在因介质泄露引起安全和污染问题。
附图说明
图1为循环系统采用防冻液介质的习用太阳能热水装置总体示意图
图2为本实用新型总体结构示意图
图3为本实用新型储水罐结构剖视示意图
图中：1-太阳能集热器，2-承压水箱，21-压力表，22-安全阀，23-电加热器，24-进水管，25-出水管，26-泄水阀，3-换热器，4-储水罐，41-保温层，42-循环管路水泵入口，43-水介质出口，44-溢流口，5-循环水泵，6-控制器，7-循环管路A，8-循环管路B，81-排气阀
具体实施方式
由图2可知，一种双回路水介质太阳能热水装置，主要由太阳能集热器1，承压水箱2，换热器3，储水罐4，循环水泵5，控制器6，循环管路A7和循环管路B8组成，其中：太阳能集热器1通过循环管路A7和循环管路B8与换热器3相连接，换热器3置于承压水箱2之中，在循环管路A的最低位置设置由循环水泵5和储水罐4，并与换热器3相连接，储水罐4处于结构总体的最低位置，承压水箱2为密闭式，具有保温层的水箱，其上还设置有压力表21，安全阀22，进水管24，出水管25和泄水阀26，其中还安装有换热器3，结构总体全部采用水介质，控制器6可自动控制或人为操纵装置的总体运行。
由图可知，本实用新型采用温差循环方式，当温差达到一定值时通过温度传感器由控制器启动循环水泵工作，通过换热器3将热能传导给承压水箱2中的水介质，循环时装置中的循环管路A7，B8和集热器1中始终充满水，达到热交换目的。当循环水泵5停止工作时，由于太阳能集热器、管路等和储水罐4之间存在位差，会使水介质自动流入储水罐4，如果在冬季会达到排空防冻的目的。
由图3可知，储水罐4为密闭式，具有保温层41的结构形式，结构具有循环管路A7的入口42和水介质出口43，为了安全，结构上留有溢流口44。
储水罐4的容积应为：
储水罐容积V＝(太阳能集热器内水容量+装置管路内水容量)(1+αΔtmax)升
式中：α—水的体积膨胀系数，可取为0.0006(L/℃L)
Δtmax—置内水介质受热和冷却时温度波动范围的最大值。

Claims (2)

1、一种双回路水介质太阳能热水装置，主要由太阳能集热器(1)，承压水箱(2)，换热器(3)，储水罐(4)，循环水泵(5)，控制器(6)，循环管路A(7)和循环管路B(8)组成，其特征在于：太阳能集热器(1)通过循环管路A(7)和循环管路B(8)与换热器(3)相连接，换热器(3)置于承压水箱(2)之中，在循环管路A的最低位置设置有循环水泵(5)和储水罐(4)，并与换热器(3)相连接，储水罐(4)处于结构总体的最低位置，承压水箱(2)为密闭式，具有保温层的水箱，其上还设置有压力表(21)，安全阀(22)，进水管(24)，出水管(25)和泄水阀(26)，其中还安装有换热器(3)，结构总体中全部采用水介质，控制器(6)可自动控制或人为操纵装置的总体运行。
2、根据权利要求1所述的双回路水介质太阳能热水装置，其特征在于：储水罐(4)为密闭式，具有保温层(41)的结构形式，结构具有循环管路A(7)的入口(42)，水介质出口(43)和溢流口(44)，其储水罐(4)的容积应能容纳太阳能集热器(1)和循环管路A，B(7)，(8)中的水容量，以及水介质最大温差时膨胀的水容量。
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