一種燃氣輔助太陽能熱水一體的製造方法
2023-09-10 07:01:15 1
一種燃氣輔助太陽能熱水一體的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種燃氣輔助太陽能熱水一體機，屬於太陽能應用【技術領域】。該機的儲熱水箱內具有與太陽能集熱器的換熱介質管路構成循環迴路的熱交換器，儲熱水箱還具有燃氣進水口和燃氣出水口，並通過外部水路與燃氣換熱器構成水循環管路，燃氣換熱器的下部和上部分別具有燃氣燃燒器和燃氣集煙罩，燃氣集煙罩與穿過儲熱水箱的尾氣換熱器連通。本實用新型將燃氣加熱與太陽能加熱有機結合，使其相互補充，可以保證熱水的持續提供，充分利用燃氣熱能，更有利於節能環保，便於製成與現代建築設計配套的一體機，從而為提供符合節能環保要求的住宅創造了條件。
【專利說明】一種燃氣輔助太陽能熱水一體機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種熱水器，尤其是一種燃氣輔助太陽能熱水一體機，屬於太陽能應用【技術領域】。
【背景技術】
[0002]太陽能熱水器是目前得到普及的熱水器，雖然此類熱水器具有節能環保的顯著優點，但其缺陷也較為突出，例如，夜晚或陰天，由於缺乏足夠的太陽輻照，水溫難以提升，尤其當環境溫度較低時，單靠太陽能熱水器無法滿足熱水的使用需求。為了解決這一問題，各種複合能源的熱水器應運而生。其中，以太陽能和燃氣為複合能源的熱水器典型結構為申請號201120029320.1的中國專利所公開，該熱水器包括水箱，以及位於水箱下方的燃氣熱裝置，水箱的頂面或側壁的上方設有出水口，水箱的側壁下方設有熱水出水口，此外還包括集熱器，集熱器與水箱之間分別通過水箱進水管和水箱出水管連接，水箱進水管的一端連接集熱器出水口，另一端連接於水箱的頂端或側壁的上方，水箱出水管上設有溫控閥和水泵。
[0003]據 申請人:了解，現有此類熱水器無論以燃氣還是以太陽能為主能源，其本質上均為兩種熱源簡單的串聯或並聯組合，不僅連接管路複雜，安裝不便，而且分體安裝，佔據空間大，尤其是燃氣尾氣直接排入大氣，餘熱未能利用，更沒有與建築設計統籌考慮，因此難以滿足適應節能環保及與建築設計配套的時代發展需求。
[0004]另外，在太陽輻照度非常好的天氣，當水箱溫度達到設定的溫度時，為保護水箱不至於因過熱而出故障，常規水箱的控制器會控制停止進一步將太陽能集熱器的熱量傳遞給水箱，導致多餘的太陽能被白白浪費。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的首要在於:針對上述現有技術存在的問題，通過將太陽能和燃氣熱源有機結合，提出一種可以持續提供熱水，並充分發揮燃氣效能、更為節能環保的燃氣輔助太陽能熱水一體機，從而為與現代建築設計配套奠定良好的基礎。
[0006]本實用新型進一步的目的在於:提出一種不僅可以持續提供熱水，而且可以保證熱水舒適感的燃氣輔助太陽能熱水一體機。
[0007]本實用新型更進一步的目的在於:提出一種可以避免陽光充沛時太陽能被浪費的燃氣輔助太陽能熱水一體機。
[0008]為了達到以上首要目的，本實用新型燃氣輔助太陽能熱水一體機的基本技術方案為:包括具有冷水進口和熱水出口的儲熱水箱(俗稱內膽)，所述儲熱水箱內具有與太陽能集熱器的換熱介質管路構成循環迴路的熱交換器，所述儲熱水箱還具有燃氣進水口和燃氣出水口，並通過外部水路與燃氣換熱器構成水循環管路，所述燃氣換熱器的下部和上部分別具有燃氣燃燒器和燃氣集煙罩，所述燃氣集煙罩與穿過儲熱水箱的尾氣換熱器連通。
[0009]本實用新型進一步的完善是，所述燃氣燃燒器下部具有燃氣鼓風機，或者尾氣換熱器出口具有抽風機。
[0010]使用時，當太陽能集熱器吸收太陽輻射熱量時，介質循環泵啟動，藉助換熱介質通過循環迴路將熱量送到熱交換器內，與儲熱水箱裡的水熱交換，通過不斷循環，直至將儲熱水箱內的水加熱到設定溫度。當陰天或夜晚，無法依靠太陽輻射加熱時，或者熱水需求量較大(例如多人多點用水時)，儲熱水箱裡的水溫下降較快達到閾值時，燃氣燃燒器點燃，同時水路循環泵啟動，驅使儲熱水箱內的低溫水通過燃氣進水口進入燃氣換熱器吸熱升溫後再通過燃氣熱水口進入儲熱水箱內，使水箱內的儲水升溫，同時，通過燃氣換熱器換熱後的燃燒尾氣在風機的作用下由燃氣集煙罩進入穿過儲熱水箱的尾氣換熱器，與儲熱水箱內的水進行熱交換，進一步提升水溫，直至達到設定溫度；而尾氣溫度進一步下降。
[0011]這樣，不僅將太陽能與燃氣兩種熱源組合在一起，使其可以相互補充，在充分利用太陽能的情況下，輔以燃氣加熱，保證熱水的持續提供；而且由於將燃氣加熱與太陽能加熱有機結合，因此可以在充分利用燃氣熱能的同時，使其排出的煙氣溫度更低，更有利於節能環保；加之本實用新型的結構在輸出同等燃氣功率的情況下，燃氣燃燒器、燃氣換熱器的體積更為小巧緊湊，可以將儲熱水箱、燃氣燃燒器、燃氣換熱器、燃氣集煙罩、水路循環泵集成在同一外殼內，因此便於製成與現代建築設計配套的一體機一例如製成容置於廚房吊櫃內的一體機，從而為提供符合節能環保要求的住宅創造了條件。
[0012]為了達到本實用新型進一步的目的，所述儲熱水箱(2)的主體為立置的圓柱狀，所述尾氣換熱器垂向穿過儲熱水箱(2)的中央，所述熱交換器(2-1)為盤繞於尾氣換熱器
(14)但相互獨立不接觸的盤管熱交換器，所述燃氣進水口(7)和燃氣出水口(8)分別位於儲熱水箱(2)圓柱面的下部和上部，且分別延伸至儲熱水箱內盤管熱交換器與尾氣換熱器
(14)環形間隔的下方和上方。
[0013]這樣，當燃氣輔助加熱時，水循環管路在儲熱水箱內的出水和進水可以形成盤管熱交換器與尾氣換熱器環形間隔區域的紊流，從而有助於同時提高盤管熱交換器與尾氣換熱器的換熱效率；當太陽能單獨加熱時，可以控制水路循環泵在燃氣不點燃的情況下依然趨勢水循環，在盤管熱交換器與尾氣換熱器環形間隔區域形成紊流，從而有助於盤管熱交換器的換熱效率；從而使儲熱水箱內的水升溫更快、溫度更均勻，保證熱水的舒適感。
[0014]為了達到更進一步的目的，所述儲熱水箱(2)設有內部充填有相變儲熱材料(17)的相變儲熱材料腔(16)。
[0015]這樣，當熱源提供的熱量充裕時，當達到相變儲能材料融點後，相變儲能材料將融化成流體態，因相變儲能材料比熱容遠大於水，所以其能吸收大量的熱量，相變材料全部融化後，水箱溫度繼續上升，直至達到設定的溫度。而當熱源提供的熱量不能滿足需要(例如大量用水或太陽能不足時)，水箱溫度下降到相變材料凝固點時，相變材料會固化並釋放出大量的熱量。這樣，與常規水箱比，同樣的水箱設定溫度，本實用新型可以讓水箱存儲更多的熱量，更加充分利用太陽能，減少浪費，並能使水箱熱水出水量增加，提高用戶舒適度體驗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0017]圖1為本實用新型實施例一的結構示意圖。丨罩13，燃氣集煙罩13與由上至下穿過儲熱11下部具有燃氣鼓風風機10。在儲熱水箱.填有相變儲熱材料17。盤管熱交換器2-1燃氣進水口 7和燃氣出水口 8分別位於儲熱水箱2內盤管熱交換器2-1與尾氣換熱燃燒器11、燃氣換熱器12、燃氣集煙罩13、引」適合容置於廚房吊櫃內，從而融入建築裝
制。當檢測到太陽能集熱器6吸收太陽熱I熱介質送到熱交換器2-1裡，熱交換器2-1口熱整個儲熱水箱裡的水到設定溫度；大量:很快到達設定警戒值，水循環泵9啟動，同,使儲熱水箱2中部或下部低溫水通過燃氣I氣熱水口 8進入儲熱水箱2上部，隨後通的作用下，由燃氣集煙罩13進入儲熱水箱I水吸收尾氣的熱量，使水溫進一步提升，尾[0027]實施例二
[0028]本實施例的燃氣輔助太陽能熱水一體機如圖2所不,其基本構成與實施例一相同，不同之處在於:
[0029]I)燃氣集煙罩13與由下至上穿過儲熱水箱2中央的尾氣換熱器14連通；
[0030]2)尾氣換熱器14出口具有抽排風機10，取代了原先位於燃氣燃燒器11下部的燃氣鼓風機；
[0031]3)在儲熱水箱2的外壁設置夾套構成的相變儲熱材料腔16 ；
[0032]4)電腦控制器15外置，通過有線或無線通訊進行操控，太陽能系統和燃氣系統可同時工作，也可以單獨工作。
[0033]凡採用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種燃氣輔助太陽能熱水一體機，包括具有冷水進口(2-2)和熱水出口(2-3)的儲熱水箱(2)，所述儲熱水箱(2)內具有與太陽能集熱器(6)的換熱介質管路構成循環迴路的熱交換器(2-1 )，其特徵在於:所述儲熱水箱(2 )還具有燃氣進水口( 7 )和燃氣出水口( 8 )，並通過外部水路與燃氣換熱器(12)構成水循環管路，所述燃氣換熱器(12)的下部和上部分別具有燃氣燃燒器(11)和燃氣集煙罩(13)，所述燃氣集煙罩(13)與穿過儲熱水箱(2)的尾氣換熱器(14)連通。
2.根據權利要求1所述的燃氣輔助太陽能熱水一體機，其特徵在於:所述儲熱水箱(2)的主體為立置的圓柱狀，所述尾氣換熱器垂向穿過儲熱水箱(2)的中央，所述熱交換器(2-1)為盤繞於尾氣換熱器(14)但相互獨立不接觸的盤管熱交換器，所述燃氣進水口(7)和燃氣出水口(8)分別位於儲熱水箱(2)圓柱面的下部和上部，且分別延伸至儲熱水箱內盤管熱交換器與尾氣換熱器(14 )環形間隔的下方和上方。
3.根據權利要求1或2所述的燃氣輔助太陽能熱水一體機，其特徵在於:所述儲熱水箱(2 )設有內部充填有相變儲熱材料(17 )的相變儲熱材料腔(16 )。
4.根據權利要求3所述的燃氣輔助太陽能熱水一體機，其特徵在於:所述燃氣燃燒器(11)下部具有燃氣鼓風風機(10 )。
5.根據權利要求3所述的燃氣輔助太陽能熱水一體機，其特徵在於:所述尾氣換熱器(14)出口具有抽排風機(10)。
6.根據權利要求4所述的燃氣輔助太陽能熱水一體機，其特徵在於:所述儲熱水箱(2)、燃氣燃燒器(11)、燃氣換熱器(12)、燃氣集煙罩(13)、水路循環泵(9)集成在同一外殼Cl)內。
7.根據權利要求6所述的燃氣輔助太陽能熱水一體機，其特徵在於:所述一體機容置於廚房吊櫃內。
8.根據權利要求7所述的燃氣輔助太陽能熱水一體機，其特徵在於:所述儲熱水箱(2)內的上部設置有相變儲熱材料腔。
9.根據權利要求7所述的燃氣輔助太陽能熱水一體機，其特徵在於:所述儲熱水箱(2)的外壁設置夾套構成的相變儲熱材料腔(16 )。
【文檔編號】F24J2/46GK203629059SQ201320829782
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】朱慶國, 吳彪 申請人:江蘇邁能高科技有限公司