雙分雙壓式建築一體化太陽能熱水器的製作方法

2023-04-30 12:28:06 3

專利名稱：雙分雙壓式建築一體化太陽能熱水器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能循環系統採用非承壓式、用戶用水系統採用承壓式
的、與建築一體化的雙分雙壓太陽能熱水器。特別涉及通過工質將太陽能循環系統產生的熱水經二次交換，讓有一定壓力的冷水升溫為熱水後，直接向用戶提供有熱水的雙分雙壓太陽能熱水器。屬太陽能熱水器設備領域。
背景技術：
現有太陽能熱水器的加熱方式主要有以下幾種第一種是自然循環方式，是利用水或傳熱工質獲得太陽熱量時密度發生變化，自然實現系統中水或工質在集熱器與儲熱水箱之間或集熱器與換熱器之間循環集熱、儲熱，它運行時的循環動力是靠儲熱水箱放置於太陽能集熱器的上方，儲熱水箱中預先存滿水，集熱器中的水吸收太陽能受熱後，由於密度變化自動進入儲熱水箱，而儲熱水箱底部的冷水自動進入集熱器受熱，如此循環往復，使儲熱水箱內的存水加熱，所使用的熱水直接就是太陽能熱水器的集熱器加熱的熱水，這種結構的太陽能熱水器的優點是製作成本低，無需循環控制環節，無運行成本，缺點是所使用的水直接參與加熱過程，不清潔，加熱過程中易產生水垢和腐蝕，影響太陽能熱水器的使用壽命，水垢又會影響集熱器的吸熱率。第二種是強制循環方式，它運行時的循環動力是靠水泵驅動，將集熱器中受太陽能加熱後的水或其它傳熱工質通過集熱或換熱的方式使儲熱水箱內的水加熱，此種循環方式多用於儲熱水箱的安裝位置基本不受限制的情況下。第三種是直流系統，水或傳熱工質一次通過集熱器加熱後供儲存或直接使用。 現有太陽能熱水器的儲熱水箱又分為兩種非承壓式和承壓式，非承壓式儲熱水箱的製作成本比承壓式儲熱水箱低。

發明內容本實用新型的目的在於克服上述現有太陽能熱水器的缺點，發明一種集熱器(平板或真空管)與儲熱水箱(承壓或非承壓)分離、循環工質與用水分離的雙分系統；熱量循環系統採用傳熱工質進行非承壓式循環，用戶用水系統直接使用具有一定壓力的自來水承壓式供水的雙壓系統，集自然循環與強制循環、承壓系統與非承壓系統於一體，易於實現建築物一體化的多功能太陽能熱水器。 本實用新型的技術問題所採用的下列技術方案解決由集熱板(15)、保溫水箱、支架和管道組成的雙分雙壓式建築一體化太陽能熱水器，其特徵在於承壓保溫水箱(2)的內壁與外壁水箱保溫層(27)之間，緊貼承壓保溫水箱內膽(23)壁有一個環狀水套(21)，環狀水套(21)分別通過兩根管道分別與集熱板(15)上下兩端連接，承壓保溫水箱(2)上端接熱水出水口 (26) 口，承壓保溫水箱(2)下端接自來水進水口 (24)，環狀水套(21)內裝有循環用工質(22)。 環狀水套(21)通過管道與工質補給器(20)和工質排氣口 (28)相互接通。[0007] 承壓保溫水箱內膽(23)內壁進水口處的上方，裝有一塊擾流板(16)。
3[0008] 集熱板(15)側部裝有光伏太陽能電池(14)，循環水泵(12)串聯安裝在下循環管 (17)上。 所述的循環用工質(22)為具有防凍、防腐、無汙染、不結垢、不易揮發、易流動的 液態中間介質。 工作原理在承壓保溫水箱(2)的內壁與外壁水箱保溫層(27)之間，緊貼承壓保 溫水箱內膽(23)內壁裝有一個或多個環狀水套(21)，每個環狀水套(21)呈環形，各通過通 過兩根管道分別與集熱板(15)上下兩塊連接，構成太陽能熱水器外部用的工質循環系統。 工質循環系統內裝有特殊的循環用工質(22)，循環用工質(22)是具有防凍、防腐、無汙染、 不結垢、不易揮發、易流動的液態中間介質，沒有汙垢，不會對系統產生腐蝕和內部結垢，僅 是將太陽能光輻射能轉化為熱水，進行能量傳遞。工質循環系統是在非承壓狀態下使用，其 生產成本低，結構簡單。 承壓保溫水箱(2)外壁接有的工質補給器(20)保證有充分數量的循環用工質 (22)參與能量轉換。 太陽能光伏電池保證在儲熱水箱安裝位置低於集熱器時需用微型循環泵(12)強 制循環的情況下的電能供應。 當承壓保溫水箱(2)的上循環口和下循環口分別高於集熱器的上循環口和下循 環口時，可實現自然循環，而不必採用太陽能光伏電池組件(14)和微型循環泵(12)。 承壓保溫水箱(2)上端接熱水出水口 (26) 口，下端接自來水進水口 (24)，環狀水 套(21)內的循環用工質(22)將熱量經傳導傳熱方式傳送到承壓保溫水箱(2)內膽中裝有 的具有一定壓力的自來水，在熱量交換過程中，自來水被加熱為熱水。 為了防止使用熱水時從內膽進水口進到承壓保溫水箱內膽(23)的冷水擾亂承壓 保溫水箱(2)中已承裝的熱水輸出，在承壓保溫水箱內膽(23)壁的進水口處焊接裝有一塊 擾流板(16)。 本實用新型雙分雙壓太陽能熱水器與一般太陽能熱水器的安裝一樣，可以採用在 自然循環系統，則循環工質倉的下循環口在安裝位置高於集熱器的上循環口時可實現自然 循環。也可以使用在強制循環系統，則水箱位置低置時，可通過太陽能電池驅動微型循環泵 實現強制循環。 本實用新型適用範圍建築一體化太陽能熱水器(含別墅、花園洋房、多層建築
等)；高層建筑陽臺壁掛式。 本實用新型的有益效果是 1、採用雙分系統(集熱器與水箱分離、循環系統與用水系統分離)對集熱器能起 到防凍裂、不結垢、不堵塞、不腐蝕的保護作用；循環系統(自然循環或強制循環)與用水系 統的分離有利於提高太陽能熱水器整體的使用壽命。 2、採用雙壓系統(循環系統非承壓、用水系統承壓)通過二次換熱，可以在當循 環工質倉的下循環口安裝位置高於集熱器的上循環口時實現自然循環；也可以在水箱位置 低置時，採用太陽能電池帶動微型水泵(非承壓)驅動工質進行強制循環換熱，從而達到了 全面利用環保、節能、無源綠色能源(不用市電)的目的，避免了承壓循環系統需增加膨脹 罐、市電循環泵、控制系統等部件的成本費用；獨立的承壓用水系統保證了各用水點的使用 水壓，擾流板可避免補水壓力過大時冷水從水箱底部被快速吸入水箱出熱水口以下結合附圖對本實用新型進一步說明。[0022]


圖1為本實用新型太陽能熱水器的結構示意圖。 圖2是
圖1所示太陽能熱水器的承壓保溫水箱(2)的I部位局部放大圖。[0024] 圖3為本實用新型太陽能熱水器安裝在高層陽臺上的示意圖。[0025] 圖4為圖3所示太陽能熱水器安裝在高層陽臺上的側視圖。[0026] 圖5為圖3所示太陽能熱水器安裝在高層陽臺上的俯視圖。 圖中2-承壓保溫水箱；20-工質補給器；21-環狀水套；22-循環用工質；23-承壓保溫水箱內膽；24-自來水進水口 ；25-承壓保溫水箱外殼；26-熱水出水口 ；27-水箱保溫層；28-工質排氣口 ；29-水箱排汙口 。[0028] 1-陽臺牆體，3-陽臺圍欄；4-樓板；5-陽臺。 12-循環水泵；13-上循環管；14-太陽能電池；15-集熱板；16-擾流板；17-下循環管；18-熱水；19-導線。
具體實施方式
按
圖1所示的製作能承受一定自來水管網壓力的承壓保溫水箱(2)，材料、焊接依國家標準。集熱板(15)按非承壓式或承壓式技術標準製作。非承壓管道用普通鋁塑管連接；承壓管道用鋼塑料鍍鋅管。選用強制循環方式時，在兩塊集熱器(15)中間裝光伏太陽能電池(15)，電池通過導線(19)與循環水泵(12)聯接。循環用工質(22)選用具有防凍、防腐、無汙染、不結垢、不易揮發、易流動的液態中間介質，如純淨水防凍液按1 : l比例添加形成循環用工質，按圖2-5所示方式，安裝在在高層建築物的陽臺上。[0031] 當集熱板(22)受太陽能光照射後在自然循環狀態下，循環工質接受的熱量通過環狀水套(21)將熱量自動傳送到承壓保溫水箱(2)內膽中裝有的冷水中，冷水經二次能量交換後被加熱。 在強制循環狀態下，當循環用工質(22)達到一定溫度後，放置在集熱板(15)上循環口處的傳感器獲得設定的溫度信號，循環水泵(12)起動，將循環用工質(22)強制壓到環狀水套(21)內，環狀水套(21)內的循環用工質(22)熱量經傳導傳熱方式，將熱量傳送給承壓保溫水箱(2)內膽中裝有的冷水中，冷水被加熱。 使用熱水時，打開承壓保溫水箱(2)上部的熱水開關，在自來水水壓的作用下，承壓保溫水箱(2)裝有的熱水漸漸被從頂部水出水口 (26)壓出，實現發明目的。
權利要求一種雙分雙壓式建築一體化太陽能熱水器，由集熱板(15)、保溫水箱、支架和管道組成，其特徵在於承壓保溫水箱(2)的內壁與外壁水箱保溫層(27)之間，緊貼承壓保溫水箱內膽(23)壁有一個環狀水套(21)，環狀水套(21)分別通過兩根管道分別與集熱板(15)上下兩端連接，承壓保溫水箱(2)上端接熱水出水口(26)口，承壓保溫水箱(2)下端接自來水進水口(24)，環狀水套(21)內裝有循環用工質(22)。
2. 根據權利要求1所述的雙分雙壓式建築一體化太陽能熱水器，其特徵在於環狀水套(21)通過管道與工質補給器(20)和工質排氣口 (28)相互接通。
3. 根據權利要求1或2所述的雙分雙壓式建築一體化太陽能熱水器，其特徵在於承壓保溫水箱內膽(23)內壁進水口處的上方，裝有一塊擾流板(16)。
4. 根據權利要求1或2所述的雙分雙壓式建築一體化太陽能熱水器，其特徵在於集熱板(15)側部裝有光伏太陽能電池(14)，循環水泵(12)串聯安裝在下循環管(17)上。
5. 按照權利要求1或2所述的雙分雙壓式建築一體化太陽能熱水器，其特徵在於所述的循環用工質(22)為流動的液態中間介質。
專利摘要本實用新型涉及一種雙分雙壓式建築一體化太陽能熱水器，具體是太陽能循環系統採用非承壓式、用戶用水系統採用承壓式的、與建築一體化的雙分雙壓太陽能熱水器。屬太陽能熱水器設備領域。它是通過工質將太陽能循環系統產生的熱水經二次交換，讓有一定壓力的冷水升溫為熱水後，直接向用戶提供有熱水的雙分雙壓太陽能熱水器。屬太陽能熱水器設備領域。其特徵在於承壓保溫水箱的內壁與外壁水箱保溫層之間，緊貼承壓保溫水箱內膽壁有一個環狀水套，環狀水套分別通過兩根管道分別與集熱板上下兩端連接，承壓保溫水箱上端接熱水出水口口，承壓保溫水箱下端接自來水進水口，環狀水套內裝有循環用工質。
文檔編號F24J2/46GK201547971SQ200920111900
公開日2010年8月11日 申請日期2009年9月7日 優先權日2009年9月7日
發明者李韜鵬 申請人:李韜鵬