一種燃?xì)廨o助太陽能熱水一體的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種燃?xì)廨o助太陽能熱水一體機(jī)，屬于太陽能應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】。該機(jī)的儲(chǔ)熱水箱內(nèi)具有與太陽能集熱器的換熱介質(zhì)管路構(gòu)成循環(huán)回路的熱交換器，儲(chǔ)熱水箱還具有燃?xì)膺M(jìn)水口和燃?xì)獬鏊?，并通過外部水路與燃?xì)鈸Q熱器構(gòu)成水循環(huán)管路，燃?xì)鈸Q熱器的下部和上部分別具有燃?xì)馊紵骱腿細(xì)饧療熣?，燃?xì)饧療熣峙c穿過儲(chǔ)熱水箱的尾氣換熱器連通。本發(fā)明將燃?xì)饧訜崤c太陽能加熱有機(jī)結(jié)合，使其相互補(bǔ)充，可以保證熱水的持續(xù)提供，充分利用燃?xì)鉄崮?，更有利于?jié)能環(huán)保，便于制成與現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)配套的一體機(jī)，從而為提供符合節(jié)能環(huán)保要求的住宅創(chuàng)造了條件。
【專利說明】一種燃?xì)廨o助太陽能熱水一體機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱水器，尤其是一種燃?xì)廨o助太陽能熱水一體機(jī)，屬于太陽能應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[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(jié)能環(huán)保的顯著優(yōu)點(diǎn)，但其缺陷也較為突出，例如，夜晚或陰天，由于缺乏足夠的太陽輻照，水溫難以提升，尤其當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，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，各種復(fù)合能源的熱水器應(yīng)運(yùn)而生。其中，以太陽能和燃?xì)鉃閺?fù)合能源的熱水器典型結(jié)構(gòu)為申請(qǐng)?zhí)?01120029320.1的中國專利所公開，該熱水器包括水箱，以及位于水箱下方的燃?xì)鉄嵫b置，水箱的頂面或側(cè)壁的上方設(shè)有出水口，水箱的側(cè)壁下方設(shè)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(jìn)水管和水箱出水管連接，水箱進(jìn)水管的一端連接集熱器出水口，另一端連接于水箱的頂端或側(cè)壁的上方，水箱出水管上設(shè)有溫控閥和水泵。
[0003]據(jù) 申請(qǐng)人:了解，現(xiàn)有此類熱水器無論以燃?xì)膺€是以太陽能為主能源，其本質(zhì)上均為兩種熱源簡單的串聯(lián)或并聯(lián)組合，不僅連接管路復(fù)雜，安裝不便，而且分體安裝，占據(jù)空間大，尤其是燃?xì)馕矚庵苯优湃氪髿?，余熱未能利用，更沒有與建筑設(shè)計(jì)統(tǒng)籌考慮，因此難以滿足適應(yīng)節(jié)能環(huán)保及與建筑設(shè)計(jì)配套的時(shí)代發(fā)展需求。
[0004]另外，在太陽輻照度非常好的天氣，當(dāng)水箱溫度達(dá)到設(shè)定的溫度時(shí)，為保護(hù)水箱不至于因過熱而出故障，常規(guī)水箱的控制器會(huì)控制停止進(jìn)一步將太陽能集熱器的熱量傳遞給水箱，導(dǎo)致多余的太陽能被白白浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的首要在于:針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，通過將太陽能和燃?xì)鉄嵩从袡C(jī)結(jié)合，提出一種可以持續(xù)提供熱水，并充分發(fā)揮燃?xì)庑?、更為?jié)能環(huán)保的燃?xì)廨o助太陽能熱水一體機(jī)，從而為與現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)配套奠定良好的基礎(chǔ)。
[0006]本發(fā)明進(jìn)一步的目的在于:提出一種不僅可以持續(xù)提供熱水，而且可以保證熱水舒適感的燃?xì)廨o助太陽能熱水一體機(jī)。
[0007]本發(fā)明更進(jìn)一步的目的在于:提出一種可以避免陽光充沛時(shí)太陽能被浪費(fèi)的燃?xì)廨o助太陽能熱水一體機(jī)。
[0008]為了達(dá)到以上首要目的，本發(fā)明燃?xì)廨o助太陽能熱水一體機(jī)的基本技術(shù)方案為:包括具有冷水進(jìn)口和熱水出口的儲(chǔ)熱水箱(俗稱內(nèi)膽)，所述儲(chǔ)熱水箱內(nèi)具有與太陽能集熱器的換熱介質(zhì)管路構(gòu)成循環(huán)回路的熱交換器，所述儲(chǔ)熱水箱還具有燃?xì)膺M(jìn)水口和燃?xì)獬鏊?，并通過外部水路與燃?xì)鈸Q熱器構(gòu)成水循環(huán)管路，所述燃?xì)鈸Q熱器的下部和上部分別具有燃?xì)馊紵骱腿細(xì)饧療熣?，所述燃?xì)饧療熣峙c穿過儲(chǔ)熱水箱的尾氣換熱器連通。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步的完善是，所述燃?xì)馊紵飨虏烤哂腥細(xì)夤娘L(fēng)機(jī)，或者尾氣換熱器出口具有抽風(fēng)機(jī)。
[0010]使用時(shí)，當(dāng)太陽能集熱器吸收太陽輻射熱量時(shí)，介質(zhì)循環(huán)泵啟動(dòng)，借助換熱介質(zhì)通過循環(huán)回路將熱量送到熱交換器內(nèi)，與儲(chǔ)熱水箱里的水熱交換，通過不斷循環(huán)，直至將儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的水加熱到設(shè)定溫度。當(dāng)陰天或夜晚，無法依靠太陽輻射加熱時(shí)，或者熱水需求量較大(例如多人多點(diǎn)用水時(shí))，儲(chǔ)熱水箱里的水溫下降較快達(dá)到閾值時(shí)，燃?xì)馊紵鼽c(diǎn)燃，同時(shí)水路循環(huán)泵啟動(dòng)，驅(qū)使儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的低溫水通過燃?xì)膺M(jìn)水口進(jìn)入燃?xì)鈸Q熱器吸熱升溫后再通過燃?xì)鉄崴谶M(jìn)入儲(chǔ)熱水箱內(nèi)，使水箱內(nèi)的儲(chǔ)水升溫，同時(shí)，通過燃?xì)鈸Q熱器換熱后的燃燒尾氣在風(fēng)機(jī)的作用下由燃?xì)饧療熣诌M(jìn)入穿過儲(chǔ)熱水箱的尾氣換熱器，與儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的水進(jìn)行熱交換，進(jìn)一步提升水溫，直至達(dá)到設(shè)定溫度；而尾氣溫度進(jìn)一步下降。
[0011]這樣，不僅將太陽能與燃?xì)鈨煞N熱源組合在一起，使其可以相互補(bǔ)充，在充分利用太陽能的情況下，輔以燃?xì)饧訜?，保證熱水的持續(xù)提供；而且由于將燃?xì)饧訜崤c太陽能加熱有機(jī)結(jié)合，因此可以在充分利用燃?xì)鉄崮艿耐瑫r(shí)，使其排出的煙氣溫度更低，更有利于節(jié)能環(huán)保；加之本發(fā)明的結(jié)構(gòu)在輸出同等燃?xì)夤β实那闆r下，燃?xì)馊紵鳌⑷細(xì)鈸Q熱器的體積更為小巧緊湊，可以將儲(chǔ)熱水箱、燃?xì)馊紵?、燃?xì)鈸Q熱器、燃?xì)饧療熣?、水路循環(huán)泵集成在同一外殼內(nèi)，因此便于制成與現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)配套的一體機(jī)一例如制成容置于廚房吊柜內(nèi)的一體機(jī)，從而為提供符合節(jié)能環(huán)保要求的住宅創(chuàng)造了條件。
[0012]為了達(dá)到本發(fā)明進(jìn)一步的目的，所述儲(chǔ)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(chǔ)熱水箱(2)的中央，所述熱交換器(2-1)為盤繞于尾氣換熱器(14)但相互獨(dú)立不接觸的盤管熱交換器，所述燃?xì)膺M(jìn)水口(7)和燃?xì)獬鏊?8)分別位于儲(chǔ)熱水箱(2)圓柱面的下部和上部，且分別延伸至儲(chǔ)熱水箱內(nèi)盤管熱交換器與尾氣換熱器(14)環(huán)形間隔的下方和上方。
[0013]這樣，當(dāng)燃?xì)廨o助加熱時(shí)，水循環(huán)管路在儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的出水和進(jìn)水可以形成盤管熱交換器與尾氣換熱器環(huán)形間隔區(qū)域的紊流，從而有助于同時(shí)提高盤管熱交換器與尾氣換熱器的換熱效率；當(dāng)太陽能單獨(dú)加熱時(shí)，可以控制水路循環(huán)泵在燃?xì)獠稽c(diǎn)燃的情況下依然趨勢(shì)水循環(huán)，在盤管熱交換器與尾氣換熱器環(huán)形間隔區(qū)域形成紊流，從而有助于盤管熱交換器的換熱效率；從而使儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的水升溫更快、溫度更均勻，保證熱水的舒適感。
[0014]為了達(dá)到更進(jìn)一步的目的，所述儲(chǔ)熱水箱(2)設(shè)有內(nèi)部充填有相變儲(chǔ)熱材料(17)的相變儲(chǔ)熱材料腔(16)。
[0015]這樣，當(dāng)熱源提供的熱量充裕時(shí)，當(dāng)達(dá)到相變儲(chǔ)能材料融點(diǎn)后，相變儲(chǔ)能材料將融化成流體態(tài)，因相變儲(chǔ)能材料比熱容遠(yuǎn)大于水，所以其能吸收大量的熱量，相變材料全部融化后，水箱溫度繼續(xù)上升，直至達(dá)到設(shè)定的溫度。而當(dāng)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(shí))，水箱溫度下降到相變材料凝固點(diǎn)時(shí)，相變材料會(huì)固化并釋放出大量的熱量。這樣，與常規(guī)水箱比，同樣的水箱設(shè)定溫度，本發(fā)明可以讓水箱存儲(chǔ)更多的熱量，更加充分利用太陽能，減少浪費(fèi)，并能使水箱熱水出水量增加，提高用戶舒適度體驗(yàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。[0019]圖中含有:外殼1，儲(chǔ)熱水箱2，盤管熱交換器2-1，冷水進(jìn)口 2-2，熱水出口 2-3，盤管熱交換器出口 3，盤管熱交換器進(jìn)口 4，介質(zhì)循環(huán)泵5，太陽能集熱器6，燃?xì)膺M(jìn)水口 7，燃?xì)獬鏊?8，水路循環(huán)泵9，風(fēng)機(jī)10，燃?xì)馊紵?1，燃?xì)鈸Q熱器12，燃?xì)饧療熣?3，尾氣換熱器14，控制器15，相變儲(chǔ)熱材料腔16，相變儲(chǔ)熱材料17。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例一
本實(shí)施例的燃?xì)廨o助太陽能熱水一體機(jī)如圖1所示，立置的圓柱狀儲(chǔ)熱水箱2(又稱內(nèi)膽)具有冷水進(jìn)口 2-2和熱水出口 2-3，其中的盤管熱交換器2-1與涂覆吸熱材料的太陽能集熱器6的換熱介質(zhì)管路構(gòu)成循環(huán)回路。并且，儲(chǔ)熱水箱2還具有燃?xì)膺M(jìn)水口 7和燃?xì)獬鏊?8，通過外部水路與具有翅片的燃?xì)鈸Q熱器12構(gòu)成水循環(huán)管路，燃?xì)鈸Q熱器12的下部和上部是燃?xì)馊紵?1，上部具有燃?xì)饧療熣?3，燃?xì)饧療熣?3與由上至下穿過儲(chǔ)熱水箱2中央的尾氣換熱器14連通。燃?xì)馊紵?1下部具有燃?xì)夤娘L(fēng)風(fēng)機(jī)10。在儲(chǔ)熱水箱2內(nèi)的上部設(shè)置有相變儲(chǔ)熱材料腔16，其內(nèi)部充填有相變儲(chǔ)熱材料17。盤管熱交換器2-1盤繞于尾氣換熱器14周圍，但相互獨(dú)立不接觸。燃?xì)膺M(jìn)水口 7和燃?xì)獬鏊?8分別位于儲(chǔ)熱水箱2圓柱面的下部和上部，且分別延伸至儲(chǔ)熱水箱2內(nèi)盤管熱交換器2-1與尾氣換熱器14的環(huán)形間隔下方和上方。儲(chǔ)熱水箱2、燃?xì)馊紵?1、燃?xì)鈸Q熱器12、燃?xì)饧療熣?3、水路循環(huán)泵9集成在同一外殼I內(nèi)，該一體機(jī)特別適合容置于廚房吊柜內(nèi)，從而融入建筑裝潢設(shè)計(jì)之中。
[0021]運(yùn)行可以通過內(nèi)置的電腦控制器15控制。當(dāng)檢測(cè)到太陽能集熱器6吸收太陽熱量時(shí)，介質(zhì)循環(huán)泵5動(dòng)作，將太陽能集熱器6里的熱介質(zhì)送到熱交換器2-1里，熱交換器2-1將熱量傳給儲(chǔ)熱水箱2里的水，不斷循環(huán)，直至加熱整個(gè)儲(chǔ)熱水箱里的水到設(shè)定溫度；大量用水或太陽輻照度不足時(shí)，水箱里的水溫度下降很快到達(dá)設(shè)定警戒值，水循環(huán)泵9啟動(dòng)，同時(shí)燃?xì)馊細(xì)夤娘L(fēng)機(jī)10啟動(dòng)，燃?xì)馊紵?1燃燒，使儲(chǔ)熱水箱2中部或下部低溫水通過燃?xì)膺M(jìn)水口 7進(jìn)入燃?xì)鈸Q熱器12吸熱升溫，再通過燃?xì)鉄崴?8進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱2上部，隨后通過燃?xì)鈸Q熱器12換熱后的尾氣在燃?xì)夤娘L(fēng)機(jī)10的作用下，由燃?xì)饧療熣?3進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱2內(nèi)安裝的尾氣換熱器14內(nèi)，并由儲(chǔ)熱水箱里的水吸收尾氣的熱量，使水溫進(jìn)一步提升，尾氣溫度進(jìn)一步下降，不斷循環(huán)直到水溫達(dá)到設(shè)定的溫度；當(dāng)太陽持續(xù)提供熱量使儲(chǔ)熱水箱2里水溫度上升，達(dá)到相變儲(chǔ)能材料17融點(diǎn)時(shí)，相變儲(chǔ)能材料17開始融化成流體態(tài)，直至全部融化后，儲(chǔ)熱水箱2溫度繼續(xù)上升，達(dá)到設(shè)定的溫度時(shí)則由控制器15控制停止換熱；而當(dāng)大量用水或太陽能不足時(shí)用水，儲(chǔ)熱水箱2里水溫度會(huì)下降，達(dá)到相變儲(chǔ)熱材料17凝固點(diǎn)時(shí)，相變儲(chǔ)熱材料17會(huì)固化并釋放出熱量。
[0022]由此可見，本實(shí)施例具有如下顯著優(yōu)點(diǎn):
0.燃?xì)馀c太陽能有機(jī)結(jié)合，體積小，安裝方便，可24小時(shí)提供熱水，同時(shí)節(jié)能環(huán)保，無太陽的天氣，單獨(dú)依靠燃?xì)庖材鼙ＷC連續(xù)供水，保證舒適性不減；
2).儲(chǔ)熱水箱內(nèi)安裝有燃?xì)馕矚鈸Q熱器，可吸收燃?xì)馕矚饫锏臒崃拷o儲(chǔ)熱水箱里的水，提高了燃?xì)饫寐?，?jié)省能源，降低污染；
3).可以儲(chǔ)存熱量，提高太陽能的利用率，減少燃燒燃?xì)鈺r(shí)的二氧化碳排出量。
[0023]實(shí)施例二 本實(shí)施例的燃?xì)廨o助太陽能熱水一體機(jī)如圖2所不，其基本構(gòu)成與實(shí)施例一相同，不同之處在于:
1)燃?xì)饧療熣?3與由下至上穿過儲(chǔ)熱水箱2中央的尾氣換熱器14連通；
2)尾氣換熱器14出口具有抽排風(fēng)機(jī)10，取代了原先位于燃?xì)馊紵?1下部的燃?xì)夤娘L(fēng)機(jī)；
3)在儲(chǔ)熱水箱2的外壁設(shè)置夾套構(gòu)成的相變儲(chǔ)熱材料腔16；
4)電腦控制器15外置，通過有線或無線通訊進(jìn)行操控，太陽能系統(tǒng)和燃?xì)庀到y(tǒng)可同時(shí)工作，也可以單獨(dú)工作。
[0024]凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種燃?xì)廨o助太陽能熱水一體機(jī)，包括具有冷水進(jìn)口(2-2)和熱水出口(2-3)的儲(chǔ)熱水箱(2)，所述儲(chǔ)熱水箱(2)內(nèi)具有與太陽能集熱器(6)的換熱介質(zhì)管路構(gòu)成循環(huán)回路的熱交換器(2-1 )，其特征在于:所述儲(chǔ)熱水箱(2 )還具有燃?xì)膺M(jìn)水口( 7 )和燃?xì)獬鏊? 8 )，并通過外部水路與燃?xì)鈸Q熱器(12)構(gòu)成水循環(huán)管路，所述燃?xì)鈸Q熱器(12)的下部和上部分別具有燃?xì)馊紵?11)和燃?xì)饧療熣?13)，所述燃?xì)饧療熣?13)與穿過儲(chǔ)熱水箱(2)的尾氣換熱器(14)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨o助太陽能熱水一體機(jī)，其特征在于:所述儲(chǔ)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(chǔ)熱水箱(2)的中央，所述熱交換器(2-1)為盤繞于尾氣換熱器(14)但相互獨(dú)立不接觸的盤管熱交換器，所述燃?xì)膺M(jìn)水口(7)和燃?xì)獬鏊?8)分別位于儲(chǔ)熱水箱(2)圓柱面的下部和上部，且分別延伸至儲(chǔ)熱水箱內(nèi)盤管熱交換器與尾氣換熱器(14 )環(huán)形間隔的下方和上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)廨o助太陽能熱水一體機(jī)，其特征在于:所述儲(chǔ)熱水箱(2 )設(shè)有內(nèi)部充填有相變儲(chǔ)熱材料(17 )的相變儲(chǔ)熱材料腔(16 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃?xì)廨o助太陽能熱水一體機(jī)，其特征在于:所述燃?xì)馊紵?11)下部具有燃?xì)夤娘L(fēng)風(fēng)機(jī)(10 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃?xì)廨o助太陽能熱水一體機(jī)，其特征在于:所述尾氣換熱器(14)出口具有抽排風(fēng)機(jī)(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃?xì)廨o助太陽能熱水一體機(jī)，其特征在于:所述儲(chǔ)熱水箱(2)、燃?xì)馊紵?11)、燃?xì)鈸Q熱器(12)、燃?xì)饧療熣?13)、水路循環(huán)泵(9)集成在同一外殼Cl)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃?xì)廨o助太陽能熱水一體機(jī)，其特征在于:所述一體機(jī)容置于廚房吊柜內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃?xì)廨o助太陽能熱水一體機(jī)，其特征在于:所述儲(chǔ)熱水箱(2)內(nèi)的上部設(shè)置有相變儲(chǔ)熱材料腔。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃?xì)廨o助太陽能熱水一體機(jī)，其特征在于:所述儲(chǔ)熱水箱(2)的外壁設(shè)置夾套構(gòu)成的相變儲(chǔ)熱材料腔(16 )。
【文檔編號(hào)】F24J2/00GK103697597SQ201310688812
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】朱慶國, 吳彪 申請(qǐng)人:江蘇邁能高科技有限公司