一種非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)，它包括：儲水單元，其包括非承壓式水箱、設(shè)置在所述非承壓式水箱內(nèi)的加熱件、液位計(jì)和第一溫度測試儀；太陽能集熱單元，其包括具有入口和出口的非承壓式真空管集熱器、用于將所述非承壓式水箱與所述非承壓式真空管集熱器的入口相連的入口管道、用于將所述非承壓式真空管集熱器的出口相連的出口管道、設(shè)置在所述入口管道上的循環(huán)泵、設(shè)置在所述出口管道上的第二溫度測試儀；冷水管線，其包括與所述非承壓式水箱相連通的冷水管道、設(shè)置在所述冷水管道上的第一電磁閥；熱水管線，其包括與所述非承壓式水箱相連通的熱水管道、設(shè)置在所述熱水管道上的第二電磁閥及增壓泵；控制器，其用于對所述儲水單元、太陽能集熱單元、冷水管線、熱水管線進(jìn)行控制。
【專利說明】一種非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及了一種非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)市場上絕大部分是傳統(tǒng)的緊湊式太陽能熱水系統(tǒng)。緊湊式太陽能熱水系統(tǒng)是指水箱和集熱器連體安裝在同一支架上的熱水器且不分體非承壓。緊湊式太陽能熱水系統(tǒng)一般采用全玻璃真空管集熱，因而在安裝上不能與建筑屋面協(xié)調(diào)結(jié)合，視覺效果不好、不安全、影響建筑美觀。此外，緊湊式太陽能熱水系統(tǒng)本身產(chǎn)品缺陷不足如真空管易結(jié)垢、易炸管碎管、不承壓、不易自動控制，限制了它在城市的推廣應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)，其分體安裝、使用安全、維護(hù)簡單、用熱水舒適，適應(yīng)城市民用及商用高端用戶，拓寬城市推廣應(yīng)用太陽能范圍實(shí)現(xiàn)與建筑一體化。
[0004]本發(fā)明公開了一種非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)，它包括:儲水單元，其包括非承壓式水箱、設(shè)置在所述非承壓式水箱內(nèi)的加熱件、液位計(jì)和第一溫度測試儀；太陽能集熱單元，其包括具有入口和出口的非承壓式真空管集熱器、用于將所述非承壓式水箱與所述非承壓式真空管集熱器的入口相連的入口管道、用于將所述非承壓式真空管集熱器的出口相連的出口管道、設(shè)置在所述入口管道上的循環(huán)泵、設(shè)置在所述出口管道上的第二溫度測試儀，所述非承壓式水箱與所述非承壓式真空管集熱器分體設(shè)置；冷水管線，其包括與所述非承壓式水箱相連通的冷水管道、設(shè)置在所述冷水管道上的第一電磁閥；熱水管線，其包括與所述非承壓式水箱相連通的熱水管道、設(shè)置在所述熱水管道上的第二電磁閥及增壓泵；控制器，其用于對所述儲水單元、太陽能集熱單元、冷水管線、熱水管線進(jìn)行控制。
[0005]優(yōu)選地，所述非承壓式水箱設(shè)置在屋頂或平臺，所述非承壓式真空管集熱器設(shè)置在平臺或室內(nèi)。
[0006]優(yōu)選地，所述非承壓式水箱上開設(shè)有排氣口。
[0007]優(yōu)選地，所述入口管道、出口管道、熱水管道和出水管道包括金屬管和套設(shè)在所述金屬管外的橡塑保溫管。
[0008]優(yōu)選地，它還包括一回水管線，所述回水管線包括用于將所述熱水管道和非承壓式水箱相連通的回水管道和設(shè)置在所述回水管道上的回水泵。
[0009]優(yōu)選地，當(dāng)所述第二溫度測試儀測到的溫度低于5°C時(shí)，所述控制器驅(qū)使所述循環(huán)泵運(yùn)轉(zhuǎn)以進(jìn)行非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)的防凍循環(huán)，直至所述第二溫度測試儀檢測到的溫度高于10°C時(shí)，所述控制器驅(qū)使所述循環(huán)泵停止。
[0010]優(yōu)選地，當(dāng)所述第二溫度測試儀測到的溫度高于所述第一溫度檢測儀檢測到的溫度10°C或以上時(shí)，所述控制器驅(qū)使所述循環(huán)泵運(yùn)轉(zhuǎn)以進(jìn)行非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)的集熱循環(huán)，直至第二溫度測試儀測到的溫度等于或低于所述第一溫度檢測儀檢測到的溫度時(shí)，所述控制器驅(qū)使所述循環(huán)泵停止。
[0011]優(yōu)選地，當(dāng)所述第一溫度測試儀測到的溫度和所述第二溫度測試儀測到的溫度均低于設(shè)定值時(shí)，所述控制器驅(qū)使加熱件運(yùn)行，所述加熱件對位于非承壓式水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱。
[0012]優(yōu)選地，當(dāng)所述液位計(jì)測量到的水位低于設(shè)定值時(shí)，所述控制器打開第一電磁閥，所述冷水管道向所述非承壓式水箱內(nèi)輸入冷水。
[0013]本發(fā)明采用以上結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn):1、通過循環(huán)泵、回水泵及管路等進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)承壓運(yùn)行，非承壓式真空管集熱器則采用非承壓結(jié)構(gòu)形式，且滿足系統(tǒng)承壓運(yùn)行要求效果；2、非承壓式真空管集熱器與非承壓式水箱可分開安裝符合與建筑協(xié)調(diào)美觀一體化；3、非承壓式真空管集熱器集熱傳熱機(jī)理為:走導(dǎo)熱工質(zhì)直接吸熱傳熱，一次換熱減少熱損失，集熱效率高達(dá)90?92% ;4、水量充足可多點(diǎn)供水，且設(shè)計(jì)熱水回水功能出水即熱；5、非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)適用于別墅住宅也可用于多層、小高層住宅及商用樓安裝使用，使用范圍廣；6、系統(tǒng)的性價(jià)比較好，比緊湊式太陽熱水器略高、比分體承壓式系統(tǒng)低的成本及價(jià)位，達(dá)到滿足分體承壓式太陽能熱水系統(tǒng)的運(yùn)行要求和使用效果，經(jīng)濟(jì)性適宜易于為市場及業(yè)主接受推廣；7、非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)的設(shè)備所用材料、制造技術(shù)、工藝水平、整機(jī)性能及控制技術(shù)穩(wěn)定成熟可靠，動力強(qiáng)制循環(huán)工作系統(tǒng)部件及管材配件配置擇優(yōu)選擇。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1顯示了本發(fā)明中的非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0015]附圖中:1、儲水單元；11、非承壓式水箱；12、加熱件；13、液位計(jì)；14、第一溫度測試儀；2、太陽能集熱單元；21、非承壓式真空管集熱器；22、入口管道；23、出口管道；24、循環(huán)泵；25、第二溫度測試儀；3、冷水管線；31、冷水管道；32、第一電磁閥；4、熱水管線；41、熱水管道；42、增壓泵；43、第二電磁閥；5、控制器；6、排氣口 ；7、回水管線；71、回水管道；72、回水泵。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍作出更為清楚明確的界定。
[0017]本發(fā)明公開了一種非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)，它包括儲水單元1、太陽能集熱單元
2、冷水管線3、熱水管線4和控制器5。
[0018]儲水單元I包括非承壓式水箱11、設(shè)置在所述非承壓式水箱11內(nèi)的加熱件12、液位計(jì)13和第一溫度測試儀14。非承壓式水箱11為開式結(jié)構(gòu)有排氣口，根據(jù)冷熱水密度比重原理，真空管集熱器吸收太陽能進(jìn)行自然循環(huán)達(dá)到加熱水的目的。加熱件12為在通電狀態(tài)發(fā)出熱量的電子組件。液位計(jì)13用于檢測非承壓式水箱11中的水位。第一溫度測試儀14用于檢測非承壓式水箱11中水的溫度。
[0019]在本實(shí)施方式中，非承壓式水箱11為圓形立柱開式水箱，其內(nèi)膽采用加厚的304不銹鋼材料，管接口采用自動氬弧焊接工藝。該非承壓式水箱11的內(nèi)膽強(qiáng)度增加，在熱脹冷縮應(yīng)力及水壓下不會吸癟變形漏水，因此非承壓式水箱11雖為排氣開式結(jié)構(gòu)但內(nèi)膽可經(jīng)受閉式承壓運(yùn)行壓力及效果。
[0020]太陽能集熱單元2包括非承壓式真空管集熱器21、入口管道、出口管道、循環(huán)泵24和第二溫度測試儀25。非承壓式真空管集熱器21具有入口和出口。入口管道22將非承壓式真空管集熱器21的入口與非承壓式水箱11相連通。出口管道23將非承壓式真空管集熱器21的出口與非承壓式水箱11相連通。循環(huán)泵24設(shè)置在入口管道22上，用于將非承壓式水箱11中的水從入口管道22導(dǎo)入非承壓式真空管集熱器21。第二溫度測試儀25設(shè)置在出口管道23上，用于檢測非承壓式真空管集熱器21出口管道23中的水溫。
[0021]在本實(shí)施方式中，非承壓式真空管集熱器21為聯(lián)箱型全玻璃非承壓式真空管集熱器21。聯(lián)箱型全玻璃非承壓式真空管集熱器21的內(nèi)膽材料采用304無縫不銹鋼管，內(nèi)膽厚度比緊湊式太陽熱水器水箱加厚一倍，通過沖壓工藝加工制成達(dá)到承壓強(qiáng)度效果，在工作泵強(qiáng)制循環(huán)和晝夜環(huán)溫變化冷脹冷縮應(yīng)力及水壓下不會吸癟變形漏水。聯(lián)箱采用聚氨酯發(fā)泡工藝技術(shù)，比分體承壓式真空管集熱器21聯(lián)箱的巖棉保溫效果好。聯(lián)箱型全玻璃非承壓式真空管集熱器21集熱傳熱機(jī)理為直接循環(huán)一次換熱(分體承壓式真空管集熱器21為間接換熱二次換熱)，非承壓式真空管集熱器21直接吸收太陽能熱量以導(dǎo)熱工質(zhì)通過循環(huán)泵24強(qiáng)制循環(huán)一次換熱給水箱中水交換升溫，減少承壓式系統(tǒng)二次換熱的熱損，集熱效率年平均>50%效果(一般太陽集熱器年平均吸收率為45%左右)。非承壓式真空管集熱器21為非承壓式，其為開式水箱設(shè)有排氣口。
[0022]非承壓式水箱11和非承壓式真空管集熱器21分體設(shè)置。非承壓式真空管集熱器21可安裝于平坡屋面，達(dá)到與建筑的協(xié)調(diào)和諧美觀結(jié)合。非承壓式水箱11安裝在平臺或室內(nèi)。本發(fā)明中的非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)拓寬城市推廣應(yīng)用太陽能范圍實(shí)現(xiàn)與建筑一體化。
[0023]冷水管線3，其包括與所述儲水單元I的非承壓式水箱11相連通的冷水管道31、設(shè)置在所述冷水管道31上的第一電磁閥32。當(dāng)所述液位計(jì)13測量到的水位低于設(shè)定值時(shí)，所述控制器5打開第一電磁閥32，所述冷水管道31向所述非承壓式水箱11內(nèi)輸入冷水。
[0024]熱水管線4，其包括與所述儲水單元I的非承壓式水箱11相連通的熱水管道41、設(shè)置在所述熱水管道41上的第二電磁閥43及增壓泵42。本發(fā)明中的非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)可以通過熱水管道41向外排出熱水。
[0025]控制器5，其用于對所述儲水單元1、太陽能集熱單元2、冷水管線3、熱水管線4進(jìn)行控制。
[0026]入口管道、出口管道、熱水管道41和出水管道包括金屬管和套設(shè)在所述金屬管外的橡塑保溫管，這樣不僅能夠提高強(qiáng)度，還能夠防止凍結(jié)。
[0027]當(dāng)所述第二溫度測試儀25測到的溫度高于所述第一溫度檢測儀檢測到的溫度10°C或以上時(shí)，所述控制器5驅(qū)使所述循環(huán)泵24運(yùn)轉(zhuǎn)。非承壓式真空管集熱器21對非承壓式水箱11中的冷水進(jìn)行加熱，直至第二溫度測試儀25測到的溫度等于或低于所述第一溫度檢測儀檢測到的溫度時(shí)，所述控制器5驅(qū)使所述循環(huán)泵24停止。這樣，可以充分利用太陽能的熱量。
[0028]當(dāng)所述第一溫度測試儀14測到的溫度和所述第二溫度測試儀25測到的溫度均低于設(shè)定值時(shí)，所述控制器5驅(qū)使加熱件12運(yùn)行，所述加熱件12對位于非承壓式水箱11內(nèi)的水進(jìn)行加熱。當(dāng)太陽能的熱量不足時(shí)，通過加熱件12對非承壓式水箱11中的水進(jìn)行加熱，使得即使在陽光不足的情況下依然能夠得到熱水。
[0029]當(dāng)所述第二溫度測試儀25測到的溫度低于5°C時(shí)，所述控制器5驅(qū)使所述循環(huán)泵24運(yùn)轉(zhuǎn)，直至所述第二溫度測試儀25檢測到的溫度高于10°C時(shí)，所述控制器5驅(qū)使所述循環(huán)泵24停止。當(dāng)室外溫度較低時(shí)，控制器5將非承壓式水箱11中的水產(chǎn)生循環(huán)以提高太陽能集熱單元2中的水的溫度，以確保太陽能集熱單元2不會產(chǎn)生凍結(jié)。
[0030]非承壓式水箱11上開設(shè)有排氣口 6和由所述控制器5控制且用于對排氣口 6開閉進(jìn)行控制的開關(guān)，防止夏天過熱或系統(tǒng)出故障造成的高溫壓力安全隱患。
[0031]非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)還包括一回水管線7，所述回水管線7包括用于將所述熱水管道41和非承壓式水箱11相連通的回水管道71和設(shè)置在所述回水管道71上的回水泵72?；厮芫€7可以將非承壓式水箱11中的水產(chǎn)生循環(huán)，以確保熱水管線4能夠盡快排出熱水。
[0032]本發(fā)明中的非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):1、通過循環(huán)泵24、回水泵72及管路等進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)承壓運(yùn)行，而非承壓式真空管集熱器21則采用非承壓結(jié)構(gòu)形式，且滿足系統(tǒng)承壓運(yùn)行要求效果；2、非承壓式真空管集熱器21可分開安裝符合與建筑協(xié)調(diào)美觀一體化；3、非承壓式真空管集熱器21集熱傳熱機(jī)理為:走導(dǎo)熱工質(zhì)直接吸熱傳熱，一次換熱減少熱損失，集熱效率高達(dá)90?92% ;4、水量充足可多點(diǎn)供水，且設(shè)計(jì)熱水回水功能出水即熱；5、非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)適用于別墅住宅也可用于多層、小高層住宅及商用樓安裝使用，使用范圍廣；6、系統(tǒng)的性價(jià)比較好，比緊湊式太陽熱水器略高、比分體承壓式低的成本及價(jià)位，達(dá)到滿足分體承壓式太陽能熱水系統(tǒng)的運(yùn)行要求和使用效果，經(jīng)濟(jì)性適宜易于為市場及業(yè)主接受推廣；7、非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)的設(shè)備所用材料、制造技術(shù)、工藝水平、整機(jī)性能及控制技術(shù)穩(wěn)定成熟可靠，動力強(qiáng)制循環(huán)工作系統(tǒng)部件及管材配件配置擇優(yōu)選擇。
[0033]本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。
[0034]上述實(shí)施例只為說明本實(shí)發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于，它包括: 儲水單元，其包括非承壓式水箱、設(shè)置在所述非承壓式水箱內(nèi)的加熱件、液位計(jì)和第一溫度測試儀； 太陽能集熱單元，其包括具有入口和出口的非承壓式真空管集熱器、用于將所述非承壓式水箱與所述非承壓式真空管集熱器的入口相連的入口管道、用于將所述非承壓式真空管集熱器的出口相連的出口管道、設(shè)置在所述入口管道上的循環(huán)泵、設(shè)置在所述出口管道上的第二溫度測試儀，所述非承壓式水箱與所述非承壓式真空管集熱器分體設(shè)置； 冷水管線，其包括與所述非承壓式水箱相連通的冷水管道、設(shè)置在所述冷水管道上的第一電磁閥； 熱水管線，其包括與所述非承壓式水箱相連通的熱水管道、設(shè)置在所述熱水管道上的第二電磁閥及增壓泵； 控制器，其用于對所述儲水單元、太陽能集熱單元、冷水管線、熱水管線進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于:所述非承壓式水箱設(shè)置在屋頂或平臺，所述非承壓式真空管集熱器設(shè)置在平臺或室內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于:所述非承壓式水箱上開設(shè)有排氣口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于:所述入口管道、出口管道、熱水管道和出水管道包括金屬管和套設(shè)在所述金屬管外的橡塑保溫管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非承壓式太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于:它還包括一回水管線，所述回水管線包括用于將所述熱水管道和非承壓式水箱相連通的回水管道和設(shè)置在所述回水管道上的回水泵。
【文檔編號】F24J2/24GK204043215SQ201420047725
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】周濤, 譚偉, 湯留根, 王勇 申請人:鎮(zhèn)江暖億家新能源有限公司, 鎮(zhèn)江東方電熱科技股份有限公司