本實用新型屬于太陽能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防凍防炸管太陽能熱水系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，太陽能取暖供水以其高效、節(jié)能、環(huán)保、方便越來越受人們歡迎，已經(jīng)越來越多的運用于城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)建筑物中，特別是高層建筑，太陽能取暖供水更是引起政府的重視。隨著市場規(guī)模的擴(kuò)大，技術(shù)的革新成了不可忽視的問題，如何讓太陽能系統(tǒng)更加節(jié)能、高效環(huán)保、方便一直是備受關(guān)注的研究課題。其中，太陽能集熱循環(huán)管道的技術(shù)問題也頗受重視。

只要是在室外走冷水的裝置就必須考慮防凍問題，太陽能供熱循環(huán)系統(tǒng)也不例外，集熱循環(huán)管道防凍是一項不可忽略的問題。針對管道防凍，多年以來業(yè)界做著不同的努力，方式也在不斷的革新，目前比較常見的集熱循環(huán)系統(tǒng)防凍技術(shù)有三種：

1、集熱回水管路坡度回流排空：

常規(guī)集熱器管路走向方式，通過集熱管道設(shè)置坡度能有效的解決部分集熱供水管道的排空問題。

但其缺點是：

①由于一般集熱供水管道設(shè)置同程，所以管道比較長，又和水箱基本處于同一水平線上，因此至少不能解決二分之一的集熱供水管道排空問題，并不能真正有效的解決管道防凍問題；

②傳統(tǒng)的集熱循環(huán)系統(tǒng)讓集熱供水管道中的水直接通過集熱供水循環(huán)泵流回水箱中，經(jīng)常導(dǎo)致水泵的反轉(zhuǎn)，容易造成水泵損傷，縮短了水泵的使用壽命長度；

③由于集熱供水管道在集熱器的底部，實際項目中一般只能做到集熱回水管路的排空防凍，集熱供水管路一旦管道真正排空，就會造成集熱器陣列中的水排空，會造成集熱器空曬，如果是真空管集熱器就會發(fā)生炸管現(xiàn)象。因此只要是集熱供水從集熱器底部供水，就不能實現(xiàn)自然排空。而集熱器供水管道設(shè)置坡度排空的方式也是不成立的。

2、電伴熱帶防凍：

設(shè)置電伴熱帶是現(xiàn)有的集熱循環(huán)管道防凍措施中比較有效的一種方式，措施主要是在集熱供回水管道一旁附電伴熱帶，通過溫度探頭感知溫度，通過控制實現(xiàn)適宜時間給伴熱設(shè)備通電，電能轉(zhuǎn)換為熱能，從而達(dá)到防凍的效果。其安裝簡便、維護(hù)簡單、全天服務(wù)，自動化水平高，運行及維護(hù)費用低，該技術(shù)目前已經(jīng)比較成熟。

但其缺點是：伴熱帶存在使用長度和發(fā)熱負(fù)荷的問題，并且需要消耗電能，是不節(jié)能的。

3、防凍液防凍：

將集熱場的循環(huán)工質(zhì)水換成乙二醇等防凍液，防凍液的特性不像水一樣熱脹冷縮，所以不會造成管道破裂，因此防凍液有效的解決了平板、熱管式集熱器系統(tǒng)的防凍問題。

但其缺點是：一方面使用防凍液的系統(tǒng)必須添加換熱裝置，且換熱裝置一旦損壞，就會造成系統(tǒng)水質(zhì)污染；另一方面，防凍液造價比水要高，對于大容量的集熱器如普通全玻璃真空管集熱器，就會需要大量的防凍液，成本也會明顯提高。因此，使用防凍液的系統(tǒng)成本會比普通系統(tǒng)明顯要高。

以上無論哪種防凍方式，都不能解決全玻璃真空管集熱器的真空管常見的炸管問題。而全玻璃真空管集熱器對比平板集熱器的主要性能缺點就是炸管。一旦炸管，就會出現(xiàn)滿屋跑水現(xiàn)象。

綜上，目前亟需一種在保證設(shè)備運行正常如避免水泵倒轉(zhuǎn)，以及確保水質(zhì)安全的基礎(chǔ)上能夠?qū)崿F(xiàn)有效防凍防炸管的太陽能熱水系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在避免水泵倒轉(zhuǎn)以及確保水質(zhì)安全的基礎(chǔ)上能夠?qū)崿F(xiàn)集熱供回水循環(huán)管道高效無功耗自然排空的防凍防炸管太陽能熱水系統(tǒng)。

本實用新型解決問題的技術(shù)方案是：一種防凍防炸管太陽能熱水系統(tǒng)，包括全玻璃真空管集熱器組、儲熱水箱、供水管道、回水管道和控制器，所述全玻璃真空管集熱器組設(shè)置在傾斜面上，所述全玻璃真空管集熱器組在其頂端設(shè)置集熱供水口和集熱回水口，所述集熱供水口連接供水管道的一端，所述集熱回水口連接回水管道的一端，所述供水管道、回水管道的另一端分別連接至儲熱水箱，所述供水管道和回水管道均朝儲熱水箱方向設(shè)置相同的向下的傾斜坡度；所述供水管道上設(shè)有循環(huán)泵，所述供水管道上設(shè)有連接至儲熱水箱的旁通管，所述旁通管上設(shè)有電磁閥，所述電磁閥、儲熱水箱分別連接至控制器。

進(jìn)一步地，所述全玻璃真空管集熱器組為若干個，若干個所述全玻璃真空管集熱器組并排平行設(shè)置在同一高度，所有的所述全玻璃真空管集熱器組的集熱供水口均連接至同一個供水管道，所有的所述全玻璃真空管集熱器組的集熱回水口均連接至同一個回水管道。

進(jìn)一步地，每個所述全玻璃真空管集熱器組由若干個雙流道集熱器和一個雙流道內(nèi)開孔集熱器依次從高到低串聯(lián)形成，所述若干個雙流道集熱器、一個雙流道內(nèi)開孔集熱器的聯(lián)箱內(nèi)膽依次連接形成第二流道，所述雙流道集熱器、雙流道內(nèi)開孔集熱器均在各自的聯(lián)箱內(nèi)膽中設(shè)有聯(lián)箱內(nèi)置導(dǎo)流管，所述全玻璃真空管集熱器組內(nèi)的所有聯(lián)箱內(nèi)置導(dǎo)流管依次連接形成第一流道，所述雙流道內(nèi)開孔集熱器的聯(lián)箱內(nèi)置導(dǎo)流管的末端在其聯(lián)箱內(nèi)膽內(nèi)開孔與聯(lián)箱內(nèi)膽連通，所述孔為導(dǎo)流管泄水孔。

或者，每個所述全玻璃真空管集熱器組僅由一個雙流道內(nèi)開孔集熱器組成，所述雙流道內(nèi)開孔集熱器在聯(lián)箱內(nèi)膽中設(shè)有聯(lián)箱內(nèi)置導(dǎo)流管，所述雙流道內(nèi)開孔集熱器的聯(lián)箱內(nèi)置導(dǎo)流管形成第一流道，所述雙流道內(nèi)開孔集熱器的聯(lián)箱內(nèi)膽形成第二流道，所述雙流道內(nèi)開孔集熱器的聯(lián)箱內(nèi)置導(dǎo)流管的末端在其聯(lián)箱內(nèi)膽內(nèi)開孔與聯(lián)箱內(nèi)膽連通。

進(jìn)一步地，所述雙流道內(nèi)開孔集熱器的聯(lián)箱內(nèi)膽的下端口設(shè)置關(guān)閉閥門或堵頭。

進(jìn)一步地，所述供水管道上設(shè)有循環(huán)泵，所述旁通管設(shè)置在循環(huán)泵的旁邊，所述循環(huán)泵與控制器連接。

進(jìn)一步地，所述供水管道和回水管道設(shè)置為同程。

進(jìn)一步地，所述供水管道和回水管道朝儲熱水箱方向的向下的傾斜坡度均不小于5‰。

進(jìn)一步地，所述全玻璃真空管集熱器組通過支架設(shè)置在傾斜面上。

進(jìn)一步地，所述儲熱水箱和全玻璃真空管集熱器組中均設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器均與控制器連接。

進(jìn)一步地，所述儲熱水箱中設(shè)有液位計，所述液位計與控制器連接。

進(jìn)一步地，所述供水管道中設(shè)有過濾器。

本實用新型的有益效果為：

1.本實用新型實現(xiàn)了集熱供水從集熱器頂部供水的形式，通過集熱器自帶的聯(lián)箱內(nèi)置導(dǎo)流管改變集熱循環(huán)冷水路線以及方位，且使供水管道和回水管道一樣都設(shè)置在支架的頂端，實現(xiàn)了集熱循環(huán)管路的上進(jìn)上出，由于水的重力向下原理，從而有利于管道回水，打破了以往只能集熱回水管路排空，集熱供水管路不能排空的缺點，達(dá)到了集熱管道無功效自然排空防凍的目的，節(jié)能高效；

2.本實用新型所述系統(tǒng)設(shè)計循環(huán)管路從集熱器最上端進(jìn)入集熱器聯(lián)箱內(nèi)，冷水有提前預(yù)熱的作用，從而避免了由于冷熱水溫差過大而引起的真空管炸管現(xiàn)象；

3.本實用新型通過在循環(huán)泵的旁邊設(shè)置電磁閥，當(dāng)供水管道中的水排空回流的時候，所述電磁閥打開，讓管中的水回到儲熱水箱內(nèi)，從而避免了循環(huán)泵的反轉(zhuǎn)；

4.本實用新型所述系統(tǒng)適用范圍廣，能用于任何類型的集熱器，只需要將集熱器聯(lián)箱更換成本實用新型所述的雙流道形式的聯(lián)箱即可；

5.本實用新型所述系統(tǒng)無污染，環(huán)保，使用成本和維護(hù)成本低。

附圖說明

圖1是本實用新型所述防凍防炸管太陽能熱水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示的全玻璃真空管集熱器組內(nèi)的雙流道集熱器和雙流道內(nèi)開孔集熱器的連接關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2所示全玻璃真空管集熱器組在傾斜面上的布置側(cè)視示意圖。

圖中：1-全玻璃真空管集熱器組，11-雙流道集熱器，111-集熱供水口，112-集熱回水口，12-雙流道內(nèi)開孔集熱器，121-關(guān)閉閥門；2-儲熱水箱；3-供水管道；4-回水管道；5-控制器；6-循環(huán)泵；7-電磁閥；8-聯(lián)箱內(nèi)置導(dǎo)流管，81-導(dǎo)流管泄水孔；9-支架。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式，對本實用新型作進(jìn)一步的說明。

實施例一

如圖1-圖3所示，一種防凍防炸管太陽能熱水系統(tǒng)，包括全玻璃真空管集熱器組1、儲熱水箱2、供水管道3、回水管道4和控制器5，所述全玻璃真空管集熱器組1設(shè)置在傾斜面上，所述全玻璃真空管集熱器組1在其頂端設(shè)置集熱供水口111和集熱回水口112，所述集熱供水口111連接供水管道3的一端，所述集熱回水口112連接回水管道4的一端，所述供水管道3、回水管道4的另一端分別連接至儲熱水箱2，所述供水管道3和回水管道4均朝儲熱水箱2方向設(shè)置相同的向下的傾斜坡度；所述供水管道3上設(shè)有循環(huán)泵6，所述供水管道3上設(shè)有連接至儲熱水箱2的旁通管，所述旁通管上設(shè)有電磁閥7，所述電磁閥7、儲熱水箱2分別連接至控制器5。

所述全玻璃真空管集熱器組1為6個，6個所述全玻璃真空管集熱器組1并排平行設(shè)置在同一高度，所有的所述全玻璃真空管集熱器組1的集熱供水口111均連接至同一個供水管道3，所有的所述全玻璃真空管集熱器組1的集熱回水口112均連接至同一個回水管道4。

每個所述全玻璃真空管集熱器組1由2個雙流道集熱器11和1個雙流道內(nèi)開孔集熱器12依次從高到低串聯(lián)形成，所述2個雙流道集熱器11、1個雙流道內(nèi)開孔集熱器12的聯(lián)箱內(nèi)膽依次連接形成第二流道，所述雙流道集熱器11、雙流道內(nèi)開孔集熱器12均在各自的聯(lián)箱內(nèi)膽中設(shè)有聯(lián)箱內(nèi)置導(dǎo)流管8，所述全玻璃真空管集熱器組1內(nèi)的所有聯(lián)箱內(nèi)置導(dǎo)流管8依次連接形成第一流道，所述雙流道內(nèi)開孔集熱器12的聯(lián)箱內(nèi)置導(dǎo)流管8的末端在其聯(lián)箱內(nèi)膽內(nèi)開孔與聯(lián)箱內(nèi)膽連通，所述孔為導(dǎo)流管泄水孔81。

所述雙流道內(nèi)開孔集熱器12的聯(lián)箱內(nèi)膽的下端口設(shè)置關(guān)閉閥門121。

所述供水管道3上設(shè)有循環(huán)泵6，所述旁通管設(shè)置在循環(huán)泵6的旁邊，所述循環(huán)泵6與控制器5連接。

所述供水管道3和回水管道4設(shè)置為同程。

所述供水管道3和回水管道4朝儲熱水箱2方向的向下的傾斜坡度均不小于5‰。

所述全玻璃真空管集熱器組1通過支架9設(shè)置在傾斜面上。

所述儲熱水箱2和全玻璃真空管集熱器組1中均設(shè)有溫度傳感器(圖中未示)，所述溫度傳感器均與控制器5連接。

所述儲熱水箱2中設(shè)有液位計(圖中未示)，所述液位計與控制器5連接。

所述供水管道3中設(shè)有過濾器(圖中未示)。

實施例二

在本實施例中，每個所述全玻璃真空管集熱器組1僅由一個雙流道內(nèi)開孔集熱器12組成，所述雙流道內(nèi)開孔集熱器12在聯(lián)箱內(nèi)膽中設(shè)有聯(lián)箱內(nèi)置導(dǎo)流管8，所述雙流道內(nèi)開孔集熱器12的聯(lián)箱內(nèi)置導(dǎo)流管8形成第一流道，所述雙流道內(nèi)開孔集熱器12的聯(lián)箱內(nèi)膽形成第二流道，所述雙流道內(nèi)開孔集熱器12的聯(lián)箱內(nèi)置導(dǎo)流管8的末端在其聯(lián)箱內(nèi)膽內(nèi)開孔與聯(lián)箱內(nèi)膽連通。

除此之外，其它結(jié)構(gòu)與實施例一中相同。

本實用新型所述系統(tǒng)的工作過程為：冷水從儲熱水箱2出來后，由供水管道3引入，從全玻璃真空管集熱器組1最上端的集熱供水口111進(jìn)入，順著聯(lián)箱內(nèi)置導(dǎo)流管8向下流，即沿著第一流道向下流，從雙流道內(nèi)開孔集熱器12的聯(lián)箱內(nèi)置導(dǎo)流管8的末端的導(dǎo)流管泄水孔81出來，進(jìn)入集熱器聯(lián)箱內(nèi)膽中，從而進(jìn)入全玻璃真空集熱管中，經(jīng)過太陽加熱，集熱器溫度升高，冷水下沉熱水上升，熱水沿著集熱器聯(lián)箱內(nèi)膽，即沿著第二流道向上走，進(jìn)入回水管道4，進(jìn)入儲熱水箱2，形成循環(huán)。

當(dāng)儲熱水箱2水位處于保護(hù)水位以上時，當(dāng)集熱器溫度T1與儲熱水箱2溫度T2形成溫度差時，啟動循環(huán)泵6，同時電磁閥7關(guān)閉，進(jìn)行溫差循環(huán)，比如，當(dāng)T1-T2≥6度，啟動循環(huán)泵6，同時電磁閥7關(guān)閉；當(dāng)T1-T2≤2度，停止循環(huán)泵6，同時電磁閥7開啟，進(jìn)行回流防凍；其中T1和T2的溫差設(shè)定值6度和2度均能夠調(diào)節(jié)成其它數(shù)值。

當(dāng)儲熱水箱2的溫度T2≥75℃(可調(diào))時，鎖閉循環(huán)泵6，同時電磁閥7開啟；當(dāng)儲熱水箱2的溫度T2≤70℃(可調(diào))時，循環(huán)泵6以及電磁閥7恢復(fù)正常溫差循環(huán)控制邏輯。

本實用新型并不限于上述實施方式，在不背離本實用新型實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的任何變形、改進(jìn)、替換均落入本實用新型的保護(hù)范圍。