專利名稱：一種防凍型太陽能熱水系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能利用裝置，屬于太陽能的光熱利用領域。
背景技術：
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，能源與環(huán)境問題顯得日益突出。大量開發(fā)利用可再生能源， 實現(xiàn)低碳經(jīng)濟，已經(jīng)成為社會的共識。到目前為止，太陽能熱水系統(tǒng)仍是新能源利用具有最 高性價比的利用裝置。當前，我國太陽能熱水系統(tǒng)以水直接循環(huán)為其主流形式，具有結構簡 單、造價低廉、熱效率高等優(yōu)點。然而，水直接循環(huán)的方式存在著抗凍性能差的缺點，必須特 別考慮系統(tǒng)的防凍問題。太陽能直接循環(huán)式熱水系統(tǒng)最為簡單、可靠的防凍方式是排空防 凍，即當集熱器處于高位、儲熱水箱處于低位時，在系統(tǒng)最高點設置進氣閥導入空氣，集熱 器中的水即靠重力流回到儲熱水箱中，可避免集熱器及其相關管路因水的冷凍結冰膨脹而 損壞。該排空防凍的方式雖然簡單可靠，但當系統(tǒng)停止循環(huán)時冷空氣即進入系統(tǒng)，系統(tǒng)循環(huán) 時又把其中被加熱的空氣排出系統(tǒng)，造成熱量的損失。另外，當太陽能熱水系統(tǒng)為承壓式系 統(tǒng)時，外界空氣不能進入系統(tǒng)，即不能采用傳統(tǒng)的排空防凍方法。本實用新型的目的正是為 了解決此問題，提供一種較為理想的利用系統(tǒng)排空防凍原理進行防凍的太陽能熱水系統(tǒng)。
發(fā)明內容本實用新型是這樣實現(xiàn)的防凍型太陽能熱水系統(tǒng)，由太陽能集熱器、儲熱水箱、 太陽能循環(huán)泵、上循環(huán)管、下循環(huán)管組成，在儲熱水箱的上部至循環(huán)管之間用連通管連通， 在連通管上設置調節(jié)閥門。在上循環(huán)管中設置特型閥，其特型閥的正向為全開，逆向為非全 開。在太陽能循環(huán)泵啟動時，將儲熱水箱底部較低溫度的水抽出經(jīng)過太陽能集熱器加 熱，回到儲熱水箱上部。當水泵停止時，儲熱水箱上部的空氣通過連通管進入下循環(huán)管，置 換出下循環(huán)管中的水，進而空氣進入集熱器上部，集熱器中的水經(jīng)特型閥回流到儲熱水箱， 最終使得集熱器、上循環(huán)管和下循環(huán)管中的水均排入儲熱水箱，避免其受凍損壞。在連通管 上設置調節(jié)閥的目的在于控制進入下循環(huán)管、集熱器的空氣的速率，設置特型閥的目的在 于控制集熱器排空的速率，綜合起來，就是為了把循環(huán)管、集熱器的排空速率控制在一個合 理的范圍內。即在系統(tǒng)正常循環(huán)工作中，在水泵停止一啟動的時間間隔內，集熱器基本維持 在被水充滿的狀態(tài)；當水泵“長時間”停止運行時，集熱器應該被排空。這里的“長時間”約 為1 3小時，北方取較短時間，南方可取較長時間。

圖1為本實用新型實施例結構示意圖。圖中太陽能集熱器1，下循環(huán)管2，U形彎管2. 1，連通管3，調節(jié)閥4，儲熱水箱5， 冷水進口 6，熱水出口 7，太陽能循環(huán)泵8，上循環(huán)管9，特型閥10。
具體實施方式
以下結合附圖所示實施例對本實用新型作進一步詳述。本實施例的太陽能熱水系統(tǒng)為承壓式系統(tǒng)，由太陽能集熱器1、承壓式儲熱水箱 5、太陽能循環(huán)泵8、上循環(huán)管9、下循環(huán)管2組成，在儲熱水箱5的上部至循環(huán)管2之間用連 通管3連通，在連通管3上設置調節(jié)閥門4。在上循環(huán)管9中設置特型閥10，其特型閥10 的正向為全開，逆向為非全開。在下循環(huán)管2的上部串接一個U形彎管2.1。在儲熱水箱5 設置冷水進口 6和熱水出口 7。在太陽能循環(huán)泵8啟動時，將儲熱水箱5底部較低溫度的水抽出送入太陽能集熱 器1加熱，再回到儲熱水箱5上部。當太陽能循環(huán)泵8停止時，儲熱水箱5上部的空氣通過 連通管3進入下循環(huán)管2，置換出下循環(huán)管2中的水，之后由于上循環(huán)管9和集熱器1的水 壓與下循環(huán)管2不平衡，集熱器1和上循環(huán)管9中的水通過特型閥10的逆向導通作用回到 儲熱水箱5，同時將儲熱水箱5上部的空氣通過U形彎管2. 1吸入集熱器1和上循環(huán)管9， 避免其受凍損壞。U形彎管2. 1的作用是構成液封，形成優(yōu)先排空下循環(huán)管2，其次排空集熱器的機 制；設置調節(jié)閥4的目的在于控制進入下循環(huán)管2、集熱器1的空氣的速率；設置特型閥的 目的在于控制集熱器排空的速率。綜合起來，就是為了把下循環(huán)管2、集熱器1和上循環(huán)管 9的排空速率控制在一個合理的范圍內。即在系統(tǒng)正常循環(huán)工作中，在水泵停止一啟動的時 間間隔內，集熱器1基本維持在被水充滿的狀態(tài)；當水泵“長時間”停止運行時，集熱器應該 被排空。這里的“長時間”取2小時。本實用新型結構不局限于附圖(實施例)所示結構。如系統(tǒng)可以增加電加熱、熱 泵加熱或燃氣加熱等輔助熱源，構成全天候采暖供熱系統(tǒng)；太陽能熱水系統(tǒng)也可以設計為 常壓系統(tǒng)，并利用浮球閥等方式控制儲熱水箱的液位。特型閥9可以是一個特殊的閥門，也 可以由單向閥和調節(jié)閥并聯(lián)組合而成；可在連通管3的立向段串接儲氣罐，增加氣體儲量；
權利要求1.一種防凍型太陽能熱水系統(tǒng)，由太陽能集熱器(1)、儲熱水箱(5)、太陽能循環(huán)泵 ⑶、上循環(huán)管(9)、下循環(huán)管(2)組成，其特征在于在儲熱水箱(5)的上部至循環(huán)管(2)之 間用連通管(3)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種防凍型太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于在上循環(huán)管(9)中 設置特型閥(10)，其特型閥(10)的正向為全開，逆向為非全開。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種防凍型太陽能熱水系統(tǒng)，其特征在于在連通管C3)上設 置調節(jié)閥門⑷。
專利摘要本實用新型涉及一種太陽能利用裝置，屬于太陽能的光熱利用領域。該實用新型所涉及的防凍型太陽能熱水系統(tǒng)，由太陽能集熱器、儲熱水箱、太陽能循環(huán)泵、上循環(huán)管、下循環(huán)管組成，在儲熱水箱的上部至下循環(huán)管之間用連通管連通，在連通管上設置調節(jié)閥門。在上循環(huán)管中設置特型閥，其特型閥的正向為全開，逆向為非全開。其特點是，系統(tǒng)正常運行時，集熱器保持充滿水的狀態(tài)，當系統(tǒng)長時間停止運行時，集熱器及循環(huán)管中的水被儲熱水箱中的空氣置換，避免其受凍損壞。
文檔編號F24J2/46GK201858801SQ201020598718
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權日2010年11月10日
發(fā)明者李春俊, 胡明輔, 胡瑛, 聞華榮, 顏永明 申請人:云南能工太陽能工程有限公司