本實(shí)用新型涉及太陽能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種高效太陽能熱水系統(tǒng)。
背景技術(shù):
太陽能熱水器是將太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能,將水從低溫度加熱到高溫,以滿足人們生活、生產(chǎn)中熱水使用的設(shè)備。太陽能熱水器主要由真空管集熱器、保溫水箱及支架等相關(guān)附件組成。在對于一些對用水條件有要求的情況下,現(xiàn)有設(shè)備無法滿足集中供水的要求。例如學(xué)校、食堂等對供熱水時間有要求,往往集中在中午和傍晚,現(xiàn)在普遍使用的太陽能保溫水箱容量往往是固定的,實(shí)際中無法僅通過集熱器來滿足供熱,還必須外接大功率輔助加熱裝置進(jìn)行加熱,需要耗費(fèi)大量的電能在短時間將整個保溫水箱加熱到需要的溫度來滿足集中供熱需求。然而集中供熱過后,維持水箱內(nèi)剩余大量的熱水溫度還會造成熱能的巨大浪費(fèi)。此外現(xiàn)有的真空管太陽能集熱器安裝中,由于用戶對太陽移動規(guī)律知之不多,其位置、方向和傾角的確定存在很大的隨意性,致使熱水器在使用過程中效率不高,水溫偏低。因此需要一種高效太陽能熱水系統(tǒng)來解決集中供水的能耗高和集熱器安裝不恰當(dāng)導(dǎo)致熱水器的熱效率低的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種結(jié)構(gòu)簡單合理的高效太陽能熱水系統(tǒng),解決集中供水的能耗高和集熱器安裝不恰當(dāng)導(dǎo)致熱水器的熱效率低的問題。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種高效太陽能熱水系統(tǒng)包括保溫水箱、集熱水箱、集熱器、控制器和閥門,其特征在于,所述保溫水箱由內(nèi)部的分隔板分隔為大水箱和小水箱,所述小水箱的容積為大水箱容積的1/4;所述大水箱頂部設(shè)有大水箱進(jìn)水電磁閥,底部設(shè)有大水箱出水電磁閥;所述小水箱頂部設(shè)有小水箱進(jìn)水電磁閥,底部設(shè)有小水箱出水電磁閥;所述大水箱與小水箱并聯(lián)后,在串聯(lián)接入集熱水箱和增壓泵;所述集熱器包括本體支架、集熱管和尾架,所述集熱管圍繞本體支架圓周三等分布置;所述尾架為立式結(jié)構(gòu),尾架與本體支架分體式安裝。
較優(yōu)的,所述集熱管包括全玻璃熱管、位于其內(nèi)的金屬換熱套管,在全玻璃熱管和金屬換熱套管之間設(shè)有導(dǎo)熱介質(zhì)。
較優(yōu)的,所述大水箱和小水箱內(nèi)均設(shè)有溫度傳感器,所述各溫度傳感器分別與控制器電連接。
較優(yōu)的,所述小水箱連接有輔助熱泵。
所述小水箱上連接有冷水補(bǔ)水管。
所述保溫水箱包括外殼和熱水箱內(nèi)膽,所述外殼和熱水箱內(nèi)膽之間設(shè)有保溫層。
本實(shí)用新型解決了背景技術(shù)中存在的缺陷,具有以下有益效果:
本實(shí)用新型提供的高效太陽能熱水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理,采用分隔板來將保溫水箱進(jìn)行大小水箱分隔,通過小水箱進(jìn)行集中供熱,由于小水箱容積小,同時采用集熱裝置和輔助熱泵進(jìn)行換熱,加熱的速度快,維持小水箱內(nèi)水的溫度所消耗的能量也較少,可有效降低輔助加熱裝置的能耗,節(jié)能效果明顯,滿足了集中供熱的需求。通過集熱管在保溫水箱三等分圓周布置,即間隔120°分布,無論工人如何安裝,都能保證始終有最大的采光吸熱面積,能夠充分滿足太陽能采暖制熱技術(shù)的應(yīng)用。同時本實(shí)用新型可保證全天候的熱水供應(yīng),輔助熱泵不會影響大水箱的工作,太陽能熱水器可進(jìn)行獨(dú)立工作,不受輔助熱泵影響,熱效率高。
附圖說明
圖1為高效太陽能熱水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中集熱器的主視示意圖;
圖3為圖1中集熱器的俯視示意圖;
圖中:1-大水箱,2-小水箱,3-大水箱進(jìn)水電磁閥,4-小水箱進(jìn)水電磁閥,5-集熱水箱,6-集熱器,7-輔助熱泵,8-冷水補(bǔ)水管,9-分隔板,10-增壓泵,11-小水箱出水電磁閥,12-大水箱出水電磁閥,61-本體支架,62-集熱管,63-尾架。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
如圖1、圖2和圖3所示的一種高效太陽能熱水系統(tǒng)實(shí)施例,一種高效太陽能熱水系統(tǒng),包括保溫水箱、集熱水箱5、集熱器6、控制器和閥門。保溫水箱由內(nèi)部的分隔板9分隔為大水箱1和小水箱2,小水箱2的容積為大水箱1容積的1/4;大水箱1頂部設(shè)有大水箱進(jìn)水電磁閥3,底部設(shè)有大水箱出水電磁閥12;小水箱2頂部設(shè)有小水箱進(jìn)水電磁閥4,底部設(shè)有小水箱出水電磁閥11;大水箱1與小水箱2并聯(lián)后,在串聯(lián)接入集熱水箱5和增壓泵10;集熱器6包括本體支架61、集熱管62和尾架63,集熱管62圍繞本體支架61圓周三等分布置;尾架63為立式結(jié)構(gòu),尾架63與本體支架61分體式安裝。集熱管62包括全玻璃熱管、位于其內(nèi)的金屬換熱套管,在全玻璃熱管和金屬換熱套管之間設(shè)有導(dǎo)熱介質(zhì)。大水箱1和小水箱2內(nèi)均設(shè)有溫度傳感器,各溫度傳感器分別與控制器電連接。小水箱2連接有輔助熱泵7。小水箱2上連接有冷水補(bǔ)水管8。保溫水箱包括外殼和熱水箱內(nèi)膽,外殼和熱水箱內(nèi)膽之間還設(shè)有聚氨酯保溫層。
本實(shí)用新型的工作過程是:集中供熱時,由小水箱2來提供熱水。當(dāng)小水箱2內(nèi)的溫度傳感器檢測到水箱內(nèi)溫度T1小于設(shè)定的溫度時,同時開啟小水箱進(jìn)水電磁閥4和小水箱出水電磁閥11進(jìn)行換熱,小水箱2內(nèi)的水由小水箱出水電磁閥11通過增壓泵10進(jìn)入集熱器6進(jìn)行熱交換,同時集熱水箱5內(nèi)的熱水由小水箱進(jìn)水電磁閥4進(jìn)入小水箱2內(nèi),如此循環(huán)加熱。直到T1大于設(shè)定的溫度上限值時,關(guān)閉小水箱進(jìn)水電磁閥4和小水箱出水電磁閥11,同時開啟大水箱進(jìn)水電磁閥3和大水箱出水電磁閥12,對大水箱1內(nèi)的水進(jìn)行加溫。在小水箱2連接有輔助熱泵7,在使用時,T1小于設(shè)定的溫度時,除了通過集熱器6換熱外,還可以同時啟動輔助熱泵7來加熱小水箱2內(nèi)的水。由于小水箱2水箱容積小,加熱的速度快,所以維持小水箱2內(nèi)水的溫度所消耗的能量也較少,可有效降低輔助加熱裝置的能耗,節(jié)能效果明顯。同時本實(shí)用新型可保證全天候的熱水供應(yīng),輔助熱泵7不會影響大水箱1的工作,太陽能熱水器可進(jìn)行獨(dú)立工作,不受輔助熱泵7影響,熱效率高。當(dāng)太陽光照射集熱器6吸熱面時,由于集熱管62圍繞本體支架61圓周三等分布置,即間隔120°分布,無論工人如何安裝,都能保證了始終有最大的采光吸熱面積,能夠充分滿足太陽能采暖制熱技術(shù)的應(yīng)用。集熱管62采用全玻璃熱管,并在其內(nèi)設(shè)置金屬換熱套管,在全玻璃熱管和金屬換熱套管之間設(shè)有導(dǎo)熱介質(zhì)。工作時,工質(zhì)由金屬換熱套管上部的介質(zhì)入口進(jìn)入套管,流經(jīng)金屬換熱套管間的環(huán)形區(qū)域到達(dá)金屬換熱套管底部的內(nèi)管入口,并最終由金屬換熱套管內(nèi)管上部的出口流出,能夠獲得高溫蒸汽,對應(yīng)的集熱效率達(dá)較高。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。