本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于建筑給排水太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)中熱交換器，特別是一種雙熱源單罐集成熱交換器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，太陽(yáng)能在建筑給排水熱水系統(tǒng)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，太陽(yáng)能作為清潔能源，在環(huán)保要求越來(lái)越高的今天，節(jié)能建筑中太陽(yáng)能的利用率已成為國(guó)家的強(qiáng)制規(guī)定。由于太陽(yáng)能的供應(yīng)具有很大的不確定性，因此太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)必須配置輔助熱源，在間接系統(tǒng)中，這種雙熱源（太陽(yáng)能集熱器和輔助加熱設(shè)備）對(duì)應(yīng)應(yīng)設(shè)置兩個(gè)換熱設(shè)備：一個(gè)是集熱側(cè)換熱器，常用水箱或儲(chǔ)罐中加盤管或者是容積式熱交換器，其熱源為太陽(yáng)能集熱器，太陽(yáng)能集熱器將光能轉(zhuǎn)化為熱能加熱的熱水作為該側(cè)換熱設(shè)備的熱媒；另一個(gè)是供熱側(cè)換熱器，常用傳統(tǒng)的容積式（半容積式）熱交換器，結(jié)構(gòu)為在儲(chǔ)水罐的側(cè)壁焊接連接一插入式的快速換熱裝置，換熱裝置管程是U形管束，殼側(cè)由折流板、導(dǎo)流筒等構(gòu)成介質(zhì)流動(dòng)空間，其熱源為系統(tǒng)的輔助熱源鍋爐。鍋爐產(chǎn)生的熱水或水蒸氣作為該側(cè)換熱設(shè)備的熱媒。由此，該產(chǎn)品存在的問(wèn)題：

1.太陽(yáng)能集熱器受天氣、季節(jié)等外界因素影響產(chǎn)生的熱水溫度不穩(wěn)定，并隨時(shí)間變化。大部分時(shí)間溫度小于等于60℃，該側(cè)換熱器的換熱溫差僅5～8℃，屬低溫差換熱，如此時(shí)采用盤管或容積式換熱器（U形管）換熱，換熱器傳熱系數(shù)低，換熱管為光管時(shí)，總傳熱系數(shù)300～500W/m²℃，無(wú)法充分利用太陽(yáng)能集熱器轉(zhuǎn)化的熱能。

2.系統(tǒng)集熱側(cè)和供熱側(cè)各設(shè)一個(gè)熱交換器，占地面積大，投資高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，提供一種能夠用一臺(tái)換熱設(shè)備代替原來(lái)兩臺(tái)換熱設(shè)備的雙熱源單罐集成熱交換器。

本實(shí)用新型采用了下列技術(shù)方案解決了其技術(shù)問(wèn)題：一種雙熱源單罐集成熱交換器，包括儲(chǔ)水罐，該儲(chǔ)水罐底部置有支腿，以及排污口，頂部置有熱水出口、吊耳，以及安全閥，側(cè)部置有壓力表和溫度計(jì)，其特征在于：所述的儲(chǔ)水罐的罐體上還固定置有供熱側(cè)換熱裝置和集熱側(cè)換熱裝置，該儲(chǔ)水罐的罐體上還固定置有上部溫度傳感器和下部溫度傳感器以及控制柜。

本實(shí)用新型在半容積式熱交換器結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，將高效換熱裝置通過(guò)循環(huán)泵等管道集成在同一設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)設(shè)備兩個(gè)熱源。通過(guò)結(jié)構(gòu)布置及溫度控制，使罐內(nèi)上部和下部有適當(dāng)?shù)臏夭?，保證設(shè)備在運(yùn)行使用中能充分利用太陽(yáng)能集熱器轉(zhuǎn)化的熱能。本實(shí)用新型解決系統(tǒng)集熱側(cè)熱媒溫度低、換熱溫差低造成的換熱性能差的問(wèn)題，能夠充分利用太陽(yáng)能集熱設(shè)備產(chǎn)生的熱能，具有換熱效率高，占地面積少，投資低等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型側(cè)視圖。

圖3為本實(shí)用新型俯視圖。

圖4為本實(shí)用新型中供熱側(cè)換熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型中集熱側(cè)換熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例示意圖。

圖中各序號(hào)分別表示為：

1-儲(chǔ)水罐、11-上部溫度傳感器、12-下部溫度傳感器、13-壓力表、14-溫度計(jì)、15-吊耳、16-安全閥、17-熱水出口、18-支腿、19-排污口；

2-供熱側(cè)換熱裝置、21-管箱、22-管板、23-U形管束、24-導(dǎo)流筒、25-折流板、26-螺栓、27-被加熱水出口、28-輔助熱媒進(jìn)口、29-輔助熱媒出口、210-冷水進(jìn)口管道、27-旁路支管；

3-控制柜3；

4-集熱側(cè)換熱裝置、41-高效換熱器、42-球閥、43-自循環(huán)泵、44-過(guò)濾器、45-自循環(huán)出水管道、46-自循環(huán)進(jìn)水管道、47-熱媒進(jìn)口、48-熱媒出口、49-支撐角鋼；4a-冷水出口；4b-被加熱水進(jìn)口；

5-太陽(yáng)能集熱器、6-集熱循環(huán)泵。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例以及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。

參照?qǐng)D1至圖3，本實(shí)用新型包括儲(chǔ)水罐1，該儲(chǔ)水罐1底部置有支腿18，以及排污口19，頂部置有熱水出口17、吊耳15，以及安全閥16，側(cè)部置有壓力表13和溫度計(jì)14。

在本實(shí)用新型中，所述儲(chǔ)水罐1的罐體上還固定置有供熱側(cè)換熱裝置2和集熱側(cè)換熱裝置4，雙熱源的熱量通過(guò)換熱裝置將冷水加熱并儲(chǔ)存在儲(chǔ)水罐1內(nèi)。該儲(chǔ)水罐1的罐體上固定置有上部溫度傳感器11和下部溫度傳感器12。上部溫度傳感器11用來(lái)控制供熱側(cè)換熱裝置2熱媒進(jìn)口47閥門的啟閉；下部溫度傳感器12測(cè)得溫度與太陽(yáng)能集熱器5出水口處溫度差，來(lái)控制集熱側(cè)換熱裝置4熱媒循環(huán)泵的啟停。

所述的儲(chǔ)水罐1的罐體上還固定置有控制柜3，用以實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)控制。

參照?qǐng)D4，所述的供熱側(cè)換熱裝置2通過(guò)導(dǎo)流筒24與儲(chǔ)水罐1罐體側(cè)壁固定連接，該導(dǎo)流筒24一端通過(guò)管板22和螺栓26與管箱21固定連接，該管箱21置有輔助熱媒進(jìn)口28和輔助熱媒出口29，所述的導(dǎo)流筒24下部置有冷水進(jìn)口管道210，導(dǎo)流筒24另一端伸入儲(chǔ)水罐1罐體側(cè)壁內(nèi)，其端部置有被加熱水出口27，導(dǎo)流筒24內(nèi)固定置有能夠熱交換的U形管束23，并置有能夠引導(dǎo)水流方向的折流板14。

所述導(dǎo)流筒24下部置有的冷水進(jìn)口管道210上還延伸一根穿越儲(chǔ)水罐1罐體側(cè)壁后傾斜向下的旁路支管27。

所述供熱側(cè)換熱裝置2上的導(dǎo)流筒24軸線設(shè)置在儲(chǔ)水罐1罐體頂部向下總高的1/3～1/2處。

參照?qǐng)D5，所述的集熱側(cè)換熱裝置4包括一釬焊或全焊接結(jié)構(gòu)的高效換熱器41，該高效換熱器41通過(guò)支撐角鋼49與儲(chǔ)水罐1罐體側(cè)壁固定連接，其兩端置有熱媒進(jìn)口47和熱媒出口48，所述高效換熱器41上的進(jìn)水口通過(guò)自循環(huán)出水管道45依次連接球閥42、自循環(huán)泵43、過(guò)濾器44和球閥42后與儲(chǔ)水罐1底部的冷水出口4a相連接，所述高效換熱器41上的出水口通過(guò)自循環(huán)進(jìn)水管道46和球閥42與儲(chǔ)水罐1罐體中部的被加熱水進(jìn)口4b相連接。

所述的儲(chǔ)水罐1罐體中部的被加熱水進(jìn)口4b設(shè)置在儲(chǔ)水罐1罐體總高的1/2處。

參照?qǐng)D6，本實(shí)施例為一雙熱源單罐集成熱交換器及太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)。

其儲(chǔ)水罐1的罐體上部和下部設(shè)有溫度傳感器11和12、壓力表13、溫度計(jì)14、安全閥16以及熱水出口17，這些閥門及儀表保證了設(shè)備的正常使用及安全。儲(chǔ)水罐1上部設(shè)有吊耳15用于吊裝，罐底部設(shè)有三個(gè)支腿18，保證罐子平穩(wěn)豎立在地面，設(shè)置的排污口19用于檢修時(shí)放水。

供熱側(cè)換熱裝置2，它由管箱21、管板22、U形管束23、導(dǎo)流筒24、折流板14等組成。導(dǎo)流筒24焊接在儲(chǔ)水罐1罐體，其端部加工一被加熱水出口27，使其內(nèi)部被加熱的水與儲(chǔ)水罐1貫通。換熱裝置管箱21上設(shè)置輔助熱媒進(jìn)口28及輔助熱媒出口29，其都與輔助熱源鍋爐熱水（蒸汽）進(jìn)出口管道相連，熱媒流經(jīng)U形管束23內(nèi)換熱后從輔助熱媒出口29流出。冷水從冷水進(jìn)口管道210進(jìn)入導(dǎo)流筒24，經(jīng)折流板14阻擋折流，并與U形管束23換熱后，從導(dǎo)流筒24被加熱水出口27流入儲(chǔ)水罐1中。

集熱側(cè)換熱裝置4，它由高效換熱器41、球閥42、自循環(huán)泵43、過(guò)濾器44、自循環(huán)出水管道45和自循環(huán)進(jìn)水管道46組成，高效換熱器41上設(shè)置熱媒進(jìn)口47和熱媒出口48。

以下簡(jiǎn)述本實(shí)用新型的工作過(guò)程：設(shè)太陽(yáng)能集熱器5出口溫度T1，儲(chǔ)水罐1的罐體上部溫度為T3，儲(chǔ)水罐1的罐體底部溫度為T4。

當(dāng)T1-T4≥5～8℃時(shí) ，集熱循環(huán)泵6啟動(dòng)，太陽(yáng)能集熱器5產(chǎn)生的熱水作為熱媒從熱媒進(jìn)口47 進(jìn)入高效換熱器41，放出熱量，從熱媒出口48、經(jīng)集熱循環(huán)泵6返回太陽(yáng)能集熱器5。此時(shí)，儲(chǔ)水罐1底部的冷水進(jìn)入高效換熱器41，吸收熱量后再由儲(chǔ)水罐1上部回到儲(chǔ)水罐1內(nèi)。

當(dāng)T1-T4≤2～3℃時(shí)，集熱循環(huán)泵6停止工作。當(dāng)T3≥60℃時(shí)（該溫度用戶可自己設(shè)定），集熱循環(huán)泵6也停止。

當(dāng)T3＜60℃時(shí)（該溫度用戶可自己設(shè)定），且T1- T4≤2～3℃時(shí)，說(shuō)明此時(shí)太陽(yáng)能集熱器5產(chǎn)生熱量少，熱媒溫度低。輔助熱源投入使用，輔助熱源熱媒通過(guò)進(jìn)入供熱側(cè)換熱裝置2，放出熱量，從出口返回輔助熱源，冷水從冷水進(jìn)口管道210進(jìn)入，經(jīng)導(dǎo)流筒24中的折流板14折流并與U形管束23換熱后，從被加熱水出口27流入儲(chǔ)水罐1內(nèi)。

當(dāng)T3≥60℃（該溫度用戶可自己設(shè)定）時(shí)，輔助熱源閥門關(guān)閉。

儲(chǔ)水罐1內(nèi)的水溫即T3（該溫度用戶可自己設(shè)定），用戶使用時(shí)可從熱水出口17流出，滿足使用要求。