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CN200955872Y - 微承压式真空管太阳能热水器 - Google Patents

微承压式真空管太阳能热水器 Download PDF

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CN200955872Y
CN200955872Y CNU2006200052897U CN200620005289U CN200955872Y CN 200955872 Y CN200955872 Y CN 200955872Y CN U2006200052897 U CNU2006200052897 U CN U2006200052897U CN 200620005289 U CN200620005289 U CN 200620005289U CN 200955872 Y CN200955872 Y CN 200955872Y
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CN
China
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water
pressure
switch
storage tank
electromagnetic valve
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CNU2006200052897U
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夏敖敖
丁志强
夏奇峰
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Landscapes

  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)

Abstract

一种由压力冷水进水顶出热水出水的微承压式真空管太阳能热水器，由放在阳光下的小储水箱及太阳能真空集热管和放在室内位置比小储水箱高的大储水箱两部分组成位。大储水箱上装有压力开关用以探测其内部的水压，它的底部通过一个电磁阀接到压力自来水管路，电磁阀线圈的电源开关就是压力开关。当热水阀门关闭而电磁阀门打开时水压逐步升高，超过压力开关的断开设定值时压力开关断开，电磁阀失电关闭；当热水阀门打开而电磁阀关闭水压必将逐步降低，到低于压力开关的接通设定值，压力开关接通，电磁阀得电打开，形成冷水顶热水出水的状态。

Description

微承压式真空管太阳能热水器
所属技术领域
本实用新型涉及一种由压力冷水(自来水)进水顶出热水出水的微承压式真空管太阳能热水器。
背景技术
目前，公知的真空管太阳能热水器分非承压式和承压式两类。非承压式是目前普遍采用的一种，它利用储水箱与热水用水器之间的高低水位差来产生压力使热水流出的。它的储水箱及直接插入它的一排真空管集热管就必定放在最高处，这个安装位置的限制就不能做成分体式(如阳台挂壁式等)，使用范围受到很大的限制。储水箱还必须有一个回气孔，影响了它的保温效果。另外，热水流出压力小，清洗作用不强，尤其在落差小的场合则更差，还要进行自动或手动的补水。由于储水箱到用水器距离远，管道长并且有很大一部分在室外，散热多且易结冻，在热水流出前要放掉较多的冷水。真空管集热管放在高处(如屋顶上)，一般不能清洗。这样在上面的灰尘等就影响太阳光照射而降低热效率。承压式真空管太阳能热水器可克服非承压式的这些缺陷，一般它与压力冷水源(自来水)始终保持相通的，但在热水出口关闭时整个系统要承受大的压力(2-3kgf/cm2)，并且是长时间的，这就要求它有很好的材料与工艺。其中比较难解决的是真空集热管以及它和储水箱的连接处。所以，目前的承压式真空管太阳能热水器大都采用以下的方法，即通过另外的固体或液体在真空管内吸热再将热量传给储水箱里的用水。太阳能不直接传给应用水，采热效率不高并且造价高，所以不为广泛应用。
发明内容
为了解决承压式真空管太阳能热水器的成本高和采热效率低这两个问题，本实用新型提供一种微承压式真空管太阳能热水器。它要求的材料、工艺与非承压式真空管太阳能热水器相当，所以成本也基本一样，但却具有承压式的优点。因为它只承受大约0.3kgf/cm2左右这样小的压力，而水仍可在真空集热管内采热，所以热效率比承压式的高。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一个小储水箱及直接插入它的一排太阳能真空集热管放在有阳光照射的地方，如挂在阳台外壁上；比储水箱位置高的大储水箱放在室内(如挂在阳台内的墙壁上)，在它上面装有压力开关用以探测其内部的水压(可装在与它直通的冷水进水管线上)；大、小储水箱由两根水管相连以进行冷热水的自然交换，其中一根连接两个储水箱下部，另一根从大储水箱的中部连到小储水箱上部，形成冷热水自然交换两个分开的通道；冷水进口和热水出口分别安置在大储水箱的底部和顶部，冷水进口通过冷水阀门连接到压力自来水管路，这个冷水阀门是一个电磁阀，它线圈的电源开关就是探测水压的压力开关。控制的原理是：当热水阀门关闭而电磁阀门打开时大储水箱内的水压必将逐步升高，当水压超过压力开关的断开设定值时压力开关断开，电磁阀失电而关闭；当热水阀门打开而电磁阀关闭时大储水箱内的水压必将逐步降低，到低于压力开关的接通设定值，压力开关接通，电磁阀得电而打开，形成冷水顶热水出水的状态。这个状态称为热水器的动态状态。压力开关断开的设定值要大于接通的设定值，即有一个开关回差。这个开关回差是指控制电磁阀关闭的压力减去控制电磁阀打开的压力。开关回差的设置还能避免因水压不稳引起冷水阀门即电磁阀的频繁开关动作。设热水器的动态状态时压力开关探测处的水压为热水器的动态压力，一般这个动态压力只有0.2kgf/cm2左右。调整压力开关参数到如下状态：压力开关探测处的水压大于热水器的动态压力，如大于0.3kgf/cm2压力开关断开，电磁阀失电关闭；压力探测器处的水压等于或小于0.2kgf/cm2压力开关接通，电磁阀得电打开。在这里设置它的开关回差为0.1kgf/cm2。因为热水器动态压力只有0.2kgf/cm2左右，所以本实用新型提供的微承压式真空管太阳能热水器只承受0.3kgf/cm2左右的压力，而工作状态与目前的承压式的完全一样。在不使用热水时为全封闭状态，水热膨胀会增大热水器系统内的压力，可安装溢流减压阀。它同时也作为一个阀门失效时系统的保护装置。
本实用新型的有益效果是，用非承压式真空管太阳能热水器的材料、工艺和成本制成的真空管太阳能热水器达到承压式真空管太阳能热水器的相同效果并且采热效率高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图是本实用新型原理简图。
图中：1.一排真空集热管、 2.小储水箱、3.大、小储水箱连接水管、4.大储水箱、5.热水出水管、6.热水阀门、7.自来水管路、8.电磁阀、9.压力开关、10.大水箱的底、11.溢流减压阀。
压力开关(9)作为冷水进水电磁阀(8)的电源开关，它的开关状态如下：热水阀门开，内部压力变小，压力开关接通，电磁阀门打开；热水阀门关，内部压力变大，压力开关断开，电磁阀门关闭。
具体实施方式
附图的结构可做成阳台挂壁式，小储水箱做成小的直角梯形体，一排真空集热管在直角梯形体的斜边插入小储水箱，它们安置在带有反光板的支架上，将它们一起安装在阳台外壁上。这样真空集热管基本成水平，但开口部分稍高。支架的平面与水平面成一个角度(与当地的纬度有关)，使得在正午时刻阳光光线与支架平面垂直。这样安置还有如下的好处，在任何时间真空集热管相互之间不会遮挡阳光。大储水箱做成大的圆柱体，垂直放在阳台内一个支架上，它的底面高于小储水箱的顶面。大、小储水箱由两根水管相连以进行冷热水的自然交换，其中一根连接两个储水箱下部，另一根从大储水箱的中部连到小储水箱上部。储水箱与连接管都有隔热材料保温。压力开关装在冷水阀门到大储水箱之间的管线上，当水压超过它的上限值时开关断开，低于它的下限值时开关接通。电磁阀作为冷水阀门，压力开关串接进它线圈电源线中的一根。自来水通过此电磁阀连接到大储水箱的底部，电磁阀得电时打开，失电时关闭。选有开关回差调节的压力开关实现一定的回差。首先打开热水阀门与冷水阀门得到热水器的动态压力，然后调整压力开关的动作参数。调整到如下状态；当压力大于热水器动态压力时压力开关断开，例如超过动态压力0.1kgf/cm2，(此时即热水阀门关闭状态)电磁阀失电关闭冷水进水；当压力等于或小于热水器动态压力时压力开关接通，(此时即热水阀门打开状态)电磁阀得电打开冷水进水。其使用效果完全与承压式的完全一样。

Claims (1)

  1. 一种微承压式真空管太阳能热水器，一排真空集热管插入一个小储水箱放在室外，一个位置比小储水箱高的大储水箱放在室内，大、小储水箱之间由水管相连，冷水进口与热水出口分别安置在大储水箱的底部和顶部，其特征是：在冷水进水管道上装有一个电磁阀，在大储水箱上面装有一个探测其内部水压的压力开关，这个压力开关就是电磁阀线圈的电源开关。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110285591A (zh) * 2019-07-19 2019-09-27 淮安市鼎盛太阳能有限公司 一种基于承压式储水箱的应急用水自动控制装置
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C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20071003