防冻太阳能热水工程系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种防冻太阳能热水工程系统，包括集热器(2)、储热水箱(1)和管道，其中的集热器(2)有多组，每一组集热器(2)均有多支集热管(3)，集热管(3)的一端接入输热管(4)，各组集热器(2)的输热管(4)连接形成组合集热片(5)，组合集热片(5)前端输热管(4)接入储热水箱(1)，组合集热片(5)后端通过回流管(6)与储热水箱(1)接通，其特点是：所述储热水箱(1)外面的回流管(6)贴附在输热管(4)的外面。其有益效果是：回水管借助输热管的温度而避免冰冻，可以在严寒季节持续作业，解决了太阳能热水工程的关键问题，为大规模开发利用太阳能，实现太阳能冬季供热提供了条件，且具有结构简单，造价低廉，使用方便等特点，可望成为用户的首选设备，应用前景十分可观。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种生活设施，即一种防冻太阳能热水工程系统。
技术介绍
近年来，太阳能热水技术发展很快，原有一家一户使用的太阳能热水器已逐渐被大面积连片的太阳能热水工程系统所替代。原有的太阳能热水器主要由一个小型储热水箱和一组集热器构成，而太阳能热水工程系统则是由多组集热器相串联，形成一个大面积的组合集热片，共同向一个大型储热水箱供应热量，再把热水供应给各个用户。太阳能热水工程系统所用的集热器有多种，最常见的是由多支双层真空玻璃集热管并排插装在一支输热管上，各组集热器通过输热管连接形成大面积的组合集热片，组合集热片前端输热管接入储热水箱，组合集热片后端即最后面一组集热器的输热管的末端，通过回流管与储热水箱接通，由此构成闭合循环回路。太阳能热水工程系统规模大，热效率高，适于居民小区、宾馆、饭店、洗浴场所以及企事业单位使用，应用前景十分可观。可是，由于集热器组合面积加大，集热器与储热水箱之间的管道也随之加长，而且这些管道都暴露在外面，不仅会损失热量，而且防冻性能很差，在北方寒冷季节，管道极易冻冰堵塞。特别是回流管，管路长，水温低，循环慢，即使采用了保温层，由于热源不足，也难以避免冰冻。我国北玮40°以北地区，负10-30°C的气温将持续五个月左右，大多太阳能热水工程系统都要长时间停止作业，使其作用大打折扣，太阳能冬季取暖的设想也无从实现。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种防冻性能好，在北方寒冷季节仍能继续工作的防冻太阳能热水工程系统。上述目的是由以下技术方案实现的:研制一种防冻太阳能热水工程系统，包括集热器、储热水箱和管道，其中的集热器有多组，每一组集热器均有多支集热管，集热管的一端接入输热管，各组集热器的输热管连接形成组合集热片，组合集热片前端输热管接入储热水箱，组合集热片后端通过回流管与储热水箱接通，其特点是:所述储热水箱外面的回流管贴附在输热管的外面。所述输热管外面设有保温层，所述回水管从保温层内通过。所述组合集热片前部靠近储热水箱。所述储热水箱的轴线水平安装，其长度大于高度，所述输热管进入储热水箱的位置高于回水管，其高度差小于储热水箱直径的30%，回水管进入储热水箱后向下弯折。所述组合集热片的后端输热管与回流管之间设有循环泵和单向阀。所述储热水箱内设有吸热器，吸热器两端的水管伸出储热水箱，一端的水管与饮用水源相接，另一端的水管延伸至用水处且装有水龙头。本技术的有益效果是:回流管借助输热管的温度而避免冰冻，可以在严寒季节持续作业，解决了太阳能热水工程的关键问题，为大规模开发利用太阳能，实现太阳能冬季供热提供了条件，且具有结构简单，造价低廉，使用方便等特点，可望成为用户的首选设备，应用前景十分可观。【附图说明】图1是第一种实施例的主视图；图2是第一种实施例的左视图；图3是第一种实施例的局部放大主视图；图4是第二种实施例的局部放大主视图；图5是第三种实施例的主视图。图中可见:储热水箱1，集热器2，集热管3，输热管4，组合集热片5，回流管6，保温层7，循环泵8，单向阀9，吸热器10，饮用水源11，水龙头12。【具体实施方式】本技术总的构思是:把太阳能热水系统的回流管与输热管两支循环管路靠近安装，利用输热管的热量防止回流管冰冻。下面围绕上述构思结合附图介绍三种实施例:第一种实施例:如图1图2图3所示，这种防冻太阳能热水工程系统，包括储热水箱1、集热器2和管道，其中的集热器2有多组，每一组集热器均有多支集热管3，集热管3的一端接入输热管4，各组集热器的输热管4连接形成组合集热片5，组合集热片5前端输热管4接入储热水箱I，组合集热片5后端通过回流管6与储热水箱I接通，其特点是:回流管6从储热水箱I接出后贴附在输热管4的外面，延伸到组合集热片5的后端。这里所述的贴附，指的是紧密的靠在一起，同时也包括通过可以导热的包裹物靠在一起。特别是指回流管6从输热管外面的保温层内通过。一般来说，在北方设置的太阳能热水工程系统，为了防止热量损失和冰冻，储热水箱I和管道外面都设有保温层7。管道当中的输热管4由于走热水，不易冰冻。而回流管6中的流体温度较低，流速较慢，路程较长，在没有热源或热源不足的情况下，即使加装了保温层，也会出现冰冻。本例把回流管6与输热管4靠近安装，就可以对回流管6供应一些热量，因而就可以避免冰冻。这一点，已经通过两个冬季的多家实验，在负15-300C的温度下，太阳能热水工程系统仍然能够持续工作。为了减少暴露管道的长度，除了在外面加装保温层以外，最好还要把组合集热片5前部尽量靠近储热水箱1，其管道长度不超过300_，防冻效果更佳。此外，采用卧室储热水箱，即储热水箱I的轴线水平安装，其长度大于高度，比目前普遍采用的立式储热水箱，可以进一步缩短管道的长度。同时，卧式储热水箱I更适于回流管贴靠输热管的结构。因为，由于回流管与输热管贴靠在一起，进入储热水箱的位置也不宜相差太大，只要输热管进入储热水箱的位置高于回流管即可。两支管道进入储热水箱的高度差应小于储热水箱直径的30%，可以在储热水箱侧面的中心点上下各50-100mm之间。回流管6进入储热水箱I后向下弯折，下端到达储热水箱的下部。分析认为:虽然两支管道的压力差与两支管道的最小高度差有关，但由于两支管道属于同一循环回路，在太阳能热动力的作用下，系统内的水流向储热水箱，促使回流管6内的流体必须跟进补充，因而回流管6的工作性能仍然能够保证。第二种实施例:如图4所示，所述组合集热片5的后端输热管4与回流管6之间设有循环泵8和单向阀9。在温度过低时，开动循环泵8，可以使系统内的流体强制循环，即可避免管路冷冻。第四种实施例:如图5所示，储热水箱I内设有吸热器10，吸热器10两端的水管伸出储热水箱1，一端的水管与饮用水源11相接，另一端的水管延伸至用水处且装有水龙头12。这种结构的特点是热水可以直接饮用。此前，储热水箱里面的水储存时间很不确定，长时间储存反复加热对水质产生不良影响，加之污染和沉淀物的积累，这种热水不能直接饮用，只能用于沐浴、洗涤及取暖。采用本例的结构，就可以用自来水直接通过储热水箱，获得热量后由用户直接使用，既可直接饮用，又可以用来制做饭菜，扩大了太阳能热水的使用范围。【主权项】1.一种防冻太阳能热水工程系统，包括集热器(2)、储热水箱(I)和管道，其中的集热器(2)有多组，每一组集热器(2)均有多支集热管(3)，集热管(3)的一端接入输热管(4)，各组集热器(2)的输热管(4)连接形成组合集热片(5)，组合集热片(5)前端输热管(4)接入储热水箱(I)，组合集热片(5)后端通过回流管(6)与储热水箱(I)接通，其特点是；所述储热水箱(I)外面的回流管(6)贴附在输热管(4)的外面。2.根据权利要求1所述的防冻太阳能热水工程系统，其特征在于:所述输热管(4)外面设有保温层(7)，所述回流管(6)从保温层(7)内通过。3.根据权利要求1所述的防冻太阳能热水工程系统，其特征在于:所述组合集热片(5)前部靠近储热水箱(I)。4.根据权利要求1所述的防冻太阳能热水工程系统，其特征在于:所述储热水箱(I)的轴线水平安装，其长度大于高度，所述输热管(4)进入储热水箱(I)的位置高于回流管(6)，其高度差小于储热水箱(I)直径的30%，回本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防冻太阳能热水工程系统，包括集热器(2)、储热水箱(1)和管道，其中的集热器(2)有多组，每一组集热器(2)均有多支集热管(3)，集热管(3)的一端接入输热管(4)，各组集热器(2)的输热管(4)连接形成组合集热片(5)，组合集热片(5)前端输热管(4)接入储热水箱(1)，组合集热片(5)后端通过回流管(6)与储热水箱(1)接通，其特点是；所述储热水箱(1)外面的回流管(6)贴附在输热管(4)的外面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩志伟，张健，杨成栋，
申请(专利权)人：韩志伟，张健，杨成栋，
类型：新型
国别省市：内蒙古;15