热水箱制造技术

一种热水箱，包括：外壳，其封闭容纳有热交换液体的腔室，该外壳包括基座、侧壁和盖；以及冷水入口，其连接到热交换器的第一端，以及热水出口，其连接到热交换器的第二端，其中，热交换器位于腔室的上部；主加热元件，其连接到电源以用于加热热交换液体，该主加热元件位于腔室的下部。

Hot water tank

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热水箱
本专利技术涉及一种热水箱，并且尤其是一种太阳能热水箱，其对于产生节能热水是特别有利的。
技术介绍
太阳能热水器通过将太阳辐射收集在吸收器玻璃平板或真空管阵列上而工作。通常，带有面板和箱的热虹吸管配置可确保将热水引导至主压力箱(水平或垂直或在地面(对于抽吸系统而言))。参照图10，示出了典型的太阳能热水系统200。该系统包括水平安装的储水箱202，在储水箱202的端部并朝向储水箱202的底部具有冷水入口204，在箱202的端部且朝向箱202的顶部具有热水出口203。箱202的容量通常基于安装场所对热水的需求。例如，与有两个成年人的房屋相比，有四个成年人的房屋通常需要更大的储存容量。箱202连接至通常包括一系列集热管210的集热器或太阳能收集器201，并且通常安装在房屋的屋顶上。较冷水将趋向于表示为项207的箱202的底部，较热水或热水将朝着由项208表示的箱202的顶部上升。较冷水207离开箱202并通过管205进入集热管210中。通常，用户可以将集热管称为太阳能电池板。穿过集热管210之后，热水经过管206返回到箱202。家用热水供应因此将进入箱202，然后通过容纳在太阳能收集器210中的铜管。来自太阳的热能将加热太阳能收集器210中的水。然后，加热后的水返回箱202，然后可供用户使用。在图9中示出了替代的常规太阳能热水系统。该布置类似于图10的系统，但是，水从通常位于地面上的储水箱104泵送到通常位于屋顶上的太阳能集热器100。除了操作是相似的。主冷水通过位于箱104侧面并朝向箱104底部的主冷水入口105进入箱104。冷水106朝向箱104的底部沉降，而热水102朝向箱104的顶部沉降。冷水106经由管道108泵送至太阳能集热器100。水通过太阳能集热器中的许多管子能够加热水。然后，热水通过管101返回到箱104。冷水管108有效地穿过箱104的侧壁，朝向冷水106沉降的箱104的底部。相反，从太阳能集热器100经由热水管101返回的热水穿过箱104上部中的箱104的侧壁。这样，冷水和热水的混合被最小化，确保在需要时为用户提供最热的水。进水口105和出水口103必须分别位于箱的底部和顶部附近，以确保仅从箱中释放出热水。然后，热水102可通过热水出口103供用户使用。在使用中，当用户通过出口103提取水时，经由入口105添加等量的水。在两种先前布置中的某些情况下，例如在阳光低的阴天，太阳能收集器100、201可能不会产生足够的热量来加热箱104、202中的水。为了避免这种可能情况，热水系统还包括单独的加热元件109、209，它们成为系统的增压器。加热元件109、209连接到AC干线电源。如果需要，该单独的元件109、209可以加热水。无论是水平安装还是垂直安装的太阳能热水器，通常都将包括一个额外的增压器，以在冬天或多云的天气条件下无法充分利用面板的太阳热能时增加热量。通常，在水平系统中，增压器209朝向箱202的下半部并且在入口204上方穿过箱202的端部。对于垂直系统，增压器109在箱104的下三分之一处穿过箱104的侧壁，并且再次位于高于进水口105的位置处。在两种情况下，增压器的位置都是试图最好地加热箱中的水。特别是，增压器加热的水不会直接受到进入的冷水的影响。如果增压器位于热水区域，也不会受到接收到高温读数的不利影响。该系统的期望是确保箱中的全部供水被加热。通过将增压器放置在箱的下部，可以更好地进行管理。尽管这样的系统可以提供热水，但是它们也具有许多限制。大多数太阳能热水器是钢(玻璃衬里)的主压力容器，其内部压力限制为450至800kPa，类似于不锈钢或铜的低压系统(165kPa)。自来水供应可能具有压力脉动或水的基本压力波动。这些波动会导致由脉动驱动的金属疲劳引起的与主压力相关的故障，以及由此产生的缝隙腐蚀，这始于保护钢的箱内部搪瓷衬里的微裂纹。微裂纹通常在箱内部、端部焊接处或贯穿箱壁的侧面穿透点处开始。不良的水质也可能加速热水系统的退化和过早失效。在劣质的水中，通常存在高含量的溶解盐，包括碳酸氢盐。碳酸盐(或更常见的锅炉水垢)的积累是由于在劣质水中加热通常溶解的碳酸氢盐而产生的，从而使固体盐从溶液中沉淀出来。然后，固体盐会阻塞系统中的热水供应管，特别是传统太阳能热板或阀门中的铜管。在夏季，面板加热到80℃以上并不罕见，因此会导致这种降解的化学反应。所有太阳能热水系统都依赖于放置进水口和出水口以及通过箱的侧壁的增压器入口。关于水平箱，箱的端部可有效地视为侧壁。这些侧壁入口在一定程度上是必需的，以确保不影响热水的供应。为了能够进入，要在箱的侧壁上打孔。即，孔被钻孔通过箱壁，以允许管道和任何其他必要的零件进入箱中。这些切口或贯穿孔会使壁腐蚀。每个贯穿孔都需要一个防水密封件，该密封件能够承受施加在箱侧壁上的压力。每个贯穿孔也会增加失败的风险。特别是，在最终确定箱及其组件时，在组装过程中可能会由于任何轻微的缺陷而产生薄弱点。贯穿孔的常见位置的这种选择会导致制造复杂、泄漏、腐蚀的薄弱环节以及额外的维护成本。但是，尽管侧壁贯穿孔会引起已知问题，但是对于传统系统的功能而言，它们是必需的。另一个已知问题源自安全特征。众所周知，细菌会在水环境中繁殖。为了避免将受感染的水传递给用户，热水系统确保将水加热到至少60摄氏度。然后在每个出水龙头处安装回火阀，以将冷水与热水混合，以将水温降至安全水平。这是低效的，因为仅需将水冷却就需要额外的能量来加热水。此外，这些阀门需要额外的维护并不少见。阀故障也是太阳能热水器中的常见弱点。由于基本的太阳能热水器主压力系统所需的阀数量过多，这使人感到恼火。由于箱被加压到主压力，并且箱中的热水也是向房屋供应的水，因此出于安全原因增加了许多额外的阀门。例如，在箱中包括额外的阀，例如泄压阀，以在太阳能面板过加热箱水时释放蒸汽压力。类似地，太阳能热板也需要相同的压力释放阀，以防止在炎热条件下产生蒸汽压力。在许多地方，太阳能热板也可能需要防冻阀。这些防冻阀的工作方式是允许箱中的热水流过面板，从而减少面板中的管中的水冻结的可能性，并使管分开导致系统故障。所有这些都增加了太阳能热水器的维护成本。期望提供一种能够改善一些上述问题的改进的热水系统。
技术实现思路
在广义上，提供了一种热水箱，其中所有进入箱的贯穿孔都穿过箱的顶部。在另一广泛形式中，提供了一种包括双盘管热交换器的热水箱。在第一方面，提供了一种热水箱，其包括：外壳，该外壳封闭包含热交换液体的腔室，所述外壳包括基座、侧壁和盖；连接到热交换器的第一端的冷水入口和连接到所述热交换器的第二端的热水出口，其中，所述热交换器位于所述腔室的上部；连接到电源的主加热元件，其用于加热所述热交换液体，所述主加热元件位于所述腔室的下部。在一种布置中，热交换器包括从第一端到第二端延伸的一组平行的盘管。主加热元件可以是连接至光伏板阵列的DC元件。进入箱的所有贯穿孔都可能穿过盖。也就是说，例如冷水入口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热水箱，包括：/n外壳，所述外壳封闭包含热交换液体的腔室，所述外壳包括基座、侧壁和盖；/n连接到热交换器的第一端的冷水入口和连接到所述热交换器的第二端的热水出口，其中，所述热交换器位于所述腔室的上部；/n连接到电源的主加热元件，所述主加热元件用于加热所述热交换液体，所述主加热元件位于所述腔室的下部。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170717 AU 20179027881.一种热水箱，包括：
外壳，所述外壳封闭包含热交换液体的腔室，所述外壳包括基座、侧壁和盖；
连接到热交换器的第一端的冷水入口和连接到所述热交换器的第二端的热水出口，其中，所述热交换器位于所述腔室的上部；
连接到电源的主加热元件，所述主加热元件用于加热所述热交换液体，所述主加热元件位于所述腔室的下部。


2.根据权利要求1所述的箱，其中，所述热交换器包括从所述第一端到所述第二端延伸的一组平行盘管。


3.根据权利要求1或2所述的箱，其中，所述主加热元件是DC元件，并且所述电源是光伏板阵列。


4.根据权利要求1或2所述的箱，其中，所述主加热元件是AC元件。


5.根据任一前述权利要求所述的箱，其中，所述冷水入口、所述热水入口和所述主加热元件穿过所述盖。


6.根据任一前述权利要求所述的箱，其中，所述主加热元件被容纳在壳体中。


7.根据任一前述权利要求所述的箱，其中，所述热交换器位于所述腔室的上半部中，并且所述主加热元件位于所述腔室的下三分之一中。


8.根据任一前述权利要求所述的箱，其中，所述主加热元件位于所述基座附近。


9.根据任一前述权利要求所述的箱，其中，所述主加热元件悬挂在所述热交换液体中。


10.根据权利要求9所述的箱，其中，所述主加热元件从所述盖或穿过所述盖悬挂。


11.一种太阳能热水箱，包括：
圆筒形的外壳，所述外壳封闭包含热交换液体的腔室，所述外壳包括基座、侧壁和盖；
冷水入口，所述冷水入口通过所述盖连接到浸入所述热...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·F·贝弗斯托克，S·P·保莱诺，S·F·卢克斯，
申请(专利权)人：莱兹厄尔斯私人有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU