太阳能快速供热水系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种能够快速加热，而且可以不限量提供热水，散热少、质量轻、安装方便的太阳能快速供热水系统，包括补给水管、供热水管、上循环管、下循环管、集热器和电辅助调温装置。所述集热器内设有多个平行设置的光热转换塑管，每个塑管的上下两端分别开设有进出水口以并联相接，并通过上循环管和下循环管合为一路入水管接入电辅助调温装置。采用这种高吸附高分子材料制成的光热转换塑管既没有光污染，管道的存水量大、热效率高、绝缘性能好，即使雷雨天气也能放心使用；而且不改变水质，自重量也轻、价格便宜、安装方便，可以随意放置在朝阳的位置上。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

太阳能快速供热水系统(一)
本技术涉及一种太阳能利用设备，特别涉及一种太阳能快速供热水系统。(二)
技术介绍
目前，市场上常见的太阳能供热水系统主要由排气管、补给水管、供热水管、上循环管 、集热器、下循环管和电辅助调温装置组成，太阳能对集热箱体表面加热来达到加热水的目 的。然而一般太阳能供热水系统不能控制水箱的水温，如在天气晴朗太阳全天照射的夏季， 会将水加热到过高的温度，如65。C以上；而天气不断变化的寒冷冬季，可能就无法将水加热 到期望的温度，导致无法使用，这时就需要启动电辅助调温装置进行加热，而现有的太阳能 供热水系统一般采用储水式电热辅助调温装置，这种电热辅助调温装置都存在预热时间长、 能耗大、热效率低的不足，这就使得目前太阳能供热水系统的使用受到了很大的限制、实用 性大大降低。其次，由于现有的太阳能供热水系统的集热器、管道、蓄水箱等均采用的是金 属材料，这样，不仅造价高、散热快、绝缘性能差；而且集水器中发热器与水直接接触，在 潮湿的环境中工作，使用者要直接接触电热开关，就容易造成触电事故，安全性能差；况且 水中存在的各种金属离子与集水器内的发生化学反应形成水垢，最后阻断水道，导致无法使 用；再者，现有太阳能供热水系统要求集热器必须安放在高位，导致只能将其安装在平顶屋 上，然而现有的集水器由于为金属和玻璃管制成，不仅体积大、重量重、安装极不方便；而 且在气候低于(TC时，结冰会使集热器彻底损坏，造成系统报废。(三)
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种能够快速加热，而且可以不限量提供热水， 散热少、质量轻、安装方便的太阳能快速供热水系统。本技术为解决上述问题所设计的太阳能快速供热水系统，包括补给水管、供热水管、上循环管、下循环管、集热器和电辅助调温装置，其不同之处于所述集热器内设有多个 平行设置的光热转换塑管，每个塑管的上下两端分别开设有进出水口以并联相接，并通过上 循环管和下循环管合为一路入水管接入电辅助调温装置。采用这种高吸附高分子材料制成的光热转换塑管既没有光污染，管道的存水量大、热效率高、绝缘性能好，即使雷雨天气也能 放心使用；而且不改变水质，自重量也轻、价格便宜、安装方便，可以随意放置在朝阳的位置上。上述方案中，光热转换塑管的内表面和/或外表面呈波纹状，但最好为内外表面均为波 纹状的非平滑表面。光热转换塑管的外表面为波纹状能够最大限度的增加塑管的表面积，减 少光的反射，提高热吸收率；内表面为波纹状又能够使得吸收的热量在光热转换塑管内进行 热量循环，这样不仅提高了热能利用率，也有效防止了热量的散失。经过这样的改进，能够 使得热效率提高60% 100%。当太阳能所提供的热量不足时，本技术需要通过一个电辅助调温装置对水进行辅助 加热，以使得从供热水管流出的水能够达到期望的温度，所述电辅助调温装置为即热式，即 只有将从供热水管中流出的水才会通过该电辅助调温装置进行加热，这样便能有效防止现有 储热式热水器因为一次加热大量的储存水而造成的热量浪费。电辅助调温装置包括一个或一 个以上的发热体和热交换器，发热体通过导热绝缘材料贴于热交换器的外表面，通过发热体 释放热量至热交换器来加热热交换器中的流过的水。发热体以平面均匀分布在热交换器的表 面，热冲击压力对热交换器进行快速强交换，使加热水的效果更均匀、速度更快。而且发热 体与水完全隔离，不仅安全性能更高，而且不会产生水垢附着再发热体的表面，从而确保了 发热体的加热效率、也不会因发热体热量散发不出去而出现炸裂的问题，因而更安全、更省 电、热效率也更高。上述方案中，发热体为内部烧结有印制电路板的晶瓷(KMCH)发热元件，晶瓷具有电阻 性能优异、加热后功率稳定，回温功率》0.8倍，在工作温度中，两面温度误差《5'C;功率 密度大，升温快，30秒内表面温度高至80(TC;不怕干烧、能够得到任意的温度分布、耐热 性、热冲击性能比镍铬合金发热体优异；高绝缘强度，可直接合金金属、陶瓷、水接触仍不 导电，抗腐蚀性、老化衰减小。上述方案中，热交换器为内部开有水道的密闭盒体，水道在盒体的内部呈螺旋延伸、且 水道的两端的水口分别与入水管和供热水管相接。热交换器内的盒体可以为一个或多个，但 为了能够实现快速加热，最好将盒体制成厚度在10mm 30mm之间的长方形盒体，以使得发热 器散发的热能能够恰好加热水道中流经的水，多个盒体的宽面相互并排相叠，其内部水道串 联相同，并在盒体与盒体间夹有发热体进行热传导。这种结构的设计，能够让水在热交换器 中产生涡流搅动，因而使得加热面更大、更均匀，水获得的热量更充分、升温更快。为了保证热交换器的热传导率，所述热交换器最好选用导热率高的铜或铝制成。作为进一步改进，补给水管、和/或供热水管、和/或上循环管、和/或下循环管均为高 温高压的PP-R塑铝稳态管。由于塑铝稳态管散热率更小、绝缘性能也更好，相对于金属管道 而言，水在上下循环管中的热量损失也更小、成本更低、价格更便宜。上述集热器和电辅助调温装置之间，即入水管上装有防电墙通道、和/或温控调节电路 、和/或温度显示数据屏，通过温控调节电路设定所需温度，并通过温度显示数据屏直观的 显示出来，智能控制电辅助加热系统的工作，以保证从供热管道送出恒定温度的热水。上述方案中，所述供热水管上还接有超温断水阀，该超温断水阀能够测定供热水管的出 水温度，当测定水温超过设定值时，自动关闭出水，这样能够避免现有供热系统温控出水装 置仅断电而不断水而导致出水过热的情况。本技术与现有技术相比，具有如下优点1、 光热转换塑管采用高强吸热能力的高分子材料塑胶制成，通过准确的厚度设计而成，其具有热转换速度快、热效率高、存水量大，绝缘性能好、安全稳定，重量轻、安装方便 、可任意安放在朝阳的位置，抗自然灾害能力强，不会反射太阳光、没有光污染，成本低、 使用经济；2、 本技术设计有上水开关保证低水压情况下也能正常使用，以及设计有和上水报 警装置，保证不浪费水；3、 室内辅助电辅助调温装置采用晶磁发热技术，具有电阻性能优异、回温速度快、绝 缘性能好、耐热冲击大；热交换器采用水道螺旋结构，加热面更均匀、水获得热量更充分、 升温快；发热体和热交换器内的水隔离，不会出现导电和产生水垢、因而更加安全、热效率 也更高；同时利用了精确的温控电路，对室外供水进行温度测量和调控，更加节能。(四) 附图说明图1为本技术本技术一种太阳能快速供热水系统。 图2为图1电辅助调温装置结构示意图。图中标号为1、补给水管；2、供热水管；3、上循环管；4、下循环管；5、集 热器；5-1、光热转换塑管；5-2、箱体；6、电辅助调温装置；6-1、发热体； 6-2、热交换器；6-3、防电墙通道；6-4、温控调节电路；6-5、温度显示数据屏； 6-6、水道；7、冷水三通阀8、上水开关；9-1、室外上水报警装置；9-2、室内上 水报警装置；10、排气管；11、汽水三通阀；12、冷热混水阀；13、入水管；14 、冷水供水口； 15、热水供水口； 16、超温断水阀。具体实施方式如图l为本技术一种太阳能快速供热水系统，包括补给水管l、供热水管2、上循环 管3、下循环管4、集热器5和电辅助调温装置6本文档来自技高网...

【技术保护点】
太阳能快速供热水系统，包括补给水管（１）、供热水管（２）、上循环管（３）、下循环管（４）、集热器（５）和电辅助调温装置（６），其特征在于：所述集热器（５）内设有多个平行设置的光热转换塑管（５－１），每个塑管的上下两端分别开设有进出水口以并联相接，并通过上循环管（３）和下循环管（４）合为一路入水管（１３）接入电辅助调温装置（６）中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁小华，王佩民，刘煜，
申请(专利权)人：梁小华，
类型：实用新型
国别省市：45[中国|广西]