一种高效节能的串联式太阳能加热系统技术方案

一种高效节能的串联式太阳能加热系统，包括蓄水箱、循环管、加热器单元、截止阀、循环水泵；循环管的出水端设置于蓄水箱的一侧底端，并与蓄水箱的侧壁面连通；循环管的回水端设置于蓄水箱的一侧中端，并与蓄水箱的侧壁面连通；多个加热器单元呈阵列设置，相邻两个加热器单元通过循环管呈首尾连通设置，多个加热器单元通过循环管呈串联设置；截止阀设置于循环管的回水端；循环水泵设置于循环管的回水端，并设置于截止阀的一侧。本实用新型专利技术可对加热器单元进行数量调节，进行模块化组装，装配过程简单；单个加热器单元具有较大换热面积，高效的换热效率。的换热效率。的换热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高效节能的串联式太阳能加热系统


[0001]本技术涉及换热设备领域，特别是一种高效节能的串联式太阳能加热系统。

技术介绍

[0002]目前市场中的加热系统形式存在有电能加热、太阳能加热、地源热交换、燃烧换热等多种形式，系统相对应的采用热水器结构形式有电热水器、太阳能热水器、空气能热泵热水器、电加热锅炉等等，而使用最多的就是电热水器和太阳能热水器。其中太阳能热水器进一步还可以区分为水箱型或是热管型，水箱型热水器是利用太阳照射集热板或照射太阳能板后将水进行加热，并将加热的水储存在水箱中；而热管型热水器将水存放在多根金属管或多根真空玻璃管中，利用太阳照射直接加热管中的水。相比较于水箱型太阳能加热系统中，其现有系统结构中存在有如下技术缺陷：1)加热系统中对太阳能板的设置需要进行模块化组装，系统安装设置后无法对太阳能板进行数量、安装位置等进行调节，导致太阳能板对加热系统的换热效率固定，无法实现对加热系统进行动态调节，实现系统的高效换热效率和节能要求。2) 现有加热系统中中无论采用集热板、太阳能板或金属管结构进行换热时，其设计安装的角度需要针对太阳直射角进行配合，使太阳能加热器的接收光照的时间处于最长状态，其计算、安装过程复杂，且太阳能换热器无法实现始终与太阳光处于最佳照射架，使系统处于最高的换热效率。3)太阳能加热系统中的加热器结构通过水流动配合光照实现换热作用，水通过平板、管道流动或水域加热的方式进行加热处理，其换热面积较小，换热效果较差，导致换热效率较低。

技术实现思路

[0003]为了解决上述存在的问题，本技术公开了一种高效节能的串联式太阳能加热系统，其具体技术方案如下：一种高效节能的串联式太阳能加热系统包括蓄水箱、循环管、加热器单元、截止阀、循环水泵；
[0004]所述循环管的出水端设置于所述蓄水箱的一侧底端，并与所述蓄水箱的侧壁面连通；所述循环管的回水端设置于所述蓄水箱的一侧中端，并与所述蓄水箱的侧壁面连通；所述加热器单元数量为多个，多个所述加热器单元呈阵列设置，相邻两个所述加热器单元通过所述循环管呈首尾连通设置，多个所述加热器单元通过所述循环管呈串联设置；所述截止阀设置于所述循环管的回水端；所述循环水泵设置于所述循环管的回水端，并设置于所述截止阀的一侧。
[0005]进一步的，单个所述加热器单元包括底座、底脚、内衬、外壳和温度传感器；所述底座的内部为中空结构；所述底座的顶面底端周向呈凹槽状结构，形成底座卡槽；所述底座的顶面底端的一侧呈豁口状，所述底座的顶端底端设有出水口，所述出水口贯穿所述底座，并伸入所述底座的内部；所述底座的顶面底端呈通孔状，形成传感器装配口；所述底脚设置于所述底座的内部底侧，所述底脚与所述底座的底面固定设置；所述内衬的内部为中空结构，所述内衬设置于所述底座的顶端部，所述内衬与所述底座呈固定设置，所述内衬的顶端部
呈通孔状形成入水口，所述内衬的底端部与所述底座的顶端部密封设置；所述外壳设置于所述底座的顶面外侧，且所述外壳周向包裹所述内衬，所述外壳的底端周向嵌入所述底座的底座卡槽内，并通过密封胶实现所述外壳与所述底座密封设置；所述温度传感器设置于所述底座的外侧壁面，所述温度传感器与所述底座斜向固定。
[0006]进一步的，所述底座通过注塑成型；所述底座的底端呈圆盘状结构，所述底座的顶端呈顶端窄底端宽的圆台状结构，所述底座的顶端底侧的直径小于所述底座卡槽的内径；所述底座的顶端侧壁面呈凹弧状结构。
[0007]进一步的，所述底脚的数量为四个，每个所述底脚呈圆柱状结构，为中空结构，每个所述底脚与所述底座通过注塑成型为一体式结构；每个所述底脚的端部伸出于所述底座的顶端面。
[0008]进一步的，所述传感器装配口的数量为两个，分别设置于所述出水口的两侧，每个所述传感器装配口与对应所述底脚呈贯通设置；两个对应所述底脚的底端侧壁面呈豁口状结构，形成底脚卡槽。
[0009]进一步的，所述底座的顶端面内侧壁轴向呈凸起结构，形成底座插接环，所述内衬的底端外径与所述底座的顶端外径相一致，所述内衬的底端面内侧壁轴向呈凹槽状结构，形成内衬插接槽，所述底座插接环嵌入所述内衬插接槽内，实现所述内衬与所述底座插接固定，并通过周向涂覆密封胶实现所述内衬与所述底座密封设置。
[0010]进一步的，所述内衬的内部设有进水管，所述进水管与所述入水口呈贯通设置，所述进水管的两侧设有进水管固定片，所述进水管通过两侧所述进水管固定片与所述内衬的内侧壁面固定设置。
[0011]进一步的，内衬的外部设有导流片，所述导流片数量为四个，呈周向设置于所述内衬的外壁面顶端，多个所述导流片呈“十”字型设置，每个所述导流片呈纵向设置，并与所述内衬的外壁面垂直固定，每个所述导流片的侧边呈曲线状。
[0012]进一步的，所述温度传感器设置位置与所述传感器装配口位置相适应，所述温度传感器的导线贯穿所述传感器装配口伸入对应所述底脚内，并从对应所述底脚卡槽内穿出。
[0013]进一步的，所述外壳采用铝制材料。
[0014]进一步的，所述外壳的外壁面涂覆有涂层，所述涂层采用碳纳米涂层。
[0015]进一步的，所述循环管通过水管直接与所述进水管的底端部呈连通设置，所述循环管通过水管弯头与所述出水口的底端部呈连通设置。
[0016]进一步的，所述截止阀的数量至少为两个，每个所述截止阀并联设置于所述循环管的管路上。
[0017]进一步的，所述循环水泵的数量至少为两个，所述循环水泵设置于所述蓄水箱内；每个所述截止阀并联设置于所述循环管的管路上，并设置于对应所述循环水泵的入口端。
[0018]进一步的，所述温度传感器设置于循环管末端的单个加热器单元内，所述加热器单元内的温度传感器通过导线与控制器实现电连接；所述温度传感器还设置与所述蓄水箱内，所述蓄水箱内的温度传感器通过导线与控制器实现电连接；每个所述循环水泵分别通过导线与控制器实现电连接。
[0019]本技术的有益效果是：
[0020]1)本技术可将多个加热器单元进行阵列设置，单个加热器单元可通过接头结构与循环管进行快速装配，多个相邻的加热器单元通过管路进行首尾连接，形成串联连接结构，加热系统中可针对加热量需求对加热器单元数量进行任意拆装调节，对系统实现了动态调节，不同数量的加热器单元的使用，实现了太阳能加热系统的节能使用。
[0021]2)本技术设计了一种通过采用太阳能为热源对水进行热量交换的加热器，水可通过顶端进入外壳内，并通过充盈于外壳的内侧空腔后从底端排出外壳，此流通过程中水通过内衬的散流作用，形成伞状水膜形式的流动通道于内衬的壁面流动，水与外壳之间具有极大的换热面积，使外壳与水之间的导热换热具有极高的换热效率。
[0022]3)本技术针对于加热器的结构形式进行设置，将加热器的外壳外形设置为圆柱型结构，并配合圆柱形的底座和内衬结构设置于外壳内部；本加热器的外形可进行周向吸收太阳光的辐射，无论太阳处于任意太阳高度，太阳光处于任意入射角状态下，本加热器均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效节能的串联式太阳能加热系统,其特征在于，包括蓄水箱(1)、循环管(2)、加热器单元(3)、截止阀(4)、循环水泵(5)；所述循环管(2)的出水端设置于所述蓄水箱(1)的一侧底端，并与所述蓄水箱(1)的侧壁面连通；所述循环管(2)的回水端设置于所述蓄水箱(1)的一侧中端，并与所述蓄水箱(1)的侧壁面连通；所述加热器单元(3)数量为多个，多个所述加热器单元(3)呈阵列设置，相邻两个所述加热器单元(3)通过所述循环管(2)呈首尾连通设置，多个所述加热器单元(3)通过所述循环管(2)呈串联设置；所述截止阀(4)设置于所述循环管(2)的回水端；所述循环水泵(5)设置于所述循环管(2)的回水端，并设置于所述截止阀(4)的一侧。2.根据权利要求1所述的一种高效节能的串联式太阳能加热系统,其特征在于，单个所述加热器单元(3)包括底座(3
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1)、底脚(3
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2)、内衬(3
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3)、外壳(3
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4)和温度传感器(3
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5)；所述底座(3
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1)的内部为中空结构；所述底座(3
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1)的顶面底端周向呈凹槽状结构，形成底座卡槽(3
‑1‑
1)；所述底座(3
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1)的顶面底端的一侧呈豁口状，所述底座(3
‑
1)的顶端底端设有出水口(3
‑1‑
2)，所述出水口(3
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2)贯穿所述底座(3
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1)，并伸入所述底座(3
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1)的内部；所述底座(3
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1)的顶面底端呈通孔状，形成传感器装配口(3
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3)；所述底脚(3
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2)设置于所述底座(3
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1)的内部底侧，所述底脚(3
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2)与所述底座(3
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1)的底面固定设置；所述内衬(3
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3)的内部为中空结构，所述内衬(3
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3)设置于所述底座(3
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1)的顶端部，所述内衬(3
‑
3)与所述底座(3
‑
1)呈固定设置，所述内衬(3
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3)的顶端部呈通孔状形成入水口(3
‑3‑
1)，所述内衬(3
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3)的底端部与所述底座(3
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1)的顶端部密封设置；所述外壳(3
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4)设置于所述底座(3
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1)的顶面外侧，且所述外壳(3
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4)周向包裹所述内衬(3
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3)，所述外壳(3
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4)的底端周向嵌入所述底座(3
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1)的底座卡槽(3
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1)内，并通过密封胶实现所述外壳(3
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4)与所述底座(3
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1)密封设置；所述温度传感器(3
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5)设置于所述底座(3
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1)的外侧壁面，所述温度传感器(3
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5)与所述底座(3
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1)斜向固定。3.根据权利要求2所述的一种高效节能的串联式太阳能加热系统,其特征在于，所述传感器装配口(3
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3)的数量为两个，分别设置于所述出水口(3
‑1‑
2)的两侧，每个所述传感器装配口(3
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【专利技术属性】
技术研发人员：倪传龙，倪君杰，陈娟，
申请(专利权)人：镇江成功高科技有限公司，
类型：新型
国别省市：