本发明专利技术的太阳能热水系统的控温副水箱主要由管结构散热器及相关控制阀等组成。通过电磁阀对系统集热器的热水流向控制，将系统获取的过余热量通过副水箱散发到空气中，达到限制水温升高，实现夏季水箱温度控制在60℃或按需设定的目的。从而使江苏地区的热水量设计由现每百升1.43M2增加到2M2以上，突破了国标“GB?50364-2005”推荐的取值范围，提高了冬季储水的日升温幅度，使冬季辅助能耗占比由46.6％降低到25％，相比降低46％，每吨热水多节电9.6度。特别是选用太阳能“翅片式热管”集热管(201110023016.0)的系统集热器，将辅助能耗进一步降低，冬季每吨热水则多节电20.6度，提高了热水系统的可靠度、经济性和节能效果，具有结构设计合理、工艺简单、成本低、安装使用方便和不占用场地等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种太阳能热水系统的副水箱，特别是一种能明显提高系统水箱冬季储水的日升温幅度，限制夏季储水温度超高的副水箱，属于太阳能运用领域。
技术介绍
现有太阳能热水系统主要由系统集热器、各种传感器、电控制系统和水箱等组成，其水箱储水量是以国标“GB 50364-2005民用建筑太阳能热水系统应用技术规范”中4.4. 2的推荐值设计。因各地区太阳辐照能量相差较大，故导致热水量的取值范围也较大为1. 2 2. 0M2/100L(1. 2 2. 0平米/100升)，当地辐照能量越大则取值越小。如江苏地区每100L热水量的系统集热器面积推荐选用1. SM2 (即每平米系统集热面积产55. 6升热水)，其值的意义在于每百升水的集热面积取值越大，则冬季储水日升温幅度也越大，所需辅助加热能耗越少，也越节能。水箱储水可供使用人数以保证冬季人均50L热水用量计。现太阳能热水系统的集热器绝大多数采用目前热效最高的“真空玻璃集热管”组装，根据国标“GB/T 19141”得系统的集热效率应> 38. 23%，实测“真空玻璃集热管”组装的热水系统的热效为40% 45%。但因标准和实测中都包含了其管内存水所占用的能量，而这部分管内存水的能量却不能被使用，则扣除管内存留能量后的最大实际集热效率仅为35% (如IOOM2集热器需用(j5 58mmX 1800mm真空玻璃集热管725根，单根管内的留存水量为2. 7Kg，总量将高达1. 96吨，可配备水箱容量为5 8吨。)。由于，太阳的日平均辐照能量冬夏季间相差近倍，以南京为例，冬至前后的日辐照量接近17MJ/M2 (17兆焦/平米)，按35%的实际集热效率以标准推荐值1. 8M2/100L设计的水箱，其冬季储水日升温仅25.6°，自来水水温为7°C，当日水箱储水温度为32. 6 V，洗浴用水则需45°C，故对于天天需洗浴用水的系统，冬季则仍依赖于辅助加热补足。而夏季太阳的日辐照量可达30MJ/M2，储水日升温45. 2 °，夏季自来水温度为25°C，当日水箱储水温度将高达70. 2°C，因夏季洗浴用水仅需40°C，且洗浴用水量较冬季少，即使人均洗浴用水量仍以冬季的50L计，实耗水箱储存热水则降低到18. 45L/人，仅占水箱储水量的三分之一，使水箱夜间补入自来水后的水温仍达61. 9°C，导致水箱储水第二天即会沸腾。故江苏地区的实际取值只能大大小于1. 8M2/100L。由于，水箱上的聚氨酯发泡保温层长时间处于高温下易产生收缩，使保温性能降低，过高的水箱储水温度亦会加速系统集热器上大量使用的橡胶密封件的老化，且高于60°C的热水将加速集热管内结垢，这些均对太阳能热水器的热效率和可靠度造成严重影响，同时过高的水温在夏季洗浴调节水温时也易于造成烫伤。故在太阳能热水系统的招标中，招标方均对水箱储水最高温度提出了限定，一般为不大于60°C，导致现江苏地区的水箱储水量实际是按1. 43M2/100L即每平米系统集热面积产70升热水设计，造成冬季水箱储水日升温降低到20. 3°，当日储水温度仅达27. 3°C，加之夜间储水的温度下降，则须连续二天的大晴天才能勉强达到冬季洗浴用水45°C的温度要求。冬季每吨45°C的热水需耗电44. 14度，对于天天需洗浴用水供应的宾馆、医院、部队、院校等，不计入阴雨天的辅助能耗，太阳能只提供了其中53. 4%的能量，其余46. 6%的能量则需依赖于其它辅助加热系统，增加了一次性能源消耗。到了夏季，储水日升温为35. 9°，当日储水温度仍达60.9°C，人均日耗储存热水量为29. 25L，达储水量的42%，水箱52%的余留储存热水在补入自来水后的水温则达50. 40C。导致只是测试当日储水温度达到招标要求，而夏季实际水箱的储水温度仍可达80°C以上。故江苏地区按1. 43M2/100L左右储水量设计的太阳能集中供热系统水箱，仅能避免夏季水箱储水经常性的沸腾烧开，并不能克服其它缺陷，但却使冬季水箱储水需用的辅助加热能耗占比由按标准设计的32. 6%增加到46. 6%，降低了太阳能热水系统的节能效果和经济性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述太阳能热水系统的水箱的不足之处，改善国标“GB50364-2005”中每100L热水量的取值范围，设计一种能大幅度提高系统水箱冬季储水的日升温幅度，提高储水温度，减少冬季辅助能耗，并可控制水箱温度，使水箱的夏季储水温度限制在60°C以内或按需设定，且结构合理，工艺简单，易于生产的高可靠度的太阳能热水的控温副水箱。本专利技术的太阳能热水系统的控温副水箱，其结构主要包括遮阳棚、支架、三通管接头、管结构散热器、溢流阀、排水阀、单向电磁阀和两位三通电磁阀，所述单向电磁阀的一端接口安装在管结构散热器的出水横管的接口上，所述单向电磁阀的另一端接口上安装有三通管接头，所述三通管接头的另两个接口通过系统的保温管道分别与系统水箱的循环进水管及两位三通电磁阀其中之一的出水接口安装连通，所述两位三通电磁阀的另一出水接口直接安装在管结构散热器的进水横管的接口上，所述两位三通电磁阀的进水接口通过系统保温管道与系统水箱的储水循环泵的出水接口安装连接，所述溢流阀安装在管结构散热器的出水横管的安装接口内，所述排水阀分别安装在管结构散热器的进水横管和出水横管上，所述排水阀选用电磁阀或选用手动水阀门，所述遮阳棚和管结构散热器安装在支架上。所述管结构散热器由散热管、内管、散热翅片、进水横管和出水横管构成，所述内管插入安装在散热管内，内管与散热管内壁构成环形水道截面，即形成环形水流道，所述散热翅片选用铝板冲压加工、安装在散热管上，所述管结构散热器上的管道选用不锈钢管或选用铝管加工、焊接组装。所述管结构散热器选用双排散热管道结构或选用单排散热管道结构，所述选用双排散热管道结构的管结构散热器，进水横管与出水横管并排排列，散热管置于进、出水横管的上方，所述选用单排管道结构的管结构散热器，进水横管与出水横管上下排列，散热管置于进、出水横管的中间。所述支架选用独立支架或选用与系统集热器支架组合为一体的组合支架，所述遮阳棚为栅栏式结构，所述遮阳棚由遮阳板和撑杆组成。本专利技术的太阳能热水系统的控温副水箱，是在现有热水系统基础上增加了温控副水箱，并利用现有热水系统拥有的电控系统控制副水箱上的两位三通电磁阀和单向电磁阀，实现了对系统集热器的热水流向控制。当系统水箱的储水温度低于设定值时，水箱的储水循环泵抽取系统集热器的热水直接进入水箱对储水循环加热；当夏季系统水箱储水达到设定的限制温度时，则将抽取的热水通过副水箱后再进入系统水箱，使夏季系统集热器获取的过余热量经副水箱散发到空气中，达到限制系统水箱储水温度继续升高，实现控制储水温度的目的。从而在系统水箱储水量的设计中，突破了国标“GB 50364-2005”中推荐的各地每100L热水量的系统集热器面积选用值范围，江苏地区的热水量可由现实际采用的1. 43M2/100L左右提高到2M2/100L以上设计。大大提高了冬季水箱储水的日升温度数，提高了储水水温，大幅度降低了冬季辅助加热能耗，并使夏季的水箱储水温度控制在60°C或按需要设定温度，提高了系统的实用性和可靠度，满足了客户的需求，使太阳能热水系统获得更好的节能效果和经本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种太阳能热水系统的控温副水箱，结构包括遮阳棚、支架和三通管接头，其特征还在于包括管结构散热器、溢流阀、排水阀、单向电磁阀和两位三通电磁阀，所述单向电磁阀的一端接口安装在管结构散热器的出水横管的接口上，所述单向电磁阀的另一端接口上安装有三通管接头，所述三通管接头的另两个接口通过系统的保温管道分别与系统水箱的循环进水管及两位三通电磁阀其中之一的出水接口安装连通，所述两位三通电磁阀的另一出水接口直接安装在管结构散热器的进水横管的接口上，所述两位三通电磁阀的进水接口通过系统保温管道与系统水箱的储水循环泵的出水接口安装连接，所述溢流阀安装在管结构散热器的出水横管的安装接口内，所述排水阀分别安装在管结构散热器的进水横管和出水横管上，所述管结构散热器和遮阳棚安装在支架上。
【技术特征摘要】
1.一种太阳能热水系统的控温副水箱，结构包括遮阳棚、支架和三通管接头，其特征还在于包括管结构散热器、溢流阀、排水阀、单向电磁阀和两位三通电磁阀，所述单向电磁阀的一端接口安装在管结构散热器的出水横管的接口上，所述单向电磁阀的另一端接口上安装有三通管接头，所述三通管接头的另两个接口通过系统的保温管道分别与系统水箱的循环进水管及两位三通电磁阀其中之一的出水接口安装连通，所述两位三通电磁阀的另一出水接口直接安装在管结构散热器的进水横管的接口上，所述两位三通电磁阀的进水接口通过系统保温管道与系统水箱的储水循环泵的出水接口安装连接，所述溢流阀安装在管结构散热器的出水横管的安装接口内，所述排水阀分别安装在管结构散热器的进水横管和出水横管上，所述管结构散热器和遮阳棚安装在支架上。2.如权利要求1所述的太阳能热水系统的控温副水箱，其特征还在于，所述管结构散热器由散热管、内管、散热翅片、进水横管和出水横管构成。3.如权利要求2所述的太阳能热水系统的控温副水箱，其特征还在于，所述内管插入安装在散热管内，内管与散热管内壁构成环形...
【专利技术属性】
技术研发人员：李光华，谢河，
申请(专利权)人：南京绿盾电气设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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