一种室内阳台分体太阳能热水器系统技术方案

一种室内阳台分体太阳能热水器系统，该系统包括储热水箱、集热器、多通道切换阀、出水泵阀、循环泵阀和温控阀，以及各部件之间的连接管道；储热水箱与集热器之间采用循环置换换热，不仅换热效率高速度快，而且两者之间可分开的水平间距和垂直间距都有大幅度延长，实现储热水箱安装在室内，集热器安装在阳台；系统不仅同时支持非承压供应热水和承压供应热水，而且还能实现零功耗的抽水排空防冻。系统提供的是一种定温热水，并通过一个单体的机械阀的转动实现工作、防冻、非承压供应热水、承压供应热水等状态的转变，使用非常方便简洁，整个系统成本低且稳定可靠，具有良好的推广使用价值。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Indoor balcony split solar water heater system

An indoor balcony split solar water heater system, the system includes a hot water storage tank, a heat collector, multi-channel switching valve and outlet valve, circulating pump valve and temperature control valve, connected pipes and various components; between the hot water storage tank and the heat collector adopts a cyclic permutation heat transfer, not only has high heat exchange efficiency fast speed, and the horizontal spacing between the two separate and vertical spacing are greatly prolonged, realize the hot water storage tank installed in the interior heat collector installed on the balcony; at the same time support system not only non pressure hot water supply and hot water supply pressure, but also can realize the zero power pumping draining. The system provides a constant temperature hot water, and through a single mechanical valve to achieve rotation, antifreeze, transformation of non pressure hot water supply and hot water supply pressure state, the system is very convenient to use simple, low cost and stable and reliable, and has good application value.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到一种新的阳台分体式太阳能热水器系统，该系统的换热方法、管道连接以及储热水箱与集热器的相对安装位置要求，与常规阳台分体太阳能热水器相比都有非常大的改进，属于太阳能光热应用领域。
技术介绍
低碳环保是我们这个时代的主题。太阳能热水器的广泛和普及性的应用也逐步深入，目前市场上的太阳能热水器根据储热水箱与集热器之间是否可以分开，把太阳能热水器分为两类，其一集热器与储热水箱在一起无法分开的一体式太阳能热水器，主要应用在屋顶；其二是阳台分体太阳能热水器，集热器与储热水箱可以分开，但两者分开的距离非常短，在安装时有非常严格的要求，一般是集热器安装在阳台外面，储热水箱安装在阳台内侦牝由于目前技术所限，虽然人们使用的热水点往往在室内的厨房或浴房，但储热水箱无法安装在用热水点，使得用热水既浪费又不方便。同时目前的阳台分体太阳能热水器基本上全部采用防冻液间接自然循环换热，换热效率、换热速度都非常不理想。有没有办法通过技术的改进，实现集热器还是安装在室外的阳台，但储热水箱可以根据人们的意愿安装在室内任何地方，如阳台、厨房、浴房等，同时实现更高效的换热。
技术实现思路
为了克服现有分体太阳能热水器系统中的储热水箱与集热器之间的安装相对水平距离和垂直距离非常受限制的缺点，以及采用防冻液间接换热热效率低的缺点，本技术提供一种全新的室内阳台分体太阳能热水器技术解决方案，该技术不仅能实现两大部件集热器与储热水箱之间的安装水平距离扩展数倍，而且垂直方向也实现可高可低；同时采用单一的水介质直接换热，换热速度快效率高，还能实现零功耗防冻。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种室内阳台分体太阳能热水器系统，该系统包括储热水箱、集热器、多通道切换阀、出水泵阀、循环泵阀和温控阀，以及各部件之间的连接管道；集热器与储热水箱之间采用循环置换换热，两者相对位置可高可低，可近可远；系统水路的连接是自来水进入系统分两路，一路连接到出水泵阀入水口，一路连接到循环泵阀入水口，循环泵阀吸水口连接到储热水箱的循环出口，循环泵阀出水口连接到多通道切换阀的A接口，多通道切换阀的B接口通过水管与集热器进口连接在一起，集热器出口处串接一个温控阀后通过水管连接到多通道切换阀的F接口，多通道切换阀的E接口连接到储热水箱的进出口上；出水泵阀吸水口连接到多通道切换阀的C接口，多通道切换阀的D接口连接到储热水箱的出入口，出水泵阀出水口通过管道连接到系统的热水出水口。其中的多通道切换阀是一种多水流通道切换机械阀，具有六个接口分别是A接口、B接口、C接口、D接口、E接口和F接口，通过多通道切换阀的面板旋钮转动，至少形成接口之间三种不同的通断状态，状态一是A接口与B接口通、C接口与D接口通、E接口与F接口通；状态二是B接口与C接口通、E接口与F接口通；状态三是A接口与D接口通、E接口与C接口通。状态一是系统的正常工作状态，上水、加热、换热、储藏以及在储热水箱非承压状态下供应热水；状态二是系统的防冻工作状态，把系统安装在室外的管道和集热器本身全部抽空，从而实现彻底的防冻；状态三是系统的承压供应热水或应急供应热水状态。其中的出水泵阀和循环泵阀，纯机械结构，都具有三个接口，分别是入水口 a、吸水口 b、出水口 C，三口对应的内水流通道是一个文氏通道，高压的水流从入水口 a流入在吸水口 b处产生负压，形成吸水力，从而把与b接口连接的管道中的水吸入泵阀内，与从入水口 a流入水混合后从出水口 c流出。出口泵阀和循环泵阀结构相似，但在本技术中的功能不一样，出口泵阀的功能一方面是为了增加储热水箱内的热水出水压力，另一方面也对储热水箱中的高温热水降到人体合适的水温；循环泵阀的功能一方面是为了把储热水箱底部相对低温热水从储热水箱中吸出重新进入集热器中加热，另一方面是进入集热器中被加热的水不再是低温自来水，而是混合后的中温水，从而缩短每次在集热器中加热所需的时间，减少热水在输送管道中的滞留时间，间接增加了集热器与储热水箱之间的距离。其中的温控阀，具有两个接口，分别是温控阀入口和温控阀出口，该阀是一种纯机械结构，兼有温控功能和单向截止压控功能，当温控阀入口压力大于温控阀出口压力时，温控阀自动检测入口处的水温，当入口的水温到达预定温度时，温控阀入口与温控阀出口连通，反之，当温控阀入口的温度没有达到预定温度，温控阀入口与温控阀出口截至；当温控阀入口的压力不大于温控阀出口压力时，或出口压力大于入口时，温控阀入口和温控阀出口连通。其中的循环置换换热，是系统每次换热都从储热水箱的中循环出部分的相对低温热水与新流入系统的自来水充分混合后变成中温水，然后在自来水本身压力下，中温水去置换在集热器中已经加热到预定温度的热水，被置换的热水进入储热水箱中储藏，而用来置换的中温水则滞留在集热器中等待被加热到预定温度和下一次的置换，如此往复，直到储热水箱中的热水满为止。这是一种分批分次间隔性快速高效的直接换热，完全不同于常规的自然循环换热和强制循环换热。相比普通的分体太阳能热水器的间接自然循环换热，循环置换换热速度更快效率更高；相比强制循环换热，循环置换换热零功耗实现，不需要任何外加的能源支持。正是采用循环置换换热，使得系统的储热水箱与集热器的相对位置可以非常灵活，即储热水箱安装的位置可以比集热器高，也可以比集热器低；两者的水平距离也可以比现有分体太阳能热水器延长数倍。其中储热水箱，具有三层结构，分别是外壳、保温层和内胆，具有透气口、进水口、出水口、循环出口、进出口、出入口和超过一个以上的辅助接口，透气口安装一个变压阀；该变压阀在多通道切换阀处于工作状态或防冻状态时，储热水箱处于非承压状态，在多通道切换阀处于状态三时，如果水箱水满继续进水时，变压阀开始动作使得透气口处于封闭状态，系统实现承压供水。辅助接口可以有电辅助加热接口、温度检测口等。其中的多通道切换阀、循环泵阀、出水泵阀和阀之间的连接管道，以及阀与储热水箱之间的连接管道，可以独立于储热水箱体外；也可以内嵌在储热水箱的保温层中，与储热水箱形成一体，多通道切换阀面板的旋转钮安装在储热水箱的外壳。本技术的工作原理描述如下:多通道切换阀的面板旋钮放置在状态一，即A接口与B接口连通、C接口与D接口连通、E接口与F接口连通，开始工作时储热水箱和集热器都没有水，自来水流入进水口，通过循环泵阀、多通道切换阀的A接口、B接口、连接管道、集热器，从集热器出口流出，由于水温没有达到温控阀的预定温度，致使连接在集热器出口处的温控阀截止水的继续流动，水被滞留在集热器中等待加热。集热器不断吸收太阳能，力口热集热器内部的水，当集热器内的水温加热到温控阀的预定温度，温控阀打开，管道中的水在自来水的压力下继续开始流动，集热器中已经加热的水，流过温控阀、连接管道、多通道切换阀的F接口、多通道切换阀的E接口、连接管道、储热水箱的进出口流入到储热水箱中储藏。等到新流入的水把在集热器中已经加热的水全部推压进入储热水箱中后，新进入的水的温度无法达到温控阀的预定温度，致使温控阀重新截至，新进入的水重新被滞留在集热器中等待下一次的开始。这就是一个完整的置换换热过程。等到储热水箱中已经有热水以后，以后的每次置换换热进入集热器中的水就不完全是自来水，而是自来水与从储热水箱中循环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内阳台分体太阳能热水器系统，其特征是：该系统包括储热水箱、集热器、多通道切换阀、出水泵阀、循环泵阀和温控阀，以及各部件之间的连接管道；集热器与储热水箱之间采用循环置换换热，两者相对位置可高可低，可近可远；系统水路的连接是自来水进入系统分两路，一路连接到出水泵阀入水口，一路连接到循环泵阀入水口，循环泵阀吸水口连接到储热水箱的循环出口，循环泵阀出水口连接到多通道切换阀的A接口，多通道切换阀的B接口通过水管与集热器进口连接在一起，集热器出口处串接一个温控阀后通过水管连接到多通道切换阀的F接口，多通道切换阀的E接口连接到储热水箱的进出口上；出水泵阀吸水口连接到多通道切换阀的C接口，多通道切换阀的D接口连接到储热水箱的出入口，出水泵阀出水口通过管道连接到系统的热水出水口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐何燎，
申请(专利权)人：徐何燎，
类型：实用新型
国别省市：