本實用新型涉及太陽能熱水器領(lǐng)域,具體的說是一種壁掛盤管式太陽能熱水器。
背景技術(shù):
太陽能熱水器利用太陽能對自來水進(jìn)行加熱,提供生產(chǎn)和生活用熱水,其應(yīng)用和普及不僅給人們帶來了便利,還減少了常規(guī)能源消耗,降低了環(huán)境污染,是人們對清潔能源應(yīng)用的成功案例。
目前常見的太陽能熱水器為真空集熱管式太陽能熱水器,該熱水器的水箱和多根真空集熱管集成為一體結(jié)構(gòu),并通過支架安裝在房頂,水箱上開設(shè)進(jìn)、出水口并利用上、下水管路與室內(nèi)的管路和控制閥連接。該種一體結(jié)構(gòu)的太陽能熱水器在具體使用中存在諸多缺陷:1)由于整機(jī)安裝在樓頂,安裝和檢修均十分不便,尤其對于一些尖頂樓房,操作風(fēng)險更大;另外,當(dāng)出現(xiàn)水箱漏水時會污染整個樓頂,造成樓房滲水等不良影響;2)由于上下水管路中均是自來水,尤其是上水管路,冬季容易結(jié)冰堵塞甚至凍裂,導(dǎo)致太陽能熱水器在冬季無法使用;3)由于采用集熱管直接加熱自來水的方式,在集熱管和水箱中容易積聚水垢以及滋生細(xì)菌,水箱和集熱管均很難清洗,導(dǎo)致水質(zhì)差,使用不衛(wèi)生。
基于上述問題,本案申請人旨在研發(fā)一種分體式太陽能熱水器,該分體式太陽能熱水器利用太陽能集熱板對導(dǎo)熱介質(zhì)進(jìn)行加熱,加熱后的導(dǎo)熱介質(zhì)再通入換熱箱內(nèi),利用循環(huán)換熱結(jié)構(gòu)對水箱內(nèi)的自來水進(jìn)行加熱。
盡管現(xiàn)有技術(shù)中也有依據(jù)上述工作原理的分體式太陽能熱水器,但是現(xiàn)有的分體式太陽能熱水器在換熱效率上、能源利用率上以及實用效果上存在諸多不足。針對上述不足,并依據(jù)地域差異以及具體功能需求,本案申請人分別開發(fā)了多款分體式太陽能熱水器,按照循環(huán)換熱結(jié)構(gòu)的不同主要分成兩個大類:夾套式和換熱盤管式。其中,對于每個大類,依據(jù)具體使用環(huán)境、集熱效率以及客戶具體功能定制需求,又細(xì)分為普通型、改進(jìn)平板型、改進(jìn)輔助加熱型以及陽臺壁掛型等。本案主要針對陽臺壁掛式太陽能熱水器,在整體換熱結(jié)構(gòu)和輔助電加熱結(jié)構(gòu)上均進(jìn)行了大幅改進(jìn),提供一種壁掛盤管式太陽能熱水器。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、壽命長且換熱效率高的壁掛盤管式太陽能熱水器。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型的壁掛盤管式太陽能熱水器包括換熱箱和太陽能集熱板,換熱箱內(nèi)設(shè)置內(nèi)膽,其結(jié)構(gòu)特點是所述內(nèi)膽的頂部側(cè)壁和底部側(cè)壁上分別連接有安裝耳,安裝耳上開設(shè)安裝孔;內(nèi)膽的底端設(shè)開口且開口上封裝有封蓋,封蓋上安裝有呈螺旋狀伸入內(nèi)膽中部的換熱盤管;封蓋的中心位置開設(shè)安裝口且安裝口上通過螺栓安裝有電加熱用底座,底座上安裝有伸入內(nèi)膽中且從換熱盤管中部穿過的電加熱管、水溫感應(yīng)探頭和鎂棒;內(nèi)膽底部的其中一側(cè)連接有冷水進(jìn)水管、另一側(cè)連接有熱水出水管,冷水進(jìn)水管的內(nèi)伸端延伸至靠近內(nèi)膽底端的位置處截止,熱水出水管的內(nèi)伸端延伸至靠近內(nèi)膽頂端的位置處截止;換熱盤管的兩個端部分別引出有介質(zhì)進(jìn)液管和介質(zhì)出液管,介質(zhì)進(jìn)液管的另一端與太陽能集熱板的出液口連接,介質(zhì)出液管的另一端與太陽能集熱板的進(jìn)液口連接;換熱箱的安裝位置高于太陽能集熱板。
采用上述結(jié)構(gòu),太陽能集熱板安裝在陽臺上,換熱箱通過安裝耳安裝在陽臺或室內(nèi)墻壁上,換熱箱的安裝高度高于集熱板,利用換熱介質(zhì)的自循環(huán),可將熱量由集熱板傳遞到換熱箱中;內(nèi)膽底部封裝封蓋,將換熱盤管、電加熱管、水溫感應(yīng)探頭和鎂棒均安裝在封蓋上,組裝更簡單且拆裝檢修也更方便;同時,設(shè)置可方便拆裝的底座,在底座上安裝電加熱管、水溫感應(yīng)探頭以及鎂棒,其中,鎂棒可對不銹鋼材質(zhì)的內(nèi)膽和管路起到保護(hù)作用,避免內(nèi)膽腐蝕,鎂棒為耗材,使用一段時間后需要更換,電加熱管也為易損件,因此,單獨設(shè)置可方便拆卸的底座,方便對電加熱管進(jìn)行檢修,并對鎂棒進(jìn)行更換;采用螺旋狀的換熱盤管,可有效增大換熱面積,保證換熱效果;將電加熱管從換熱盤管的中間穿過,在連續(xù)陰天或室外溫度極低時,輔助電加熱不僅可對水進(jìn)行加熱,還可方便對換熱盤管中的換熱介質(zhì)進(jìn)行輔助加熱,從而避免介質(zhì)循環(huán)管路溫度過低;由于熱水密度小于冷水,在內(nèi)膽中,熱水位于上層,冷水位于下層,因此,冷水進(jìn)水管在內(nèi)膽底部即截止,而熱水出水管則伸入到內(nèi)膽的頂部,方便熱水進(jìn)入。
所述內(nèi)膽的外部包覆有保溫層,保溫層的外部套設(shè)外殼,外殼和保溫層形成外保護(hù)層,外保護(hù)層的底部設(shè)置有用于安裝封蓋的底槽,底槽的開口上封裝有底蓋板,所述冷水進(jìn)水管、熱水出水管、介質(zhì)進(jìn)液管和介質(zhì)出液管均從底蓋板穿出。設(shè)置外保護(hù)層,可避免熱量散失,保證換熱效果。由于各管路均從底部引出,因此,設(shè)置底槽,方便對各管路進(jìn)行檢修和安裝,同時,設(shè)置底蓋板將各管路的安裝結(jié)構(gòu)封裝起來,僅引出四根管路,外觀更美觀。
所述底座上垂直固接有螺紋桿,所述鎂棒的底端部開設(shè)有與螺紋桿配合的螺紋孔。通過設(shè)置螺紋桿,鎂棒可直接螺裝在底座上,更方便了其安裝和更換。
所述介質(zhì)進(jìn)液管或介質(zhì)出液管上安裝有微循環(huán)泵,太陽能集熱板的出液口處安裝有介質(zhì)溫度傳感器,換熱箱的外側(cè)壁上設(shè)置控制盒,電加熱管的正負(fù)極、水溫感應(yīng)探頭的信號輸出端、介質(zhì)溫度傳感器的信號輸出端以及微循環(huán)泵的控制端均與控制盒電連接。水溫感應(yīng)探頭和介質(zhì)溫度傳感器分別對水溫和介質(zhì)溫度進(jìn)行監(jiān)控,通過控制盒內(nèi)的控制電路對輔助電加熱功能以及介質(zhì)循環(huán)速度進(jìn)行靈活調(diào)節(jié),并切換電加熱和介質(zhì)加熱功能,裝置使用更加靈活方便。當(dāng)介質(zhì)溫度和水溫相差較大時,可控制增大微循環(huán)泵的速度以快速升高水溫;當(dāng)介質(zhì)溫度過低時,可關(guān)閉微循環(huán)泵,并開啟輔助電加熱功能,從而保證熱水器不間斷的熱水供應(yīng);當(dāng)介質(zhì)溫度升高時,關(guān)閉電加熱并開啟微循環(huán)泵,使用介質(zhì)加熱,避免電力浪費,整機(jī)的智能化程度更高。
所述電加熱管的外部包覆搪瓷層。電加熱管容易結(jié)垢和腐蝕,設(shè)置搪瓷層可提高電加熱管的抗腐蝕性且不易結(jié)垢,從而大幅增加電加熱管的使用壽命。
綜上所述,本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、換熱效率高和使用壽命長的優(yōu)點。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
圖1為本實用新型第一種實施方式的體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型第二種實施方式的體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實用新型中換熱箱的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實用新型中封蓋上以及安裝在封蓋上的各部件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實用新型中電加熱用底座以及安裝在底座上的各部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參照附圖,本實用新型的壁掛盤管式太陽能熱水器包括換熱箱1和太陽能集熱板2,換熱箱1內(nèi)設(shè)置內(nèi)膽3,內(nèi)膽3的頂部側(cè)壁和底部側(cè)壁上分別連接有安裝耳4,安裝耳4上開設(shè)安裝孔25;內(nèi)膽3的底端設(shè)開口且開口上封裝有封蓋5,封蓋5上安裝有呈螺旋狀伸入內(nèi)膽中部的換熱盤管6;封蓋5的中心位置開設(shè)安裝口且安裝口上通過螺栓安裝有電加熱用底座,底座7上安裝有伸入內(nèi)膽3中且從換熱盤管6中部穿過的電加熱管8、水溫感應(yīng)探頭9和鎂棒10;內(nèi)膽3底部的其中一側(cè)連接有冷水進(jìn)水管11、另一側(cè)連接有熱水出水管12,冷水進(jìn)水管11的內(nèi)伸端延伸至靠近內(nèi)膽3底端的位置處截止,熱水出水管12的內(nèi)伸端延伸至靠近內(nèi)膽3頂端的位置處截止;換熱盤管6的兩個端部分別引出有介質(zhì)進(jìn)液管13和介質(zhì)出液管14,介質(zhì)進(jìn)液管13的另一端與太陽能集熱板的出液口15連接,介質(zhì)出液管14的另一端與太陽能集熱板的進(jìn)液口16連接;換熱箱1的安裝位置高于太陽能集熱板2。
上述結(jié)構(gòu)中,太陽能集熱板2安裝在陽臺上,換熱箱1通過安裝耳4安裝在陽臺或室內(nèi)墻壁上,換熱箱1的安裝高度高于集熱板,利用換熱介質(zhì)的自循環(huán),可將熱量由集熱板傳遞到換熱箱中;內(nèi)膽3底部封裝封蓋5,將換熱盤管6、電加熱管8、水溫感應(yīng)探頭9和鎂棒10均安裝在封蓋5上,組裝更簡單且拆裝檢修也更方便;同時,設(shè)置可方便拆裝的底座7,在底座7上安裝電加熱管8、水溫感應(yīng)探頭9以及鎂棒10,其中,鎂棒10可對不銹鋼材質(zhì)的內(nèi)膽3和管路起到保護(hù)作用,避免內(nèi)膽3腐蝕,鎂棒10為耗材,使用一段時間后需要更換,電加熱管8也為易損件,因此,單獨設(shè)置可方便拆卸的底座7,方便對電加熱管8進(jìn)行檢修,并對鎂棒10進(jìn)行更換;采用螺旋狀的換熱盤管6,可有效增大換熱面積,保證換熱效果;將電加熱管8從換熱盤管6的中間穿過,在連續(xù)陰天或室外溫度極低時,輔助電加熱不僅可對水進(jìn)行加熱,還可方便對換熱盤管6中的換熱介質(zhì)進(jìn)行輔助加熱,從而避免介質(zhì)循環(huán)管路溫度過低;由于熱水密度小于冷水,在內(nèi)膽中,熱水位于上層,冷水位于下層,因此,冷水進(jìn)水管在內(nèi)膽底部即截止,而熱水出水管則伸入到內(nèi)膽的頂部,方便熱水進(jìn)入。
參照附圖,內(nèi)膽3的外部包覆有保溫層17,保溫層17的外部套設(shè)外殼,外殼和保溫層形成外保護(hù)層,外保護(hù)層的底部設(shè)置有用于安裝封蓋5的底槽18,底槽18的開口上封裝有底蓋板19,所述冷水進(jìn)水管11、熱水出水管12、介質(zhì)進(jìn)液管13和介質(zhì)出液管14均從底蓋板19穿出。設(shè)置外保護(hù)層,可避免熱量散失,保證換熱效果。由于各管路均從底部引出,因此,設(shè)置底槽18,方便對各管路進(jìn)行檢修和安裝,同時,設(shè)置底蓋板19將各管路的安裝結(jié)構(gòu)封裝起來,僅引出四根管路,外觀更美觀。
參照附圖,對于鎂棒的安裝結(jié)構(gòu),由于鎂棒為耗材,需要定期更換,為了方便鎂棒的拆裝。底座7上垂直固接有螺紋桿20,鎂棒10的底端部開設(shè)有與螺紋桿20配合的螺紋孔。
參照附圖,電加熱管8的外部包覆搪瓷層24。搪瓷層可提高電加熱管8的抗腐蝕性且不易結(jié)垢,從而大幅增加電加熱管8的使用壽命。
參照圖2的第二種實施方式,介質(zhì)進(jìn)液管13或介質(zhì)出液管14上安裝有微循環(huán)泵21,太陽能集熱板的出液口15處安裝有介質(zhì)溫度傳感器22,換熱箱1的外側(cè)壁上設(shè)置控制盒23,電加熱管8的正負(fù)極、水溫感應(yīng)探頭9的信號輸出端、介質(zhì)溫度傳感器22的信號輸出端以及微循環(huán)泵21的控制端均與控制盒23電連接。水溫感應(yīng)探頭9和介質(zhì)溫度傳感器22分別對水溫和介質(zhì)溫度進(jìn)行監(jiān)控,通過控制盒23內(nèi)的控制電路對輔助電加熱功能以及介質(zhì)循環(huán)速度進(jìn)行靈活調(diào)節(jié),并切換電加熱和介質(zhì)加熱功能,裝置使用更加靈活方便且智能化程度更高。當(dāng)介質(zhì)溫度和水溫相差較大時,可控制增大微循環(huán)泵21的速度以快速升高水溫;當(dāng)介質(zhì)溫度過低時,可關(guān)閉微循環(huán)泵21,并開啟輔助電加熱功能,從而保證熱水器不間斷的熱水供應(yīng);當(dāng)介質(zhì)溫度升高時,關(guān)閉電加熱并開啟微循環(huán)泵21,使用介質(zhì)加熱。
綜上所述,本實用新型不限于上述具體實施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本實用新型的精神和范圍的前提下,可做若干的更改和修飾。本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以本實用新型的權(quán)利要求為準(zhǔn)。