[實用新型]一種具有防凍排空功能的太陽能熱水器

有效

• 申請號: 201220564743.8
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN202869057U
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 李佳軒;由強;翟俊義
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;雷秋芬

技術領域

本實用新型涉及一種太陽能集熱器，尤其是一種具有防凍排空功能的太陽能集熱器。

背景技術

太陽能熱水器是一種將太陽光能轉化成水分子的熱能的設備，它以其環保、安全、節能的優點深受百姓喜愛，具有廣泛的應用前景。真空管式太陽能熱水器一般由集熱管、保溫儲水箱、支架、上水管（回水管一般與上水管共用）和控制部件組成，根據虹吸原理，利用建筑物頂部和室內高度落差產生的壓力回水，利用自來水的壓力向太陽能儲水箱充水。其中，上水管是連接太陽能熱水器儲水箱和室內水源（及室內回水終端用水部件）的通道。由于我國北方地區每年11月至來年3月氣溫處于零度以下，太陽能熱水器的上水管室外部分容易凍結，成為冬季使用太陽能熱水器的障礙。

為了避免太陽能熱水器的上水管凍結，一般采用在上水管室外管路敷設保溫層和在上水管室外管路設置“伴熱帶”（一種電加熱保溫層）兩種防范措施，但由于保溫材料易老化破裂，尤其在極寒天氣，需要經常對保溫層維護更換，給使用者帶來不便；雖然設置“伴熱帶”方式解決了上述問題，但需要額外消耗電能，且安裝成本較高，同時還存在“伴熱帶”著火和漏電的隱患，安全性能較差。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有技術之弊端，提供一種結構簡單、成本低廉、性能穩定、使用方便的具有防凍排空功能的太陽能熱水器。

本實用新型所述問題是以下述技術方案實現的：

一種具有防凍排空功能的太陽能熱水器，它包括太陽能集熱部分和儲水器，它還包括排空管、排空球閥和止回閥，所述排空管上端與太陽能熱水器上水管的出水口連通，下端與位于室內的排空球閥連接，排空管室外部分末端位于太陽能熱水器上水管的上方。

上述具有防凍排空功能的太陽能熱水器，所述止回閥安裝在排空管的最高位置處。

上述具有防凍排空功能的太陽能熱水器，所述排空管采用鋁塑管。

本實用新型為了防止太陽能熱水器上水管冬季結凍，在太陽能熱水器上水管末端至用戶端增加了一根排空管；本實用新型在排空管的最高位置處設置了止回閥，一方面用來阻止太陽能熱水器儲水箱里的水倒流，另一方面利用太陽能熱水器回水時止回閥一側負壓將閥門開啟，使空氣進入太陽能熱水器的上水管內，此時太陽能熱水器上水管內、外氣壓處于平衡狀態，太陽能熱水器回水管（即太陽能熱水器上水管）的虹吸功能被破壞，從而阻斷太陽能熱水器儲水箱內水繼續回流；本實用新型在排空管的下端安裝一個排空球閥，用來控制排空管的開閉。本實用新型可使太陽能熱水器在冬季正常使用，防凍效果好，因無需耗電加熱，節能減排效果顯著；本實用新型既適用于原有太陽能熱水器的改裝，也可直接用于排空防凍太陽能熱水器的生產，適宜在我國北方地區推廣應用，具有廣闊的應用前景和顯著的社會效益；本實用新型結構簡單、性能穩定、使用方便，經試用驗證，利用排空管排水過程可在3-13秒內（與樓層高度有關）完成，在恢復太陽能熱水器回水管虹吸功能時，整個回水過程為2秒左右，操作簡便、快捷。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型回水過程示意圖；

圖3是本實用新型排空過程示意圖。

圖中各標號清單為：1、止回閥，2、排空管，3、排空球閥,4、太陽能熱水器上水管（與太陽能熱水器回水管共用），5、上水閥（回水閥），6、儲水器，7、集熱部分。

具體實施方式

參看圖?1，本實用新型包括太陽能集熱部分7和儲水器6、排空管2、排空球閥3和止回閥1，所述排空管2上端與太陽能熱水器上水管4的出水口連通，下端與位于室內的排空球閥3連接，排空管2室外部分末端位于太陽能熱水器上水管4的上方；所述止回閥1安裝在排空管2的最高位置處。

參看圖?1、圖?2、圖3，本實用新型為了防止太陽能熱水器上水管冬季結凍，在太陽能熱水器上水管末端至用戶端增加了一根排空管2；本實用新型在排空管2的最高位置處設置了止回閥1，一方面用來阻止太陽能熱水器儲水器6里的水倒流，另一方面利用太陽能熱水器回水時止回閥1一側負壓將閥門開啟，使空氣進入太陽能熱水器上水管4內，此時太陽能熱水器上水管4內、外氣壓處于平衡狀態，太陽能熱水器回水管（即太陽能熱水器上水管4）的虹吸功能被破壞，從而阻斷太陽能熱水器儲水箱內水繼續回流；本實用新型在排空管的下端安裝一個排空球閥3，用來控制排空管2的開閉。

本實用新型在操作時分為正常使用、排水防凍處理、回水恢復使用三種工作模式，下面分別對它們進行說明：一、正常使用模式，太陽能熱水器正常使用時，關閉排空管球閥3，根據虹吸原理，太陽能熱水器回水管（即太陽能熱水器上水管4）利用建筑物頂部和室內高度落差產生的壓力回水，太陽能熱水器上水管4利用自來水的壓力向太陽能熱水器儲水器6內充水。二、排水防凍處理，當室外氣溫為零度以下，需要做防凍處理時，打開排空球閥3，再打開回水閥5，隨著水下流，止回閥1隨即打開，空氣從排空管2中進入太陽能熱水器上水管4，虹吸功能被破壞，太陽能熱水器上水管4有少許水流出后斷流，太陽能熱水器上水管4的水全部放出或流回水箱內，達到安全防凍的效果。三、回水恢復使用模式，若要恢復使用太陽能熱水器的水，先將排空球閥3關閉，再打開上水管的上水閥5，通過自來水水壓向上水管內沖入上少量水，使上水管的虹吸功能恢復，便可引流熱水。