[實(shí)用新型]一種真空式太陽能熱水系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320046408.3
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN203177502U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江希年;馬杰;楊彪;馬旭明;殷紅娟
• 申請（專利權(quán)）人: 大廠菲斯曼太陽能集熱器有限公司
• 主分類號: F24J2/30
• 分類號: F24J2/30;F24J2/24
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 馬婭佳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種太陽能熱水系統(tǒng)，特別涉及一種分體式太陽能熱水系統(tǒng)。

背景技術(shù)

太陽能是一種取之不盡的綠色能源，太陽能熱水系統(tǒng)作為太陽能的直接且有效的利用在全世界的范圍內(nèi)被廣泛地使用。隨著太陽能熱水技術(shù)發(fā)展，作為城市建筑太陽能系統(tǒng)的一種解決方案，陽臺式太陽能熱水器的市場空間逐漸呈上升趨勢，得到越來越多的太陽能廠家的高度關(guān)注，并推出一系列的陽臺式太陽能熱水產(chǎn)品。作為太陽能與建筑一體化的先鋒產(chǎn)品，陽臺壁掛太陽能熱水器成功的與建筑一體化完美結(jié)合，更得到了廣大消費(fèi)者的一致認(rèn)可，從而實(shí)現(xiàn)了在高層建筑上對太陽能熱水技術(shù)的應(yīng)用。

由于高層建筑結(jié)構(gòu)以及高層建筑采光等條件的限制，大多數(shù)的應(yīng)用于高層建筑上的太陽能熱水系統(tǒng)通常采用將收集太陽能的集熱單元與生活水箱的分體設(shè)計(jì)。集熱單元設(shè)置于陽臺或者建筑物的采光面，水箱則設(shè)置于室內(nèi)，并通過自然循環(huán)或強(qiáng)制循環(huán)的方式將熱能從集熱單元導(dǎo)向水箱。

上述的熱能傳輸方法還存在一個(gè)共有的缺陷，即作為傳熱工質(zhì)的水在傳輸過程中需要經(jīng)過較長的管路運(yùn)輸進(jìn)而會有大量的熱量散失，并且生活用水是通過與傳熱系統(tǒng)中作為換熱工質(zhì)的水的溫度差進(jìn)行熱量交換，這種熱傳遞方式的換熱效率低下。

上述熱能傳輸方法還存在另一個(gè)缺陷，即系統(tǒng)中需要大量的水用以作為換熱工質(zhì)進(jìn)行循環(huán)才能保證生活用水可以獲得足夠的熱量，這樣的熱傳輸系統(tǒng)所占用的空間及用水量都比較大，不利于現(xiàn)在高層住宅的設(shè)計(jì)與使用。

并且，上述熱能傳輸若采用自然循環(huán)方式是利用熱虹吸原理，依靠太陽能集熱器的熱傳輸系統(tǒng)中集熱器與生活熱水水箱的溫差與壓強(qiáng)差而形成的熱虹吸壓頭使作為熱能傳輸工質(zhì)的水流動，進(jìn)而循環(huán)，不需任何外部動力。但是，由于上述熱傳輸系統(tǒng)內(nèi)的壓強(qiáng)差較小，為保證正常運(yùn)行和防止夜間無輻射時(shí)熱水倒循環(huán)，水箱底部必須高于太陽能集熱器，在與建筑結(jié)合設(shè)計(jì)中，特別是在壁掛式陽臺太陽能熱水器的使用受到局限。

采用強(qiáng)制循環(huán)的方式可以實(shí)現(xiàn)生活水箱低于太陽能集熱器安裝，但是該方法需要耗費(fèi)一定的電力，以實(shí)現(xiàn)作為傳熱工質(zhì)的水的循環(huán)若停電則系統(tǒng)無法運(yùn)行，并且循環(huán)泵、膨脹罐、水箱相互獨(dú)立，利用管路連接，熱量散失較大。因此目前此種方式主要應(yīng)用于建筑特別高層建筑的集中式熱水系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供在可以高效傳遞熱量，無需輔助電能可自然循環(huán)兼具了高效的集熱效果和高效的熱傳輸效果同時(shí)只需少量換熱介質(zhì)即可推動的分體式熱管太陽能熱水系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出一種真空式太陽能熱水系統(tǒng)，包括：

集熱單元，由至少2個(gè)以上用以采集太陽能并轉(zhuǎn)換成熱能的太陽能集熱管組成，所述每個(gè)太陽能集熱管包括有一個(gè)換熱端；

水箱，設(shè)有補(bǔ)水入口和熱水出口；

與所述集熱單元的換熱端連接的熱能傳輸系統(tǒng)，其中：

所述熱能傳輸系統(tǒng)包括有與集熱單元的換熱端進(jìn)行熱交換的集熱器，集熱器內(nèi)容置有換熱工質(zhì)；集熱器設(shè)有蒸汽出口和工質(zhì)回流入口，該蒸汽出口導(dǎo)通于密封蒸汽通道，所述蒸汽通道的另一端導(dǎo)通于二次換熱器；所述二次換熱器貫穿于水箱；所述二次換熱器的出口端導(dǎo)通于密封的冷凝后工質(zhì)回流通道，所述工質(zhì)回流通道的另一端導(dǎo)通于所述集熱器的工質(zhì)回流入口，構(gòu)成密封循環(huán)熱能傳輸系統(tǒng)，所述密封循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)呈真空狀態(tài)。

如上所述的真空式太陽能熱水系統(tǒng)，其中，所述密封循環(huán)系統(tǒng)上設(shè)有抽真空裝置，該抽真空裝置為抽真空管，并設(shè)置于蒸汽通道或工質(zhì)回流通道上。

如上所述的真空式太陽能熱水系統(tǒng)，其中，所述密封循環(huán)系統(tǒng)上設(shè)有注液裝置，該注液裝置為注液管，該注液管設(shè)置于蒸汽通道或工質(zhì)回流通道上。

如上所述的真空式太陽能熱水系統(tǒng)，其中，所述抽真空裝置和注液裝置由一個(gè)抽真空注液管構(gòu)成。

如上所述的真空式太陽能熱水系統(tǒng)，其中，所述換熱工質(zhì)為水。

如上所述的真空式太陽能熱水系統(tǒng)，其中，所述換熱工質(zhì)為沸點(diǎn)低于100℃的液態(tài)工質(zhì)。

如上所述的真空式太陽能熱水系統(tǒng)，其中，所述的集熱器內(nèi)的換熱工質(zhì)液面低于集熱器的蒸汽出口，在集熱器內(nèi)換熱工質(zhì)最高水平液面的上方形成一容置高溫?zé)嵴羝目臻g。

如上所述的真空式太陽能熱水系統(tǒng)，其中，所述的集熱器內(nèi)的換熱工質(zhì)的水平液面高于集熱單元最高換熱端，集熱單元的換熱端完全被換熱工質(zhì)包容。

如上所述的真空式太陽能熱水系統(tǒng)，其中，所述與集熱器的蒸汽出口密封導(dǎo)通的蒸汽通道的內(nèi)徑小于集熱器內(nèi)腔口徑，集熱器產(chǎn)生的高溫?zé)嵴羝麛D入蒸汽通道后被加壓而形成高壓高溫?zé)嵴羝?/p>