[實用新型]一種新型集熱循環管道排空防凍系統

有效

• 申請號: 201420043869.X
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN203704410U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 申玉杰;劉洋;徐理想;張千金
• 申請（專利權）人: 中能索陽（北京）新能源科技有限公司
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 李建華

技術領域

本實用新型太陽能集熱供水領域，提供了一種新型集熱循環管道排空防凍系統。

背景技術

太陽能采熱運用領域廣闊，目前已利用于取暖、供熱水、烘干、發電等諸多領域。其中取暖、供水更是廣泛運用于城市和鄉鎮建筑物中，太陽能采熱越來越受到政府的重視，也在逐步的規范和完善中。隨著市場規模的擴大，如何讓太陽能采熱系統更加節能高效、環保、方便是新型技術研究課題。其中，太陽能集熱循環管道的防凍技術是一項不可忽略的問題。目前現有的應用領域中比較常見的集熱循環系統防凍技術有三種：管道設置坡度排空、電伴熱帶防凍、防凍液防凍。

管道設置坡度排空：通過集熱管道設置坡度可以解決部分集熱供水管道的排空問題。

電伴熱帶防凍：設置電伴熱帶是現有的集熱循環管道防凍措施中比較有效的一種方式，措施主要是在集熱供水管道一旁附帶電伴熱帶，通過溫度探頭感知溫度，通過控制實現適宜時間給伴熱設備通電，電能轉換為熱能，從而達到防凍的效果。其安裝簡便、維護簡單、全天服務，自動化水平高，運行及維護費用低，因此該技術目前已經是比較成熟。

防凍液防凍：防凍液的特性不像水一樣熱脹冷縮，所以不會造成管道破裂，因此防凍液有效的解決了熱管式集熱器集熱的系統。

但上述三種現有技術方案也都有各自的缺陷和不足，不能更好地以高效節能的方式實現管道的排空防凍目的。

實用新型內容

（一）解決的技術問題

目前比較常見的三種集熱循環系統防凍技術存在如下問題：

（1）管道設置坡度排空：①由于一般集熱供水管道設置同程，所以管道比較長，又和水箱基本處于同一水平線上，因此至少二分之一的集熱供水管道排空問題不能解決，并不能真正有效的解決管道防凍問題；②傳統的集熱循環系統讓集熱供水管道中的水直接通過集熱供水循環泵流回水箱中，經常導致水泵的反轉，容易造成水泵損傷，縮短了水泵的使用壽命長度；③由于集熱供水管道在集熱器的底部，所以一旦管道真正排空，就會造成集熱器陣列中的水排空，會造成集熱器空曬，如果是真空管集熱器就會發生炸管現象。因此只要是集熱供水從集熱器底部供水，就不能實現自然排空。而集熱器供水管道設置坡度排空的方式也是不成立的。

（2）電伴熱帶防凍：眾所周知在太陽能供熱系統中應盡量減少電動控制的部分。伴熱帶主要考慮使用長度和發熱負荷的問題，并且需要消耗電能，是不節能的。

（3）防凍液防凍：由于前提是必須在集熱循環系統中走防凍液工質，如果換做是真空管集熱器，會需要用大量的防凍液，經濟效益不合算，然而真空管集熱器集熱又是我國目前最為常見的集熱系統。

綜合考慮，以下問題需要解決：①能否可以不從現有的集熱器底部供水方式，實現管道的自然排空？②如果管道自然排空，那么如何避免水泵發生倒轉現象？③如何實現高效節能（如不費電）的排空？以及如何避免走工質的，比如適用于常見的真空管集熱器。

（二）技術方案

為解決上述技術缺陷，本實用新型的技術方案提供了一種新型集熱循環管道排空防凍系統，所述系統包括：同心管、三通、定制堵絲、集熱器、集熱循環水泵、止回閥、球閥、過濾器、電磁閥、水箱；所述系統中的集熱循環管道的布置方式為：集熱供水循環管道設置同程管，同程管和集熱供水循環管均設在集熱器支架頂端，并朝水箱方向設置1.5度的坡度；同程管至集熱供水循環管道拐角處設置向下的備用排空閥；所述三通的一端通過內螺紋旋轉放置一個內置的定制堵絲，所述同心管穿過三通，并與定制堵絲內管道焊接連接，所述同心管的另一端穿過集熱器聯箱；所述集熱器聯箱為幾組集熱器串聯同心管的另一端穿過該串聯的所有集熱器，并且同心管末端與最后的集熱器聯箱底部的間距為300mm；所述三通的有堵絲一端接集熱供水管道，另一端接集熱器聯箱頂部，第三端接集熱回水循環管道。

所述三通的組裝方式見圖1.

（三）有益效果

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

1）同心管排空技術優點：同心管的設置將集熱供水口引到了集熱器的頂部，使集熱供水循環管道具備了自然排空的調節，并且在排空的過程中還能確保集熱器中有水，避免了集熱器的空曬。相比于現有技術而言，解決了傳統設置管道坡度無法很好地運用于集熱供水管道中的現象。

2）該技術供水管道在集熱供水時采用管中管的方式，可以起到事先將集熱供水預熱的功能，避免了由于集熱器始末端溫差過大或者進水與全玻璃真空管溫差過大而產生的炸管現象。