[發明專利]一種大型太陽能蓄熱水池一體化節能取水裝置

有效

• 申請號: 201611261419.8
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106869242B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 王登甲;王曉文;劉艷峰;胡亮;王瑩瑩;劉加平
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: F24S80/00
• 分類號: F24S80/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷;張明

技術領域

本發明涉及太陽能熱利用技術領域，具體涉及一種大型太陽能蓄水池一體化節能取水裝置，主要解決蓄熱水池的定向取水問題。

背景技術

太陽能的熱利用離不開太陽能蓄熱技術，其中蓄熱容積比較大，充放熱循環周期比較長(一般為一年)的稱為季節性蓄熱(長期蓄熱)。而研究表明：蓄熱效率與蓄熱容積有關，采用較大的蓄熱容積，可以適當降低蓄熱溫度，提高集熱器效率，降低熱損失。因此通常利用大型太陽能蓄熱水池(容積在200立方米以上)進行大容積蓄熱以提高太陽能利用率。

在太陽能蓄熱水池中，進蓄熱水池熱水管和蓄熱水池供熱水管通常位于水池的頂部，而出蓄熱水池冷水管和采暖回水管位于水池底部。由于水池內水的溫度在豎直方向上存在差異，這樣會導致密度小的高溫水受浮升力上升，而密度大的低溫水下降，從而形成溫度分層的現象。這種溫度分層的現象既可使集熱器回水溫度更低，提高集熱器效率，同時又可增加熱水量的供應，提高太陽能采暖保證率。

但由于太陽能的不穩定性，水池蓄得的熱量會不時的變化，從而使水池內的溫度分層發生改變，而現有水池大多將供熱水管的位置固定，熱水只能從某一特定位置流出水池，因此所供熱水的溫度會出現波動情況，不能保持穩定，難以滿足用戶的需求。而且對于某些特定月份，如10月份，用戶不需要較高的水溫，但由于蓄熱水池的均一取水，供熱水的溫度會很高，這就造成大量的能源浪費。

發明內容

針對現有的太陽能蓄熱水池存在的由于供熱水管位置固定而導致用戶不能按需取水和能源浪費的缺陷，本發明的目的在于，提供一種可根據用戶所需的水溫進行分層取水的一體化節能取水裝置，解決傳統蓄熱水池由于定向取水所造成的取水不靈活和能源浪費問題，達到一體化節能取水的目的。

為了實現上述任務，本發明采用以下技術方案：

一種大型太陽能蓄熱水池一體化節能取水裝置，包括蓄熱水池，蓄熱水池的側面設置有進水池熱水管、出水池冷水管、采暖回水管、補水管以及排污管，蓄熱水池頂部安裝有頂蓋，頂蓋上開設有取水槽，取水槽上安裝有防塵罩；所述的蓄熱水池中設置有節能取水器，節能取水器包括在軸向上活動式連接且內徑逐漸增大的固定圓管、一根以上的中間圓管以及取水圓管，其中，固定圓管、中間圓管的兩端通透，固定圓管通過固定架安裝在防塵罩上，固定圓管的上端連接穿出防塵罩設置的水池供熱水管；所述的防塵罩中安裝有齒輪驅動機構，通過齒輪驅動機構調節所述的中間圓管、取水圓管在軸向上的位置。

進一步地，所述的齒輪驅動機構包括通過電動機驅動的齒輪，在所述的中間圓管、取水圓管的外壁上沿軸向設置有位置相對應的齒條，所述的齒輪與齒條嚙合，且齒輪與齒條之間為彈性接觸。

進一步地，所述的中間圓管、取水圓管上端的外圓周部分向軸心線方向收縮，使位于收縮部分的齒條傾斜于軸心線。

進一步地，所述的蓄熱水池的頂蓋上設置有導軌，所述的電動機通過滾輪裝配在導軌中；所述的導軌遠離節能取水器的一端設置有固定擋板，固定擋板與電動機之間設置有彈簧。

進一步地，所述的齒條在中間圓管、取水圓管外壁上對稱布設，所述的電動機在節能取水器的兩側設置兩對，每一對電動機均由一根驅動軸連接，所述的齒輪安裝在驅動軸的中部。

進一步地，所述的固定架包括在圓周方向上分布的多根固定桿，固定桿的下端設置有限位板，限位板的下表面設置有磁鐵，固定桿的側面設置有插桿；所述的固定圓管的外壁上分布有與所述的插桿配合的插孔。

進一步地，所述的固定圓管下端的外圓周上、中間圓管下端的外圓周上均設置有卡圈，所述的中間圓管上端的內圓周上、取水圓管上端的內圓周上均開設有臺階槽。

進一步地，所述的取水圓管的下端面封閉，取水圓管側面上靠近下端的位置分布有取水口，取水口的一側安裝有溫度傳感器，溫度傳感器通過數據傳輸線連接取水溫度控制器，取水溫度控制器連接所述的電動機。

本發明與現有技術相比，具有以下技術特點：

1.按需取水，解決了供水溫度與用戶所需水溫不匹配的問題

用戶可以根據自己的需求在控制器上設定溫度，控制器將水池中溫度感應器傳遞的水溫信號與設定溫度進行對比后，控制取水口移動，直到取水溫度達到設定溫度。這樣可以使供水溫度與用戶所需溫度達到一致，大大滿足了用戶的需求。

2.取水口移動范圍大，取水溫度范圍廣，能夠實現多用途應用