[發明專利]一種彈簧套管式變容積太陽能蓄熱水箱

有效

• 申請號: 201811268411.3
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109612137B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 高萌;王登甲;劉艷峰;王瑩瑩;劉加平
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: F24S60/30
• 分類號: F24S60/30;F24S50/40;F24S80/00
• 代理公司: 61216 西安恒泰知識產權代理事務所
• 代理人: 李婷

本發明公開了一種彈簧套管式變容積太陽能蓄熱水箱，包括蓄水箱，所述的蓄水箱中設置有有變容量箱，變容量箱的頂部與蓄水箱內的頂部固定，變容量箱的底部為可沿蓄水箱高度方向滑動的活動底殼，活動底殼與變容量箱的頂部之間設置有彈簧套管；所述的活動底殼上開設有調節口，調節口上裝配有開關閥；所述的變容量箱的頂部設置有用于和太陽能集熱器供水端連接的供水管，變容量箱的一側設置有補水管以及用于和太陽能集熱器回水端連接回水管，另一側設置有向用戶供給的供水管；位于蓄水箱的底部、頂部側面分別設置有排水管以及排氣管。本發明能根據實際需要調節蓄熱容量，增強了蓄水的靈活性，大大滿足用戶的需求。

技術領域

本發明涉及太陽能熱利用技術領域，具體涉及一種可根據用戶用水量需求、系統水溫變化等進行容積改變的蓄熱水箱，該變容積蓄熱水箱具有熱利用效果高、水溫/水量靈活控制等優點。

背景技術

太陽能是可再生能源能源，具有資源豐富、無污染的優點，我國大多數采暖地區太陽能資源豐富，所以利用太陽采暖符合可持續發展戰略，太陽能利用包括供熱水、供暖等；但是太陽輻射存在顯著的波動性，主要體現在季節性和晝夜波動，同時由于用戶端的需求不同，太陽能供熱水具有時段性、太陽能供暖呈現動態變化；可見，蓄熱裝置的設置很重要，其中以蓄熱水箱最為簡便有效。

但是，太陽能供熱水和太陽能供暖在不同季節、不同時段、不同負荷下的情況是截然不同的，主要體現在用水量和用熱量是不同的，不過這是有規律可循的：冬季是供暖的高峰期，同時也是太陽能資源最匱乏的時期，夏季是淋浴的高峰期，也是太陽能資源最充足的時期；清晨和夜晚的洗浴頻率也高于白天和午夜，公共場合的供暖也遵循白天供暖夜晚停暖的規律。加熱固定容積的水時，水容積大則加熱慢，容積小則加熱快；同樣將水從低溫加熱至高溫，再從高溫加熱至更高溫時，假若加熱的度數區間一致，加熱高溫水耗時將大于加熱低溫水耗時。而現有的固定容積蓄熱水箱，由于其容積較大，想迅速升溫難度大，因此需要減少容積；同時夏季太陽能充足，為了防止過熱，現有容積不足，因此需要增大容積。由此可見，固定容積的水箱沒能遵循太陽能的規律性，將會帶來不便，且由于沒考慮用戶端的用水差異，會造成同樣的產品因不同用戶產生巨大使用差異問題，影響了用戶的使用體驗和生活質量。

發明內容

針對上述現有技術中存在的太陽能蓄熱水箱容積固定、用水無針對性的缺陷，本發明的目的在于，提供一種彈簧套管式變容積太陽能蓄熱水箱，可根據用戶取水溫度和用水量需求，進行容積調節的裝置，該裝置結構簡單，操作靈活，能有效解決現有太陽能蓄熱水箱中存在的問題，達到快速加熱和避免能源浪費的目的。

為了實現上述任務，本發明采用以下技術方案：

一種彈簧套管式變容積太陽能蓄熱水箱，包括蓄水箱，所述的蓄水箱中設置有變容量箱，變容量箱的頂部與蓄水箱內的頂部固定，變容量箱的底部為可沿蓄水箱高度方向滑動的活動底殼，活動底殼與變容量箱的頂部之間設置有彈簧套管；所述的活動底殼上開設有調節口，調節口上裝配有開關閥；

所述的變容量箱的頂部設置有用于和太陽能集熱器供水端連接的供水管，變容量箱的一側設置有補水管以及用于和太陽能集熱器回水端連接回水管，另一側設置有向用戶供給的供水管；位于蓄水箱的底部、頂部側面分別設置有排水管以及排氣管；其中，供水管、補水管、回水管、出水管、排水管以及排氣管上均安裝有閥門。

進一步地，所述的活動底殼及變容量箱的頂部成對分布有固定座，固定座中設置有內螺紋；每一對固定座之間裝配一個彈簧套管，彈簧套管兩端設置有與所述內螺紋配合的外螺紋。

進一步地，所述的變容量箱下端外壁上沿周向設置一圈底環板，圍繞底環板設置有一圈環形邊沿；

所述的活動底殼包括底板，底板上邊沿設置有一圈環形壁，環形壁上端沿周向設置有一圈頂環板，所述的變容量箱的下端伸入到活動底殼內部，環形邊沿與環形壁之間滑動配合。

進一步地，所述的頂環板的內圈上設置有導向輪，所述的變容量箱的外壁上設置有與所述導向輪配合的導向槽。