一种新型螺旋管水箱换热器的制作方法

本发明涉及换热器技术领域，具体涉及一种新型螺旋管水箱换热器。

背景技术：

随着我国经济的发展，人们对生活质量的要求逐步提高，中南部地区的供暖诉求日益强烈，加之可再生能源利用技术的日趋成熟，利用太阳能和热泵联合供暖热水系统应运而生。螺旋管水箱换热器作为整个系统的核心，对提高系统的换热能力有十分重要的作用。

对于传统的螺旋管水箱换热器，其入流管常采用简单的直通方式，从水箱轴线位置处水平伸入水箱内胆。这种结构形式造成流体流入水箱后先抵达内胆壁面，再上下分流，易导致水箱内部温度场分布不均匀，从而影响水箱的整体换热效果。传统螺旋管水箱换热器出流管位置的确定，常依据入流管开口位置，再结合美观需求确定，且一个入流管对应一个出流管。由于双热源螺旋管水箱换热器在使用过程中，需依据气象变化及负荷侧需求灵活选择不同的运行模式，具有选择性的出流管能更好地匹配不同的运行模式，进而提升水箱换热器换热的效率。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种新型螺旋管水箱换热器，解决现有技术中水箱换热器的换热效果不高的问题。

本发明的技术方案为：

一种新型螺旋管水箱换热器，包括水箱换热器本体，水箱换热器本体呈立式圆柱形，包括水箱内胆、太阳能螺旋盘管和供暖螺旋盘管，水箱内胆上设置有生活冷水入流管、生活热水出流管，太阳能螺旋盘管位于水箱的下半部分，通过太阳能循环介质入流管、太阳能循环介质出流管与太阳能集热器相连；供暖螺旋盘管位于水箱的上半部分，通过供暖循环水入流管、供暖循环水出流管与用户侧装置相连；热泵机组通过热泵循环水入流管、热泵循环水出流管a、热泵循环水出流管b与水箱内胆相连；热泵循环水出流管a与热泵机组之间设置球阀v1，热泵循环水出流管b与热泵机组之间设置球阀v2。

所述生活冷水入流管向下弯曲1/4圆弧，热泵循环水入流管向上弯曲1/4圆弧。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

本发明的新型螺旋管水箱换热器适用于双热源供暖热水系统，所采用的热源为太阳能集热器、热泵机组，通过供暖螺旋盘管向用户侧提供热量，通过生活热水出流管为用户提供生活热水。生活冷水入流管、热泵循环水入流管分别向下、向上弯曲1/4圆弧，既避免了混流，又能实现冷热分区，提高水箱的换热效果。

当太阳能集热器、热泵机组同时运行时，开启球阀v1、关闭球阀v2，实现生活冷水经生活冷水入流管流入水箱内胆后同时被太阳能集热器和热泵机组加热。当仅有热泵机组运行时，开启球阀v2、关闭球阀v1，促使水箱下半部分水域通过热泵循环水出流管b加快循环，避免冷水的大量蓄积。球阀v1、球阀v2的设置，实现了不同运行模式下，水箱换热效果的最优化。

本发明新型螺旋管水箱换热器通过选择恰当的入流方式及提供多种出流位置来提高水箱换热器的换热效果，并满足不同运行模式及美观的需求。

附图说明

图1为本发明所述一种新型螺旋管水箱换热器结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，并参照附图，对本发明进一步详细描述。

如图1所示，本发明所述一种新型螺旋管水箱换热器，具体包括：水箱换热器本体1、水箱内胆2、生活冷水入流管21、生活热水出流管22、太阳能螺旋盘管3、太阳能循环介质入流管31、太阳能循环介质出流管32、太阳能集热器4、热泵机组5、热泵循环水入流管51、热泵循环水出流管a52、球阀v1、热泵循环水出流管b53、球阀v2、供暖螺旋盘管6、供暖循环水入流管61、供暖循环水出流管62等。水箱内胆2上设置有生活冷水入流管21、生活热水出流管22来为用户侧提供生活热水，太阳能螺旋盘管3位于水箱的下半部分，通过太阳能循环介质入流管31、太阳能循环介质出流管32与太阳能集热器4相连；供暖螺旋盘管6位于水箱的上半部分，通过供暖循环水入流管61、供暖循环水出流管62与用户侧装置相连；热泵机组5通过热泵循环水入流管51、热泵循环水出流管a52、热泵循环水出流管b53与水箱内胆2相连；热泵循环水出流管a52与热泵机组5之间设置球阀v1，热泵循环水出流管b53与热泵机组5之间设置球阀v2。

生活冷水入流管21、热泵循环水入流管51分别向下、向上弯曲1/4圆弧，如此分流形式能够在水箱上、下部分别形成大范围较集中的高温区和低温区，有利于提高上下螺旋管的换热平均温差，优化换热效果。

热泵循环水出流有两种途径，分别为经由热泵循环水出流管a52进入热泵机组5、经由热泵循环水出流管b53进入热泵机组5。热泵循环水出流管a52、球阀v1、热泵循环水出流管b53、球阀v2的设置，能够与不同的系统运行模式相匹配，有效地弥补了单一出流管无法满足多运行模式不同需求的缺陷。当太阳能集热器4、热泵机组5同时运行时，开启球阀v1、关闭球阀v2，使生活冷水分流到太阳能集热器4和热泵机组5，实现双热源同时加热。当仅有热泵机组5运行时，开启球阀v2、关闭球阀v1，促进水箱下半部分水域的循环，避免冷水的大量蓄积。上述球阀的开关可通过手动完成，方便控制。

尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种新型螺旋管水箱换热器，包括水箱换热器本体，水箱换热器本体呈立式圆柱形，包括水箱内胆、太阳能螺旋盘管和供暖螺旋盘管，水箱内胆上设置有生活冷水入流管、生活热水出流管，太阳能螺旋盘管位于水箱的下半部分，通过太阳能循环介质入流管、太阳能循环介质出流管与太阳能集热器相连；供暖螺旋盘管位于水箱的上半部分，通过供暖循环水入流管、供暖循环水出流管与用户侧装置相连；热泵机组通过热泵循环水入流管、热泵循环水出流管A、热泵循环水出流管B与水箱内胆相连。本发明新型螺旋管水箱换热器通过选择恰当的入流方式及提供多种出流位置来提高水箱换热器的换热效果，并满足不同运行模式及美观的需求。

技术研发人员：叶天震;周婷婷;张欢;由世俊;郑雪晶;郑万冬
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2019.05.25
技术公布日：2019.08.16