耐寒抗冻型太阳能中央热水系统的制作方法

本实用新型涉及太阳能中央热水系统，具体涉及一种耐寒抗冻型太阳能中央热水系统。

背景技术：

随着国民经济的发展，能源和环境问题成为制约我国经济持续快速增长的主要问题。清洁能源的开发和利用成为解决上述问题的重要途径，其中太阳能的开发和利用首当其冲。

目前，广泛推广应用的太阳能中央热水系统绝大多数是以水为介质循环的热水系统。整个系统在环境温度低于水的冰点时，水就会结冰，导致系统不能正常循环甚至损坏；现有的太阳能中央热水系统的集热器及阵列全部采用串联连接，只要有一片集热器有气阻或堵塞时，整个系统都不能正常工作。

技术实现要素：

本实用新型的目的是：设计一种耐寒抗冻型太阳能中央热水系统，结构简单，运行稳定，避免气阻，满足热水系统一年四季可靠使用。

本实用新型的技术解决方案是：该耐寒抗冻型太阳能中央热水系统包括太阳能集热器矩阵和集热水箱，太阳能集热器矩阵通过介质循环管道连通集热水箱；集热水箱上设冷水注入管和热水供应管；其特征是：所述的太阳能集热器矩阵由若干个集热器组并联连接构成，每个集热器组由若干个集热器串并联连接构成，每个集热器串由若干个集热器串联连接构成；所述的介质循环管道包括热端循环管和冷端循环管；太阳能集热器矩阵通过热端循环管、冷端循环管连接集热水箱。

更进一步的，所述的集热水箱内设置换热盘管，换热盘管的规格尺寸与太阳能集热器矩阵相匹配；太阳能集热器矩阵通过热端循环管、冷端循环管连接集热水箱内的换热盘管。

更进一步的，冷端循环管上安装介质膨胀箱和循环泵。

更进一步的，还包括控制器和温度传感器，温度传感器安装在太阳能集热器矩阵的出口和集热水箱内，温度传感器、循环泵连接控制器。

更进一步的，热端循环管的管径上粗下细呈“”，冷端循环管的管径上细下粗呈“”。

更进一步的，所述介质循环管道内的导热介质为防冻液体的丙三醇型、丙二醇型。

更进一步的，每个集热器组的热端循环管上安装排气阀。

本实用新型的优点是：

1、太阳能集热器矩阵总体成并联连接方式，相对于现有的串联连接方式，避免集热器气阻或堵塞时而导致整个系统都不能正常工作的情况发生。

2、热端循环管径上粗下细呈“”，冷端循环管径上细下粗呈“”设计，避免涨气现象。

3、系统设置有常压的介质膨胀箱，满足集热器自然循环集热、介质添加、补液及排气功能。

4、循环介质为丙三醇型或丙二醇型防冻液体，避免结冰现象，保证系统正常工作。

5、集热水箱内设置换热盘管，换热盘管的规格尺寸与太阳能集热器矩阵相匹配，提高热效率。

6、换热循环方式以自然循环为主，强制循环为辅，由温度传感器结合控制器动态控制。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理示意图；

图2为图1的太阳能集热器矩阵布置示意图；

图中：1集热水箱，2冷水注入管，3热水供应管，4集热器组，5集热器串，6集热器，7热端循环管，8冷端循环管，9换热盘管，10介质膨胀箱，11循环泵，12控制器，13温度传感器，14排气阀。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的技术方案，但不能理解为是对技术方案的限制，在此基础上的适应性改进皆属于本实用新型的保护范围。

如图1、2所示，该耐寒抗冻型太阳能中央热水系统包括太阳能集热器矩阵和集热水箱1，太阳能集热器矩阵通过介质循环管道连通集热水箱1；集热水箱上设冷水注入管2和热水供应管3；其特征是：所述的太阳能集热器矩阵由若干个集热器组4并联连接构成，每个集热器组由若干集热器串5并联连接构成，每个集热器串由若干个集热器6串联连接构成；所述的介质循环管道包括热端循环管7和冷端循环管8；太阳能集热器矩阵通过热端循环管7、冷端循环管8连接集热水箱1。

更进一步的，所述的集热水箱1内设置换热盘管9，换热盘管9的规格尺寸与太阳能集热器矩阵相匹配；太阳能集热器矩阵通过热端循环管7、冷端循环管8连接集热水箱1内的换热盘管9。

更进一步的，冷端循环管8上安装介质膨胀箱10和循环泵11。

更进一步的，还包括控制器12和温度传感器13，温度传感器13安装在太阳能集热器矩阵的出口和集热水箱1内，温度传感器13、循环泵11连接控制器12。

更进一步的，热端循环管7的管径上粗下细呈“”，冷端循环管8和管径上细下粗呈“”。

更进一步的，所述介质循环管道内的导热介质为防冻液体的丙三醇型、丙二醇型。

更进一步的，每个集热器组4的热端循环管7上安装排气阀14。

工作时，集热器内导热介质吸收热量后完成自然循环热传递过程；当热端循环管中介质的温度比集热水箱中水的温度高出10℃以上时，循环泵启动，导热介质经热端循环管进入集热水箱内的换热盘管换热，放热后的导热介质经冷端循环管进入集热器完成强制循环换热过程；当热端循环管中介质的温度比集热水箱中水的温度高不足3℃时，循环泵停止工作，系统处于自然循环热传导状态。

技术特征：

1.耐寒抗冻型太阳能中央热水系统，它包括太阳能集热器矩阵和集热水箱，太阳能集热器矩阵通过介质循环管道连通集热水箱；集热水箱上设冷水注入管和热水供应管；其特征是：所述的太阳能集热器矩阵由若干个集热器组并联连接构成，每个集热器组由若干个集热器串并联连接构成，每个集热器串由若干个集热器串联连接构成；所述的介质循环管道包括热端循环管和冷端循环管；太阳能集热器矩阵通过热端循环管、冷端循环管连接集热水箱。

2.根据权利要求1所述的耐寒抗冻型太阳能中央热水系统，其特征是：所述的集热水箱内设置换热盘管，换热盘管的规格尺寸与太阳能集热器矩阵相匹配；太阳能集热器矩阵通过热端循环管、冷端循环管连接集热水箱内的换热盘管。

3.根据权利要求1所述的耐寒抗冻型太阳能中央热水系统，其特征是：冷端循环管上安装介质膨胀箱和循环泵。

4.根据权利要求1所述的耐寒抗冻型太阳能中央热水系统，其特征是：还包括控制器和温度传感器，温度传感器安装在太阳能集热器矩阵的出水口和集热水箱内，温度传感器、循环泵连接控制器。

5.根据权利要求1所述的耐寒抗冻型太阳能中央热水系统，其特征是：热端循环管的管径上粗下细呈“”，冷端循环管的管径上细下粗呈“”。

6.根据权利要求1所述的耐寒抗冻型太阳能中央热水系统，其特征是：所述介质循环管道内的导热介质为防冻液体的丙三醇型、丙二醇型。

7.根据权利要求1所述的耐寒抗冻型太阳能中央热水系统，其特征是：每个集热器组的热端循环管上安装排气阀。

技术总结
本实用新型公开了一种耐寒抗冻型太阳能中央热水系统包括太阳能集热器矩阵和集热水箱，太阳能集热器矩阵通过介质循环管道连通集热水箱；集热水箱上设冷水注入管和热水供应管；其特征是：所述的太阳能集热器矩阵由若干个集热器组并联连接构成，每个集热器组由若干串集热器并联连接构成，每串集热器由若干个集热器串联连接构成；所述的介质循环管道包括热端循环管和冷端循环管；太阳能集热器矩阵通过热端循环管、冷端循环管连接集热水箱。本实用新型结构简单，运行稳定，避免气阻，满足热水系统一年四季可靠使用。

技术研发人员：张德平
受保护的技术使用者：张德平
技术研发日：2019.08.30
技术公布日：2020.06.05