专利名称：住宅管道贮热无水表紧凑式太阳能生活热水系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能生活热水系统。
背景技术：
随着国家经济发展和人民生活水平提高，集中供应生活热水已成为衡量住宅舒适性的一项重要指标。现有的住宅生活热水技术具有以下几点缺点。I、在可以集中供应生活热水的住宅中，均是单独设置生活热水管道和采暖供热管道，同时供热、生活热水均设置热计量表，这种形式由于供暖、供生活热水系统完全独立，所以不能充分利用采暖管网的时效性和延展性，由于计量造成收费的复杂性和技术复杂性，同时会挤占有限的管井空间，影响住宅的有效居住面积。2、在中高层建筑中，如果采用传统的集中式太阳能热水系统，则集中式太阳能热水系统会占用热水机房，管理比较困难且存在安全隐患，同时，由于集中式太阳能热水系统中的水箱管网耗热量大，所以综合热效率较低；如果采用传统的分体式太阳能 热水系统，则只能在阳台垂直安装，不但投资过大，而且维修起来比较麻烦，还存在风噪和安全隐患。3、在可以集中供应生活热水的住宅中，一般是采用分户贮热的方式，而分户贮热系统既会占用住宅的户内面积，又具有辅助加热控制困难的问题，热效率不高，管理维修困难。4、在低层住宅中，一般都采用分体式或整体式热水器，存在热效率不高、水质较差、容易结垢和水压不稳定的问题。5、由于住宅用户每户均需计量收取热水费，所以存在生活热水收费计量困难的问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种住宅管道贮热无水表紧凑式太阳能生活热水系统，要解决传统的太阳能生活热水系统占用建筑空间太多的技术问题；并解决传统的太阳能生活热水系统的制造和维修成本高，维修难度大的问题。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种住宅管道贮热无水表紧凑式太阳能生活热水系统，包括设置在楼顶的太阳能集热器，与太阳能集热器连通的集热器进水管和集热器出水管，设在楼内的贮热管道，设置在贮热管道上的换热器，以及与换热器连通的生活热水管和热水使用终端，其特征在于所述太阳能集热器为真空管太阳能集热器，所述集热器出水管与楼内的具有保温功能的贮热管道直接连通、成为贮热管道的一部分，所述集热器进水管的进水端与贮热管道连通，集热器进水管的出水端与真空管太阳能集热器连通，集热器进水管上还设有集热器循环水管止回阀、集热器循环水管截止阀、温度计、太阳能集热系统循环泵和集热器循环水管闸阀。所述换热器为生活热水管束式换热器，包括换热器外壳和置于换热器外壳中的换热盘管，所述换热器外壳为贮热管道上的一段水管，换热器外壳的侧壁上设有斜向开口管，所述换热盘管包括换热盘管主体和位于换热盘管主体上端的斜向冷水进口管、斜向热水出口管，所述换热盘管的换热盘管主体由斜向开口管插入至换热器外壳的内侧，所述换热盘管的斜向冷水进口管和斜向热水出口管通过法兰盘或卡箍与斜向开口管可拆卸连接，所述斜向冷水进口管的上端和斜向热水出口管的上端均位于换热器外壳的外侧，并且斜向冷水进口管的上端与住宅中的冷水管连通，斜向热水出口管的上端与所述生活热水管连通。所述生活热水管上可设有热水器。所述集热器进水管的管径是DN50 DN100，贮热管道的管径是DN200 DN300。所述斜向冷水进口管可通过生活冷水接入管与冷水管连通,所述斜向热水出口管可通过生活热水接出管与生活热水管连通。所述换热盘管主体可贴着换热器外壳的内壁。所述换热盘管可为不锈钢软管、光滑壁铜管、大波节铜管或钛合金管。所述斜向开口管的轴线与贮热管道的轴线的夹角可为45°。·所述换热盘管的单根换热盘管管径可为Φ8πιπι 10mm，换热盘管管束长度长度
I.Im I. 2m。所述生活热水管束式换热器的水力损失彡O. 05MPa,出流量彡O. 15L/S，承压彡 I. OMPa0与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果本实用新型采用了一种紧凑式的真空管太阳集热器构造，充分利用了紧凑式的真空管太阳集热器的优点，避免了集热循环造成的真空管承压带来的爆管、气堵等技术问题，大幅降低了土建成本和运行成本。本实用新型与传统的太阳能综合供热系统相比，即不会挤占有限的管井空间，也不会影响住宅的有效居住面积，这是因为传统的太阳能综合供热系统一般都设有集热器循环水管、生活热水管道和采暖供热管道三套管道，或者是设有集热器循环水管和贮热管道两套管道，而本实用新型只有一套管道，即取消了板式换热器，使真空管太阳集热器的集热器出水管与楼内的贮热管道直接连通、成为了贮热管道的一部分(即真空管太阳集热器的圆形水管与楼内的贮热管道联为一体)，这种结构进一步简化了太阳能综合供热系统的管道结构，所以占用空间小，热损耗可以得到了进一步的降低(如果使用板式换热器，则太阳能热水只能做为热媒，不但工艺复杂，而且再次换热影响热效率)，同时制造和维修成本也可以得到降低。此外，由于贮热管道热容量较大、且保温较好，所以可有效提高防冻能力。传统太阳能热水系统均设有贮存水箱，占用建筑面积,增加土建投资成本,设有贮水箱均得增加加压泵组，增加机组成本和控制成本，且冷热水压力不平衡，而本实用新型扩大贮热管道的直径为200mm 300mm，所以可以直接将热水储存在贮热管道中，因此又消减了贮存水箱，不但大大节省了建筑面积，降低了综合成本，使建筑能耗得到了明显的降低，而且又进一步的简化了结构并降低了制造和维修成本。本实用新型直接采用集热器出水管上的其中一段水管作为生活热水管束式换热器的换热器外壳，同时换热盘管采用卡箍或法兰盘与换热器外壳可拆卸连接，这样设计的好处是当换热盘管损坏了以后(换热器外壳不易损坏)，无需拆卸换热器外壳，只需将损坏了的换热盘管拆卸下来并换上新的换热盘管即可，因此安拆维修非常的方便，大大降低了维修更换的难度和成本。本实用新型是一种成套化的太阳能热水装置，是一种可以高效利用太阳能的综合设施，其设计原理简单，施工方便，同时具有富余热量贮存功能和供生活热水功能，非常适用于住宅建筑的生活热水系统。本实用新型是一种全新的综合太阳能热水利用方式，具有生活热水管道的供应生活热水功能，不但投资小，维修方便，而且生活热水与热媒不直接接触，水质不受污染；此外，生活热水水压由自来水管道直接提供，所以水压波动小。本实用新型可以将收集到的太阳能直接贮存在保温的贮热管道中，贮热管道中的热水作为热源，通过生活热水管束式换热器加热生活热水。与传统的集中式太阳能热水系统相比，本实用新型不会占用热水机房，所以管理方便、安全隐患小；与传统的分体式太阳能热水系统相比，本实用新型投资较小且不会占用阳台，所以不存在风噪和安全隐患，同时维修也比较方便。 本实用新型属于集中供应生活热水的方式，与分户贮热的方式相比，分户贮热系统既会占用住宅的户内面积，又具有辅助加热控制困难的问题，而本实用新型完全没有这些问题。使用了本实用新型以后，将不再需要单独计量生活热水，而是生活热水、生活冷水由同一根供水管(即生活热水管)供水，同一块冷水表进行用水计量，每户只需使用冷水表计量冷水即可，热水完全可以平摊到物业费中去，所以生活热水收费计量困难的问题得到了解决。
以下结合附图
对本实用新型做进一步详细的说明。图I是本实用新型的结构示意图。图2是生活热水管束式换热器的结构示意图。图3是图2中A-A剖面的示意图。图4是换热盘管的示意图。图5是生活热水管束式换热器与冷水管和生活热水管连接的示意图。图6是本实用新型的工作原理框图。附图标记1 一换热盘管、2 —生活冷水接入管、3 —生活热水接出管、4 一法兰盘、5 一集热器出水管、6 —冷水管、7 —生活热水管、8 —冷水表、9 一热水器、10 —换热器外壳、11 一斜向开口管、12 —斜向冷水进口管、13 —斜向热水出口管、14 一换热盘管主体、15 —真空管太阳能集热器、16 —集热器进水管、17 —太阳能集热系统循环泵、18 —生活热水管道式换热器、19 一冷水阀门、20 —楼顶、21 —热水使用终端、22 —集热器循环水管止回阀、23 一集热器循环水管截止阀、24 —温度计、25 —集热器循环水管闸阀。
具体实施方式
实施例参见图I所示，这种住宅管道贮热无水表紧凑式太阳能生活热水系统，包括设置在楼顶30的太阳能集热器，与太阳能集热器连通的集热器进水管16和集热器出水管，设置在楼内的贮热管道5，设在贮热管道5上的换热器，以及与换热器连通的生活热水管7和热水使用终端21。所述太阳能集热器为真空管太阳能集热器15，所述集热器出水管与楼内的具有保温功能的贮热管道5直接连通、成为贮热管道的一部分，所述集热器进水管16的进水端与贮热管道5连通，集热器进水管16的出水端与真空管太阳能集热器15连通，集热器进水管16上还设有集热器循环水管止回阀22、集热器循环水管截止阀23、温度计24、太阳能集热系统循环泵17 (温差控制启停)和集热器循环水管闸阀25。所述真空管太阳能集热器15收集来的热量直接贮存在具有保温功能的贮热管道中，贮热管道具有贮存热量，调峰供热功能。本实施例中，所述集热器进水管16的管径是DN50 DNIOOmm，而贮热管道5的管径是DN200 DN300mm，贮热管道5的管径设计成这么大的好处是提高了集热器循环水管的容量，所以不再需要设置贮存水箱。参见图2-5，所述换热器为生活热水管束式换热器18，包括换热器外壳10和置于换热器外壳10中的换热盘管I，所述换热器外壳10为忙热管道5上的一段水管,换热器外壳10的侧壁上设有斜向开口管11，所述换热盘管I包括换热盘管主体14和位于换热盘管主体上端的斜向冷水进口管12、斜向热水出口管13,所述换热盘管I的换热盘管主体14由斜向开口管11插入至换热器外壳10的内侧，所述换热盘管I的斜向冷水进口管12和斜向热水出口管13通过法兰盘4或卡箍与斜向开口管11可拆卸连接，所述斜向冷水进口管12的上端和斜向热水出口管13的上端均位于换热器外壳10的外侧，并且斜向冷水进口管12 的上端与住宅中的冷水管6连通，斜向热水出口管13的上端与所述生活热水管7连通。所述生活热水管7上还设有热水器9，热水器一般为电热水器或煤气热水器。本实施例中，生活热水管束式换热器的换热盘管I通过法兰盘可拆卸连接在斜向开口管11上，生活热水管束式换热器作为集热器出水管的一部分，用于冷水即时换热成生活热水。在其它实施例中，换热盘管也可以通过卡箍等其它方式可拆卸连接在斜向开口管11上。本实施例中,斜向冷水进口管12通过生活冷水接入管2与冷水管6连通,所述斜向热水出口管13通过生活热水接出管3与生活热水管7连通。所述生活热水管束式换热器18的水力损失彡O. 05MPa,出流量彡O. 15L/S，承压^ I. OMPa，具有生活热水即时换热功能，并必须满足生活热水水温、压力、流量的要求。本实施例中，换热盘管I的单根换热盘管管径为Φ8mm 10mm，换热盘管管束长度I. Im I. 2m。本实施例中，换热盘管主体14贴着换热器外壳10的内壁。所述斜向开口管11的轴线与贮热管道5的轴线的夹角为45°。换热盘管I为不锈钢软管、光滑壁铜管、大波节铜管或钛合金管。一般情况下，生活热水管束式换热器6与贮热管道5为同一材质，即生活热水管束式换热器6和贮热管道5均为金属材料制品。所述换热盘管与自来水供水管道(即充有20°C左右冷水的冷水管6)直接连接,供应生活热水，如换热盘管中流出的水温达不到用热要求，则在用户末端设置常规的热水器，利用热水器辅助加热；若超过用热要求，还可以再设置混水阀，利用混水阀将生活热水管7与冷水管6连通，通过冷水混合，可以控制生活热水出水温度，防止烫伤。参见图6，太阳能经由真空管太阳能集热器直接将热量补充至贮热管道中(即太阳能直接贮存于贮热管道)，贮热管道内的热水作为热源通过生活热水管束式换热器加热生活热水。生活给水经生活热水管束式换热器加热和热水器辅助加热后，供应生活热水。本实用新型尤其适合规模适中的住宅，整个系统为一整套成套化设备产品。
权利要求1.一种住宅管道贮热无水表紧凑式太阳能生活热水系统，包括设置在楼顶(30)的太阳能集热器，与太阳能集热器连通的集热器进水管(16)和集热器出水管，设置在楼内的贮热管道(5)，设在贮热管道(5)上的换热器，以及与换热器连通的生活热水管(7)和热水使用终端(21)，其特征在于所述太阳能集热器为真空管太阳能集热器(15)，所述集热器出水管与楼内的具有保温功能的贮热管道(5)直接连通、成为贮热管道的一部分，所述集热器进水管(16)的进水端与贮热管道(5)连通，集热器进水管(16)的出水端与真空管太阳能集热器(15)连通，集热器进水管(16)上还设有集热器循环水管止回阀(22)、集热器循环水管截止阀(23)、温度计(24)、太阳能集热系统循环泵(17)和集热器循环水管闸阀(25)。
2.根据权利要求I所述的住宅管道贮热无水表紧凑式太阳能生活热水系统，其特征在于所述换热器为生活热水管束式换热器(18),包括换热器外壳(10)和置于换热器外壳(10)中的换热盘管(1)，所述换热器外壳(10)为贮热管道(5)上的一段水管，换热器外壳(10)的侧壁上设有斜向开口管(11)，所述换热盘管(I)包括换热盘管主体(14)和位于换热盘管主体上端的斜向冷水进口管(12 )、斜向热水出口管(13 ),所述换热盘管(I)的换热盘管主体(14)由斜向开口管(11)插入至换热器外壳(10)的内侧，所述换热盘管(I)的斜向冷水进口管(12 )和斜向热水出口管(13 )通过法兰盘(4)或卡箍与斜向开口管(11)可拆卸连接，所述斜向冷水进口管(12)的上端和斜向热水出口管(13)的上端均位于换热器外壳(10)的外侧，并且斜向冷水进口管(12)的上端与住宅中的冷水管(6)连通，斜向热水出口管(13)的上端与所述生活热水管(7)连通。
3.根据权利要求I所述的住宅管道贮热无水表紧凑式太阳能生活热水系统，其特征在于所述生活热水管(7)上设有热水器(9)。
4.根据权利要求I所述的住宅管道贮热无水表紧凑式太阳能生活热水系统，其特征在于所述集热器进水管(16)的管径是DN50 DN100，贮热管道(5)的管径是DN200 DN300。
5.根据权利要求I所述的住宅管道贮热无水表紧凑式太阳能生活热水系统，其特征在于所述斜向冷水进口管(12 )通过生活冷水接入管(2 )与冷水管(6 )连通,所述斜向热水出口管(13)通过生活热水接出管(3)与生活热水管(7)连通。
6.根据权利要求I所述的住宅管道贮热无水表紧凑式太阳能生活热水系统，其特征在于所述换热盘管主体(14)贴着换热器外壳(10)的内壁。
7.根据权利要求I所述的住宅管道贮热无水表紧凑式太阳能生活热水系统，其特征在于所述换热盘管(I)为不锈钢软管、光滑壁铜管、大波节铜管或钛合金管。
8.根据权利要求I所述的住宅管道贮热无水表紧凑式太阳能生活热水系统，其特征在于所述斜向开口管(11)的轴线与贮热管道(5)的轴线的夹角为45°。
9.根据权利要求I所述的住宅管道贮热无水表紧凑式太阳能生活热水系统，其特征在于所述换热盘管(I)的单根换热盘管管径为08mm 10mm，换热盘管管束长度I. Im I. 2m。
10.根据权利要求I所述的住宅管道贮热无水表紧凑式太阳能生活热水系统，其特征在于所述生活热水管束式换热器(18)的水力损失彡0. 05MPa，出流量彡0. 15L/S，承压彡 I. OMPa0
专利摘要一种住宅管道贮热无水表紧凑式太阳能生活热水系统，包括设置在楼顶的太阳能集热器，与太阳能集热器连通的集热器进水管和集热器出水管，设在楼内的贮热管道，设置在贮热管道上的换热器，以及与换热器连通的生活热水管和热水使用终端，其特征在于所述太阳能集热器为真空管太阳能集热器，所述集热器出水管与楼内的具有保温功能的贮热管道直接连通、成为贮热管道的一部分，所述集热器进水管的进水端与贮热管道连通，集热器进水管的出水端与真空管太阳能集热器连通，集热器进水管上还设有集热器循环水管止回阀、集热器循环水管截止阀、温度计、太阳能集热系统循环泵和集热器循环水管闸阀。本系统简化了结构，降低了制造维修的成本和维修更换的难度。
文档编号F24D3/08GK202613552SQ20122024823
公开日2012年12月19日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者王耀堂 申请人:中国建筑设计研究院