一种冷热水同源间接换热无动力速热太阳能热水系统的制作方法

1.本实用新型属于太阳能采暖技术领域，涉及一种冷热水同源间接换热无动力速热太阳能热水系统。


背景技术：

2.太阳能是指太阳光的辐射能量，是一种可再生能源。太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的设备装置，将水自低温度加热到高温度，从而满足人们在日常生活中热水的使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，以真空管式太阳能热水器为主，占据国内80％的市场份额。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储热水箱及支架等相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管，真空集热管利用热水上浮冷水下沉的自然循环原理，使水产生微循环而达到所需温度的热水，无动力速热太阳能热能采集器通过真空集热管收集光热热量并通过热水上浮冷水下沉的微循环，将热量传导至水箱内的储热介质内，储热介质一般为水。
3.目前传统的真空管太阳能热水集热系统大多为开式系统，能输送热水供洗浴、盥洗使用，但传统的开式太阳能的保温水箱会导致使用的热水和外界密切接触且水箱存在着冷温水滞水区，易结水垢，导致细菌繁殖生长。
4.为此，如何解决上述现有技术存在的不足，是本实用新型研究的课题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种冷热水同源间接换热无动力速热太阳能热水系统，解决了上述传统的真空管太阳能热水集热系统结水垢，导致细菌繁殖生长的问题。
6.本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种冷热水同源间接换热无动力速热太阳能热水系统，其特征在于，包括多个通过串连机构串连在一起的太阳能光热采集器、供暖终端，所述太阳能光热采集器具有保温水箱和若干个上端插入到保温水箱内的太阳能真空集热管，所述保温水箱的两端分别固定有保温端盖，所述保温端盖上固定有两个间隔设置的不锈钢换热管，所述不锈钢换热管贯穿所述保温水箱且两端均具有穿出保温端盖用于连接管道的连接口。
7.作为优选，所述串连机构包括连接管、三通进水管、三通出水管，所述两个相邻保温水箱上的不锈钢换热管之间通过两根连接管连接，首端保温水箱上的不锈钢换热管连接有三通进水管，末端保温水箱上的不锈钢换热管连接有三通出水管，三通进水管和三通出水管连接在供暖终端上。同一个保温水箱内的不锈钢换热管采用并连的方式可以加大用于供暖终端上的换热介质的流量。
8.作为优选，所述串连机构包括u形管、连接管、直通进水管和直通出水管，所述保温端盖上两个间隔设置的不锈钢换热管其中一侧的连接口通过u形管连接，另外一侧连接口分别与相邻的保温水箱上的连接口通过连接管连接，首端的保温水箱上的其中一根不锈钢
换热管的连接口上连接有直通进水管，末端的保温水箱上其中一根不锈钢换热管的连接口上连接有直通出水管，直通进水管和直通出水管连接在供暖终端上。同一个保温水箱内的不锈钢换热管采用串连的方式可以提高整个系统中换热介质温度的提升速度。
9.作为优选，所述保温水箱包括内部存放有储热介质的保温内胆以及套设在保温内胆外的水箱外壳，所述保温内胆与水箱外壳之间设有保温腔，所述保温腔内填充有高压密封保温材料。
10.作为优选，所述高压密封保温材料为聚氨酯发泡。
11.作为优选，所述不锈钢换热管贴近保温水箱的内腔上壁。利用热水上浮冷水下沉的原理，两根不锈钢换热管其位置贴近保温水箱的内腔上壁，此处为整个保温水箱内储热介质水的高温区域，使得获取以及交换热量的速度更快，提高了整个系统的工作效率；同时本系统取消了传统的波纹换热管，虽然波纹换热管与换热介质水接触面积增加，提高了换热效率，但长时间高温蒸汽气泡冲击作用会导致波纹换热管更容易发生振动以及发生汽蚀现象，采用不锈钢换热管可有效提高使用寿命和降低维修成本。
12.作为优选，所述保温端盖可拆卸密封固定在保温水箱两端，所述不锈钢换热管密封焊接在保温端盖上。
13.作为优选，所述不锈钢换热管的直径为40mm、50mm、60mm、70mm或80mm中的一种。
14.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
15.1、本太阳能热水系统有效解决了传统的真空管太阳能热水集热系统结水垢，导致细菌繁殖生长的问题；
16.2、保温水箱内具有分隔设置的两根换热管，保温管水箱内可充入水或其它储热介质，不锈钢换热管内可充入水或其它与供暖终端适配的换热介质，在经保温水箱加热后，最后供给室内的供暖终端，所述供暖终端或是供洗浴、盥洗终端取暖用，亦或流经地暖、风机盘管、散热片等给室内供暖，丰富了其应用范围；
17.3、两根不锈钢换热管其位置靠近保温水箱的上部位置，加快获取、交换热量的速度，提高了整个系统的工作效率；
18.4、同时不锈钢换热管可采用大尺寸直径40mm、50mm、60mm、70mm或80mm，增大了不锈钢换热管与保温水箱内储热介质水的有效接触面积，换热效率更高，同时其与保温水箱内壁无接触，避免了接触性热量外散的可能，系统热效率更佳；
19.5、采用套接或承插的方式适配性高、降低后期维修成本；
20.6、两根不锈钢换热管向外穿出保温水箱的保温端盖，既可以串连成一路管道以提高整个系统中换热介质温度的提升速度，又可以实行并连以加大系统中换热介质的流量，可按照需要灵活方便地进行组合。
附图说明
21.图1是本实用新型整体结构示意图。
22.图2是本实用新型实施例一结构示意图。
23.图3是本实用新型实施例二结构示意图。
24.图4是保温水箱横向剖面结构示意图。
25.图5是保温水箱纵向剖面结构示意图。
26.图中，1、太阳能光热采集器；11、保温水箱；111、保温内胆；112、水箱外壳；113、保温腔；114、高压密封保温材料；115、储热介质；12、太阳能真空集热管；13、保温端盖；14、不锈钢换热管；141、连接口；2、供暖终端；3、串连机构；31、连接管；32、三通进水管；33、三通出水管；34、u形管；35、直通进水管；36、直通出水管。
具体实施方式
27.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
28.实施例一
29.如图1、图2、图3、图4、图5所示，其中图1箭头方向为不锈钢换热管14内换热介质流动方向，一种冷热水同源间接换热无动力速热太阳能热水系统，其特征在于，包括多个通过串连机构3串联在一起的太阳能光热采集器1、供暖终端2，所述太阳能光热采集器1具有保温水箱11和若干个上端插入到保温水箱11内的太阳能真空集热管12，所述保温水箱11的两端分别固定有保温端盖13，所述保温端盖13上固定有两个间隔设置的不锈钢换热管14，所述不锈钢换热管14贯穿所述保温水箱11且两端均具有穿出保温端盖13用于连接管道的连接口141。
30.如图4、图5所示，所述保温水箱11包括内部存放有储热介质115的保温内胆111以及套设在保温内胆111外的水箱外壳112，所述保温内胆111与水箱外壳112之间设有保温腔113，所述保温腔113内填充有高压密封保温材料114。
31.所述高压密封保温材料114为聚氨酯发泡。
32.所述不锈钢换热管14贴近保温水箱11的内腔上壁。
33.所述保温端盖13可拆卸密封固定在保温水箱11两端，所述不锈钢换热管14密封焊接在保温端盖13上。
34.所述保温端盖13可拆卸密封固定在两端保温水箱11两端，所述不锈钢换热管14密封焊接在保温端盖13上。
35.所述不锈钢换热管14的直径为40mm、50mm、60mm、70mm或80mm中的一种。
36.如图2所示，图2中箭头方向为不锈钢换热管14内换热介质流动方向，所述串连机构3包括连接管31、三通进水管32、三通出水管33，所述两个相邻保温水箱11上的不锈钢换热管14之间通过两根连接管31连接，首端保温水箱11上的不锈钢换热管14连接有三通进水管32，末端保温水箱11上的不锈钢换热管14连接有三通出水管33，三通进水管32和三通出水管33连接在供暖终端2上。
37.实施例二
38.如图3所示，图3中箭头方向为不锈钢换热管14内换热介质流动方向，所述串连机构3包括u形管34、连接管31、直通进水管35和直通出水管36，所述保温端盖13上两个间隔设置的不锈钢换热管14其中一侧的连接口141通过u形管34连接，另外一侧连接口141分别与相邻的保温水箱11上的连接口141通过连接管31连接，首端的保温水箱11上的其中一根不锈钢换热管14的连接口141上连接有直通进水管35，末端的保温水箱11上其中一根不锈钢换热管14的连接口141上连接有直通出水管36，直通进水管35和直通出水管36连接在供暖终端2上。
39.本实用新型在实际运用中的工作原理：太阳光的辐射能量将太阳能真空集热管12内的储热介质115加热至较高温度，利用热水上浮冷水下沉的原理，储热介质115在保温内胆111内不断将热量传递给不锈钢换热管14内的换热介质，换热介质流向供暖终端2再将热能传递给供暖终端2供其使用，使用后的换热介质重新回流到不锈钢换热管14内加热，以此循环往复。
40.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。