本實(shí)用新型涉及太陽能熱水器領(lǐng)域，具體的說是一種平板集熱夾套換熱式太陽能熱水器。

背景技術(shù)：

太陽能熱水器利用太陽能對(duì)自來水進(jìn)行加熱，提供生產(chǎn)和生活用熱水，其應(yīng)用和普及不僅給人們帶來了便利，還減少了常規(guī)能源消耗，降低了環(huán)境污染，是人們對(duì)清潔能源應(yīng)用的成功案例。

目前常見的太陽能熱水器為真空集熱管式太陽能熱水器，該熱水器的水箱和多根真空集熱管集成為一體結(jié)構(gòu)，并通過支架安裝在房頂，水箱上開設(shè)進(jìn)、出水口并利用上、下水管路與室內(nèi)的管路和控制閥連接。該種一體結(jié)構(gòu)的太陽能熱水器在具體使用中存在諸多缺陷：1）由于整機(jī)安裝在樓頂，安裝和檢修均十分不便，尤其對(duì)于一些尖頂樓房，操作風(fēng)險(xiǎn)更大；另外，當(dāng)出現(xiàn)水箱漏水時(shí)會(huì)污染整個(gè)樓頂，造成樓房滲水等不良影響；2）由于上下水管路中均是自來水，尤其是上水管路，冬季容易結(jié)冰堵塞甚至凍裂，導(dǎo)致太陽能熱水器在冬季無法使用；3）由于采用集熱管直接加熱自來水的方式，在集熱管和水箱中容易積聚水垢以及滋生細(xì)菌，水箱和集熱管均很難清洗，導(dǎo)致水質(zhì)差，使用不衛(wèi)生。

基于上述問題，本案申請(qǐng)人旨在研發(fā)一種分體式太陽能熱水器，該分體式太陽能熱水器利用太陽能集熱板對(duì)導(dǎo)熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，加熱后的導(dǎo)熱介質(zhì)再通入換熱箱內(nèi)，利用循環(huán)換熱結(jié)構(gòu)對(duì)水箱內(nèi)的自來水進(jìn)行加熱。

盡管現(xiàn)有技術(shù)中也有依據(jù)上述工作原理的分體式太陽能熱水器，但是現(xiàn)有的分體式太陽能熱水器在換熱效率上、能源利用率上以及實(shí)用效果上存在諸多不足。針對(duì)上述不足，并依據(jù)地域差異以及具體功能需求，本案申請(qǐng)人分別開發(fā)了多款分體式太陽能熱水器，按照循環(huán)換熱結(jié)構(gòu)的不同主要分成兩個(gè)大類：夾套式和換熱盤管式。其中，對(duì)于每個(gè)大類，依據(jù)具體使用環(huán)境、集熱效率以及客戶具體功能定制需求，又細(xì)分為普通型、改進(jìn)平板型、改進(jìn)輔助加熱型以及陽臺(tái)壁掛型等。本案對(duì)集熱平板和換熱結(jié)構(gòu)上均進(jìn)行改進(jìn)，提供一種平板集熱夾套換熱式太陽能熱水器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、集熱效果好、換熱效率高的平板集熱夾套換熱式太陽能熱水器。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的平板集熱夾套換熱式太陽能熱水器包括太陽能集熱箱和換熱箱，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是所述太陽能集熱箱設(shè)置至少兩個(gè)，集熱箱為長(zhǎng)方形的扁平箱體，箱體的其中一面封裝透明玻璃板、另一面封裝鍍鋅鋼板，箱體內(nèi)安裝集熱平板且集熱平板的集熱面朝向透明玻璃板，集熱平板的另一面敷設(shè)多根豎向設(shè)置的集熱管，集熱平板的頂部和底部各橫向設(shè)置一根集熱總管且集熱總管的兩端分別伸出箱體兩側(cè)，各集熱管的兩端分別與兩根集熱總管連通，各集熱箱上頂部和底部的集熱總管依次對(duì)應(yīng)串接且在頂部形成集熱箱出液口、底部形成集熱箱進(jìn)液口，集熱平板與鍍鋅鋼板之間填充保溫材料并形成平板保溫層；換熱箱包括安裝在其內(nèi)部的罐體，罐體包括內(nèi)膽和套設(shè)在內(nèi)膽中部的夾套，夾套的頂部和底部均與內(nèi)膽的外壁密封連接且夾套與內(nèi)膽之間形成環(huán)形介質(zhì)腔，內(nèi)膽的下部開設(shè)冷水進(jìn)口、上部開設(shè)熱水出口，環(huán)形介質(zhì)腔的下部開設(shè)導(dǎo)熱介質(zhì)出口、上部開設(shè)導(dǎo)熱介質(zhì)入口，導(dǎo)熱介質(zhì)出口通過循環(huán)出液管與集熱箱進(jìn)液口連接，導(dǎo)熱介質(zhì)入口通過循環(huán)進(jìn)液管與集熱箱出液口連接，循環(huán)出液管上安裝有介質(zhì)循環(huán)泵。

采用上述結(jié)構(gòu)，在集熱箱內(nèi)，底部和頂部分別設(shè)置一根集熱總管，底部為總的進(jìn)液管路，頂部為總的出液管路，各集熱管豎向設(shè)置，從而形成多個(gè)縱向的單元流道，各單元流道的液體流向與熱量的走向一致，整個(gè)集熱管路的集熱效果更好。同時(shí)，集熱箱采用多個(gè)單元箱依次串接的結(jié)構(gòu)形成，可方便擴(kuò)展使用，同時(shí)也便于檢修和更換。對(duì)于換熱箱，罐體利用夾套式的換熱結(jié)構(gòu)，在內(nèi)膽的外部形成環(huán)形介質(zhì)腔，相當(dāng)于在內(nèi)膽外層包覆了一層高溫護(hù)套，內(nèi)膽側(cè)壁與環(huán)形介質(zhì)腔內(nèi)的高溫介質(zhì)充分接觸，大幅增加了換熱面積，提高了換熱效率。夾套式換熱結(jié)構(gòu)的內(nèi)層為水，外層為高溫介質(zhì)，在冬季和嚴(yán)寒地區(qū)，當(dāng)換熱箱安放在室外時(shí)，通過該種換熱結(jié)構(gòu)，可將水與外界徹底隔離，從而徹底避免結(jié)冰堵塞以及管路或罐體凍壞現(xiàn)象。集熱箱一般安裝在樓頂，其位置較高，依靠介質(zhì)自循環(huán)會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力不足問題，設(shè)置介質(zhì)循環(huán)泵可為介質(zhì)循環(huán)提供動(dòng)力，保證換熱效果并可方便對(duì)溫度進(jìn)行控制。

所述罐體外部包覆罐體保溫層，罐體保溫層的外部套設(shè)外殼，內(nèi)膽的底端開口且開口上封裝有封蓋，內(nèi)膽的頂端開設(shè)排氣口，排氣口上安裝排氣閥。設(shè)置保溫層和外殼，進(jìn)一步增強(qiáng)了保溫效果，避免了熱量散失，提高了換熱效率。

所述封蓋上安裝有伸入內(nèi)膽中的電加熱管、水溫感應(yīng)探頭和鎂棒，集熱箱出液口處安裝有介質(zhì)溫度傳感器，熱水器還包括控制盒，電加熱管的正負(fù)極、水溫感應(yīng)探頭的信號(hào)輸出端、介質(zhì)溫度傳感器的信號(hào)輸出端以及介質(zhì)循環(huán)泵的控制端均與控制盒電連接。設(shè)置輔助電加熱結(jié)構(gòu)，并對(duì)水溫和介質(zhì)溫度進(jìn)行監(jiān)控，通過控制盒內(nèi)的控制電路對(duì)輔助電加熱功能以及介質(zhì)循環(huán)速度進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，并切換電加熱和介質(zhì)加熱功能，裝置使用更加靈活方便。當(dāng)介質(zhì)溫度和水溫相差較大時(shí)，可控制增大介質(zhì)循環(huán)泵的速度以快速升高水溫；當(dāng)介質(zhì)溫度過低時(shí)，可關(guān)閉介質(zhì)循環(huán)泵，并開啟輔助電加熱功能，從而保證熱水器不間斷的熱水供應(yīng)；當(dāng)介質(zhì)溫度升高時(shí)，關(guān)閉電加熱并開啟介質(zhì)循環(huán)泵，使用介質(zhì)加熱，避免電力浪費(fèi)。設(shè)置鎂棒可對(duì)不銹鋼材質(zhì)的內(nèi)膽和管路起到保護(hù)作用，避免了內(nèi)膽腐蝕，增加內(nèi)膽使用壽命。

所述封蓋上垂直固接有螺紋桿，所述鎂棒的底端部開設(shè)有與螺紋桿配合的螺紋孔。鎂棒采用螺紋安裝的結(jié)構(gòu)，更方便了其更換。

所述電加熱管的外部包覆搪瓷層。電加熱管容易結(jié)垢和腐蝕，設(shè)置搪瓷層可提高電加熱管的抗腐蝕性且不易結(jié)垢，從而大幅增加電加熱管的使用壽命。

所述外殼底部的中心位置開設(shè)有可容納封蓋的底槽，外殼底部的周圈邊緣間隔安裝多個(gè)支撐腳。換熱箱采用立式結(jié)構(gòu)，利用支撐腳作為支撐，可將換熱箱安裝在任意位置處，不用在墻上打孔或安裝膨脹螺栓，安裝更方便。

所述介質(zhì)循環(huán)泵的出口處連接有注液管和膨脹管，注液管的端部安裝注液閥，膨脹管的端部連接有膨脹罐，膨脹管上安裝有壓力表。注液管用于向介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)中補(bǔ)充換熱介質(zhì)，膨脹罐用于平衡介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)的壓力，保證介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

綜上所述，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、集熱效果好和換熱效率高的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明：

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A-A向的剖視放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型中集熱管路的排布結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型中換熱箱的具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型中封蓋及其上各部件的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖，本實(shí)用新型的平板集熱夾套換熱式太陽能熱水器包括太陽能集熱箱和換熱箱1，太陽能集熱箱設(shè)置至少兩個(gè)，集熱箱2為長(zhǎng)方形的扁平箱體，箱體的其中一面封裝透明玻璃板3、另一面封裝鍍鋅鋼板4，箱體內(nèi)安裝集熱平板5且集熱平板5的集熱面朝向透明玻璃板3，集熱平板5的另一面敷設(shè)多根豎向設(shè)置的集熱管6，集熱平板5的頂部和底部各橫向設(shè)置一根集熱總管7且集熱總管7的兩端分別伸出箱體兩側(cè)，各集熱管6的兩端分別與兩根集熱總管7連通，各集熱箱2頂部和底部的集熱總管7依次對(duì)應(yīng)串接且在頂部形成集熱箱出液口8、底部形成集熱箱進(jìn)液口9，位于頂部的集熱總管7串接后，其一端封閉、另一端即為集熱箱出液口8，位于底部的集熱總管7串接后，其一端封閉、另一端即為集熱箱進(jìn)液口9。集熱平板5與鍍鋅鋼板4之間填充保溫材料并形成平板保溫層34。換熱箱1包括安裝在其內(nèi)部的罐體，罐體包括內(nèi)膽10和套設(shè)在內(nèi)膽10中部的夾套11，夾套11的頂部和底部均與內(nèi)膽10的外壁密封連接且夾套11與內(nèi)膽10之間形成環(huán)形介質(zhì)腔12，內(nèi)膽10的下部開設(shè)冷水進(jìn)口13、上部開設(shè)熱水出口14，環(huán)形介質(zhì)腔12的下部開設(shè)導(dǎo)熱介質(zhì)出口15、上部開設(shè)導(dǎo)熱介質(zhì)入口16，導(dǎo)熱介質(zhì)出口15通過循環(huán)出液管17與集熱箱進(jìn)液口9連接，導(dǎo)熱介質(zhì)入口16通過循環(huán)進(jìn)液管18與集熱箱出液口8連接，循環(huán)出液管17上安裝有介質(zhì)循環(huán)泵19。

參照附圖，在集熱箱2內(nèi)，底部和頂部分別設(shè)置一根集熱總管7，底部為總的進(jìn)液管路，頂部為總的出液管路，各集熱管6豎向設(shè)置，從而形成多個(gè)縱向的單元流道，各單元流道的液體流向與熱量的走向一致，整個(gè)集熱管路的集熱效果更好。同時(shí)，集熱箱采用多個(gè)單元箱依次串接的結(jié)構(gòu)形成，可方便擴(kuò)展使用，同時(shí)也便于檢修和更換。對(duì)于換熱箱1，罐體利用夾套式的換熱結(jié)構(gòu)，在內(nèi)膽10的外部形成環(huán)形介質(zhì)腔12，相當(dāng)于在內(nèi)膽10外層包覆了一層高溫護(hù)套，內(nèi)膽10側(cè)壁與環(huán)形介質(zhì)腔12內(nèi)的高溫介質(zhì)充分接觸，大幅增加了換熱面積，提高了換熱效率。夾套式換熱結(jié)構(gòu)的內(nèi)層為水，外層為高溫介質(zhì)，在冬季和嚴(yán)寒地區(qū)，當(dāng)換熱箱1安放在室外時(shí)，通過該種換熱結(jié)構(gòu)，可將水與外界徹底隔離，從而徹底避免結(jié)冰堵塞以及管路或罐體凍壞現(xiàn)象。集熱箱2一般安裝在樓頂，其位置較高，依靠介質(zhì)自循環(huán)會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力不足問題，設(shè)置介質(zhì)循環(huán)泵19可為介質(zhì)循環(huán)提供動(dòng)力，保證換熱效果并可方便對(duì)溫度進(jìn)行控制。

參照附圖，罐體外部包覆罐體保溫層20，罐體保溫層20的外部套設(shè)外殼，內(nèi)膽10的底端開口且開口上封裝有封蓋21，內(nèi)膽10的頂端開設(shè)排氣口，排氣口上安裝排氣閥22。設(shè)置罐體保溫層20和外殼，進(jìn)一步增強(qiáng)了保溫效果，避免了熱量散失，提高了換熱效率。

參照附圖，封蓋21上安裝有伸入內(nèi)膽10中的電加熱管23、水溫感應(yīng)探頭24和鎂棒25，集熱箱出液口8處安裝有介質(zhì)溫度傳感器26。熱水器還包括控制盒27，電加熱管23的正負(fù)極、水溫感應(yīng)探頭24的信號(hào)輸出端、介質(zhì)溫度傳感器26的信號(hào)輸出端以及介質(zhì)循環(huán)泵19的控制端均與控制盒27電連接。其中，電加熱管23的外部包覆搪瓷層231。電加熱管23容易結(jié)垢和腐蝕，設(shè)置搪瓷層231可提高電加熱管23的抗腐蝕性且不易結(jié)垢，從而大幅增加電加熱管的使用壽命。

上述結(jié)構(gòu)中，設(shè)置輔助電加熱結(jié)構(gòu)，并對(duì)水溫和介質(zhì)溫度進(jìn)行監(jiān)控，通過控制盒27內(nèi)的控制電路對(duì)輔助電加熱功能以及介質(zhì)循環(huán)速度進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，并切換電加熱和介質(zhì)加熱功能，裝置使用更加靈活方便。當(dāng)介質(zhì)溫度和水溫相差較大時(shí)，可控制增大介質(zhì)循環(huán)泵19的速度以快速升高水溫。當(dāng)介質(zhì)溫度過低時(shí)，可關(guān)閉介質(zhì)循環(huán)泵19，并開啟輔助電加熱功能，從而保證熱水器不間斷的熱水供應(yīng)。當(dāng)介質(zhì)溫度升高時(shí)，關(guān)閉電加熱并開啟介質(zhì)循環(huán)泵，使用介質(zhì)加熱，避免電力浪費(fèi)。設(shè)置鎂棒25可對(duì)不銹鋼材質(zhì)的內(nèi)膽和管路起到保護(hù)作用，避免了內(nèi)膽腐蝕，增加內(nèi)膽使用壽命。

參照附圖，對(duì)于鎂棒25的安裝結(jié)構(gòu)，在封蓋21上垂直固接有螺紋桿28，鎂棒25的底端部開設(shè)有與螺紋桿配合的螺紋孔。鎂棒25采用螺紋安裝的結(jié)構(gòu)，更方便了其更換。

參照附圖，外殼底部的中心位置開設(shè)有可容納封蓋的底槽29，外殼底部的周圈邊緣間隔安裝多個(gè)支撐腳30。換熱箱1采用立式結(jié)構(gòu)，利用支撐腳30作為支撐，可將換熱箱1安裝在任意位置處，不用在墻上打孔或安裝膨脹螺栓，安裝更方便。

參照附圖，介質(zhì)循環(huán)泵19的出口處連接有注液管和膨脹管，注液管的端部安裝注液閥31，膨脹管的端部連接有膨脹罐32，膨脹管上安裝有壓力表33。注液管用于向介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)中補(bǔ)充換熱介質(zhì)，膨脹罐32用于平衡介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)的壓力，保證介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

綜上所述，本實(shí)用新型不限于上述具體實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的前提下，可做若干的更改和修飾。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以本實(shí)用新型的權(quán)利要求為準(zhǔn)。