CN218565784U - 太阳能集热器、热水*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能集热器、热水***。其中太阳能集热器，包括用于吸收太阳能的吸热板，与吸热板进行换热的集热流道，所述集热流道设有至少两组，每一组集热流道的进水口与一独立的进水管连接。本实用新型的太阳能集热器通过不同组的集热流道可以实现不同的功能。

Description

太阳能集热器、热水***

技术领域

本实用新型涉及热水***的技术领域，尤其涉及一种太阳能集热器、采用该太阳能集热器的热水***。

背景技术

目前市场上大多采用太阳能集热+空气源热泵热水***的供热模式。但现有***存在两个问题，第一传统太阳能集热***单管路设计导致***在循环加热时不能同时进行水箱补水。第二现已有的***在水箱补水时采用市政水直补的设计，此设计会使***每次补水时导致水箱内的温度骤降(冬季问题更加明显)。以上两个关键问题均会造成***循环加热时间偏长从而导致使用侧水温震荡影响使用体验，同时整个***运行时的能耗较高、能源利用率低的现象。

实用新型内容

为了解决现有技术中太阳能集热器的单管路设计导致循环加热时无法满足其他需求的技术问题，本实用新型提出了太阳能集热器、热水***。

本实用新型提出的太阳能集热器，包括用于吸收太阳能的吸热板，与吸热板进行换热的集热流道，所述集热流道设有至少两组，每一组集热流道的进水口与一独立的进水管连接。

进一步，各组集热流道的出水口均汇集至同一根出水管。

进一步，所述集热流道包括：进水口与市政水的进水管连接的第一组集热流道，进水口与太阳能回水管连接的第二组集热流道。

进一步，所述第一组集热流道的进水口处设有补水阀。

进一步，各组集热流道在各自的进水口与出水口之间来回弯折或绕一中心盘旋，以增加所述集热流道与所述吸热板的换热面积。

本实用新型提出的热水***，包括至少一个热源，所述热源包括上述技术方案所述的太阳能集热器。

进一步，还包括水箱以及与水箱连接的供水末端，所述太阳能集热器的太阳能回水管与所述水箱的出水口连接，所述太阳能集热器的出水管与所述水箱的进水口连接。

进一步，所述太阳能回水管上设有太阳能循环水泵以及太阳能侧回水阀。

进一步，所述水箱与供水末端之间设有末端供水泵。

进一步，所述热源还包括空气源热泵机组，所述空气源热泵机组的回水管与所述水箱的出水口连接，所述空气源热泵机组的出水管与所述水箱的进水口连接。

进一步，所述回水管上安装着空气源循环水泵。

进一步，所述空气源热泵机组的补水管与市政水的进水管连接。

本实用新型对太阳能集热器的内部集热流道进行了改进，改为多组集热流道，并且不同的集热流道对应不同的进水口，因而可以使得太阳能集热器满足不同的需求。在一个具体的例子中，太阳能集热器采用双管路设计，将补水管路与循环管路分开设计，使太阳能***循环加热和补水相互独立，互不影响，解决了热水***在补水时无法进行循环加热的缺点，提高整个***的运行效率。本实用新型利用太阳能解决热水***在冬、夏季补水时补水温度低，导致水箱循环加热时间过长的问题，极致利用太阳资源提高水箱补水温度，减少水箱补水对用户热水使用的影响。

附图说明

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：

图1是本实用新型一实施例的太阳能集热器的内部集热流道示意图。

图2是本实用新型一实施例的热水***的结构框图。

图3是本实用新型一实施例的补水流程图。

附图标记说明：

1、太阳能集热器；11、第一组集热流道；12、第二组集热流道；13、出水管；2、空气源热泵机组；3、水箱；4、市政水的进水管；5、补水阀；6、供水末端；7、末端供水泵；8、太阳能循环水泵；9、太阳能侧回水阀；10、空气源循环水泵。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的***设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

本实用新型的太阳能集热器，包括用来吸收太阳能的吸热板，和与吸热板进行换热的集热流道。

在一个具体实施例中，太阳能集热器可以包括相对设置的上玻璃盖板和下玻璃盖板，以及设置在上玻璃盖板和下玻璃盖板之间的侧框。上玻璃盖板和下玻璃盖板通过密封胶分别固定在侧框的上沿边面和下沿边面。由此，侧框与上玻璃盖板和下玻璃盖板之间限定出一密封的集热空间。为了降低集热空间中的热量向外的散失量，该集热空间优选为真空集热空间。

真空集热空间中设置有吸热板和集热流道。由于真空集热空间具有较佳的隔热性能，真空集热空间中可以不设置保温层。这样，就为吸热板的背面接收经漫反射后的太阳光提供了可能性。

本实用新型的集热流道设有至少两组，每一组集热流道的进水口与一独立的进水管连接，每一组的集热流道可以只包含一根集热管，也可以包含多根集热管。本实用新型通过设置至少两组集热流道，使得在循环加热时能够同时满足其他的需求。

在一个实施例中，各组集热流道的出水口也可以汇集至同一根出水管，以便为同一个对象提供热水。在其他实施例中，各组集热流动的出水口也可以提供给不同的出水管，以便为不同的对象提供热水。

图1示出了本实用新型的太阳能集热器1内部的集热流道的一个具体实施例，在该实施例中，设有两组集热流道，分别为第一组集热流道11和第二组集热流道12。

第一组集热流道11设有一根集热管，第二组集热流道12设有一根集热管。

第一组集热流道11的进水口与市政水的进水管连接，第二组集热流道12的进水口与太阳能回水管连接。第一组集热流道11可以用于其他需求，例如给水箱补水，第二组集热流道12可以实现循环加热。

这两组集热流道的出水口最终均汇集到同一根出水管13。

图1中为太阳能集热器的内部管路示意图，图1左侧的集热流道就是第一组集热流道11，连接市政水，右侧的集热流道就是第二组集热流道12，可实现循环加热。低温的市政水经过太阳能集热器1升温后可以输送至水箱，水箱内的水则通过循环水管连接第二组集热流道12，实现不间断的循环加热，使水箱内水量和水温得到充分保障。该设计并不影响循环加热的运行，可以实现升温补水和循环加热同时进行的功能。

在一个实施例中，第一组集热流道11的进水口处设有补水阀5。

在一个实施例中，各组集热流道在各自的进水口与出水口之间来回弯折或绕一中心盘旋，以增加集热流道与吸热板的换热面积。例如，可以设计成图1这种来回弯折的之字形，以增加换热面积，提高太阳能集热器1的换热效率。

本实用新型的热水***，包括至少一个热源，热水***的热源包括上述技术方案的太阳能集热器1，即太阳能集热器1作为热水***的热源之一。

在一个实施例中，热水***包括水箱3以及与水箱3连接的供水末端6，通过水箱3向供水末端6供水，例如通过水箱3向用户的沐浴喷头供水。

太阳能集热器1的太阳能回水管与水箱3的出水口连接，太阳能集热器1的出水管13与水箱3的进水口连接，从而太阳能集热器1第一组集热流道11形成了水箱3的一条热水补水管路，太阳能集热器1的第二组集热流道12与水箱3形成一条循环加热管路，实现了太阳能在循环加热的同时还可以向水箱3中追加新的热水。

在其他实施例中，太阳能集热器1的集热流道也不限于上述举例的两种，还可以增加其他的集热流道用作其他用途，例如对末端管路的存水进行加热，达到用户打开供水末端6的沐浴喷头就是热水，避免洗澡之前要排放掉冷水造成的水资源浪费。

在一个实施例中，太阳能回水管上设有太阳能循环水泵8以及太阳能侧回水阀9。太阳能循环水泵8还可以设置在该循环加热管路上的其他地方，并不限于太阳能回水管。

在一个实施例中，水箱3与供水末端6之间设有末端供水泵7。通过供水水泵实现供水末端6的供水。在其他实施例中，水箱3与供水末端6之间还可以通过高度落差来实现供水，即水箱3的高度远高于供水末端6，在重力的作用下实现供水。

图2示出了本实用新型的另一个实施例，在该实施例中，热水***的热源设有两个，一个是空气源热泵机组2，作为主热源；另一个是太阳能集热器1，作为辅助热源。空气源热泵机组2采用绿色无污染的冷煤，吸取空气中的热量，通过压缩机的做功，生产出满足用户需求的生活热水采用空气源热泵机组2来提供热水，可以满足人们大水量、高水压、恒温等各种不同的热水需求。

空气源热泵机组2的回水管与水箱3的出水口连接，空气源热泵机组2的出水管13与水箱3的进水口连接。

通过上述两个热源，本实用新型的热水***实际上形成了太阳能集热+空气源热泵热水***，即以空气源热泵机组2为主要热源，太阳能集热器1为辅热源。该热水***与传统的热水***相比，本实用新型的热水***增加了市政水的进水管4和对应的补水阀5，同时删除了原来水箱3与市政水之间的连接管路及对应的开关阀。本实用新型的热水***在需要补水时，低温的市政水通过太阳能集热器1升温后再进入水箱3，提高水箱3内的混水温度。

在一个实施例中，空气源热泵机组2的回水管上安装着空气源循环水泵10。在其他实施例中，该空气源循环水泵10也可以安装在空气源热泵机组2的出水管13上。

空气源热泵机组2还设有补水管，空气源热泵机组2的补水管与市政水的进水管4连接，可以通过市政水进行直接补水，快捷且方便。

除了图2的具体实施例以外，本实用新型还可以采用其他的热源，数量也不限于两个，本领域内的技术人员根据需要可以进行调整。

本实用新型在传统的热水***上增加市政水的进水管以及设置在市政水的进水管靠近第一组集热流道的进水口的补水阀，并优化删除现有技术中的水箱补水阀及对应管路。在热水***需要给水箱补水时，市政水通过市政水的进水管进入太阳能集热器，将低温的市政水温度升高后再补进水箱，与传统的热水***直接通过水箱补水阀往水箱中直接输入市政水相比，提高了补水后的水箱的用水温度，减少了补水后空气源热泵机组的加热时间，充分利用了太阳能的同时还降低了热水***的总能耗。

本实用新型通过对太阳能集热器的内部管路(集热流道)进行优化，实现了包含有市政水管路和循环加热管的双管路设计的太阳能集热器。该设计可实现太阳能加热循环和水箱补水同时进行，解决单管路设计的太阳能集热器在对水箱循环加热时，无法通过太阳能集热器将低温的市政水升温后再给水箱补水的问题，提升了热水***的运行效率，并使热水***的控制更加简单，相比于传统的热水***的控制方式，优化后的热水***不需要进行补水阀和水箱补水阀之间的切换控制，以及冬、夏季模式切换控制。

本实用新型的热水***的补水方法，包括以下步骤。

监测热水***的水箱的液位以及水温；

当太阳能集热器的补水阀为关闭状态，第一预设时长内多次检测到水箱的液位小于预设的停止补水液位，且水箱的水温大于预设的补水温度，则打开太阳能集热器的补水阀；和/或，当太阳能集热器的补水阀为打开状态，第二预设时长内多次检测到水箱的液位大于等于预设的停止补水液位，或水箱的水温小于预设的停止补水温度，则关闭太阳能集热器的补水阀。

图3示出了本实用新型的热水***的补水方法的一个具体实施例。

在该实施例中，当太阳能集热器的补水阀为关闭状态，若是检测到水箱的液位小于预设的停止补水液位，且水箱的水温大于预设的补水温度时，按照第一预设时长开启倒计时，并在倒计时结束后，再次检测到水箱的液位小于预设的停止补水液位，且水箱的水温大于预设的补水温度，则打开太阳能集热器的补水阀。

同样的，当太阳能集热器的补水阀为打开状态，检测到水箱的液位大于等于预设的停止补水液位，或者检测到水箱的水温小于预设的停止补水温度，按照所述第二预设时长开启倒计时，并在倒计时结束后，再次检测到水箱的液位大于等于预设的停止补水液位，或者再次检测到水箱的水温小于预设的停止补水温度，则关闭太阳能集热器的补水阀。

即该实施例中的第一预设时长和第二预设时长内总共只检测了两次，两次分别为用于出发倒计时的一次满足条件的检测，在倒计时结束时的一次满足条件的检测。如果倒计时结束以后，第二次检测不满足条件，则不触发对应的补水阀动作，因为水箱在补水过程中，水箱内的液位以及温度都会产生一定的波动，因而仅仅一次检测到满足条件，也不会触发对应的补水阀动作，避免补水阀被频繁控制。

在该实施例中，还可以进行模式选择，例如分为手动补水模式和自动补水模式，当用户选择自动补水模式时，才采用上述的补水方法的步骤。

下面以一个具体的例子来对本实用新型的图3的具体实施例进行详细说明。

由用户选择手动补水模式或者是自动补水模式。

当用户选择自动补水模式时，监测热水***的水箱的液位以及水温。

当太阳能集热器的补水阀为关闭状态，判断水箱的液位是否小于预设的停止补水液位(例如，预设的停止补水液位默认为水箱高度90％)，以及水箱的水温是否大于预设的补水温度(例如预设的补水温度默认为47℃)。

如果不满足上述条件，则补水阀保持当前的状态，即关闭状态。

如果满足上述条件，则进行倒计时，例如延时20秒，20秒以后再次判断水箱的液位是否小于预设的停止补水液位，以及水箱的水温是否大于预设的补水温度。

如果不满足上述条件，则补水阀依旧保持当前的状态，即关闭状态。

如果满足上述条件，则补水阀打开，开始将经过太阳能加热的市政水往水箱中补水。

当太阳能集热器的补水阀为打开状态，判断水箱的液位是否大于等于预设的停止补水液位，或者水箱的水温是否小于预设的停止补水温度(例如，预设的停止补水水温默认为43℃)。

如果不满足上述条件，则补水阀保持当前的状态，即打开状态。

如果满足上述条件，则进行倒计时，例如延时20秒，20秒以后再次判断水箱的液位是否大于等于预设的停止补水液位，或者水箱的水温是否小于预设的停止补水温度。

如果不满足上述条件，则补水阀依旧保持当前的状态，即打开状态。

如果满足上述条件，则补水阀关闭，补水结束。

本实用新型通过上述技术方案提供了一种新型的太阳能热水***及补水方法，在保证***稳定运行的前提下，提高***运行效率，提高能源的利用率、以达到降低整个***能耗的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种太阳能集热器，包括用于吸收太阳能的吸热板，与所述吸热板进行换热的集热流道，其特征在于，所述集热流道设有至少两组，每一组集热流道的进水口与一独立的进水管连接。

2.如权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于，各组集热流道的出水口均汇集至同一根出水管。

3.如权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于，所述集热流道包括：进水口与市政水的进水管连接的第一组集热流道，进水口与太阳能回水管连接的第二组集热流道。

4.如权利要求3所述的太阳能集热器，其特征在于，所述第一组集热流道的进水口处设有补水阀。

5.如权利要求1所述的太阳能集热器，其特征在于，各组集热流道在各自的进水口与出水口之间来回弯折或绕一中心盘旋，以增加所述集热流道与所述吸热板的换热面积。

6.一种热水***，包括至少一个热源，其特征在于，所述热源包括如权利要求1至5任意一项所述的太阳能集热器。

7.如权利要求6所述的热水***，其特征在于，还包括水箱以及与水箱连接的供水末端，所述太阳能集热器的太阳能回水管与所述水箱的出水口连接，所述太阳能集热器的出水管与所述水箱的进水口连接。

8.如权利要求7所述的热水***，其特征在于，所述太阳能回水管上设有太阳能循环水泵以及太阳能侧回水阀。

9.如权利要求7所述的热水***，其特征在于，所述水箱与供水末端之间设有末端供水泵。

10.如权利要求7所述的热水***，其特征在于，所述热源还包括空气源热泵机组，所述空气源热泵机组的回水管与所述水箱的出水口连接，所述空气源热泵机组的出水管与所述水箱的进水口连接。

11.如权利要求10所述的热水***，其特征在于，所述回水管上安装着空气源循环水泵。

12.如权利要求10所述的热水***，其特征在于，所述空气源热泵机组的补水管与市政水的进水管连接。

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