CN204574576U - 一种用于太阳能空气能互补的热水系统的立式储热水箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于太阳能空气能互补的热水系统的立式储热水箱。包括内胆、外筒和两组换热器，内胆和外筒间构成夹套，夹套内充有液体传热介质，外筒外侧为保温层；换热器A设置于内胆底部与外筒间的空间内的支撑架A上，换热器B设置于内胆外侧夹套中部的支撑架B上。本实用新型设计合理，结构新颖，热效率高，节能效果明显，采用支撑架设计，换热器安装方便牢固可靠。换热器A与空气能热水系统主机相连接，能源效率等级COP≥4.2；换热器B与太阳能热水系统集热器相连接，利用了绿色能源太阳能，在有太阳光照的情况下，换热器B发挥了很大的作用，使换热器A的节电效果十分明显。

Description

一种用于太阳能空气能互补的热水系统的立式储热水箱

技术领域

本实用新型属于热水器技术领域，特别是涉及一种用于太阳能空气能互补的热水系统的立式储热水箱。

背景技术

储热水箱是承压式热水器的重要组成部分。储热水箱可用于太阳能热水器和空气能热水器等所有承压式热水器。现有储热水箱通常将换热器设置于内胆内，在这种情况下，万一换热器内的介质泄露，势必污染热水。也有将换热器以盘管形式缠绕在内胆的外壁上，通过接触传导，将换热器的热量传递给内胆，但这种方式因接触面有限，热效率不高。CN202254303U公开了一种储热水箱，它是将热泵机组冷凝器的盘管置于内胆外边的夹套中，对于立式结构的产品，热量只会在桶身区域传导，水箱底部无法吸收热量；对于卧式结构的产品，介质必须要灌满整个夹套，换热器才能与介质进行换热工作，这样在夹套吸收热量后，夹套压力会迅速上升，如果不对其释放，压力上升势必会损坏产品。该专利产品由于盘管设置位置不合理，因而无法充分换热，能源效率等级COP仅3.5左右。

发明内容

本实用新型为解决上述现有技术存在的不足，提出一种立式储热水箱，适用于太阳能空气能互补的热水系统，既能提高换热器能效，又能利用太阳能，具有明显的节能效果。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案是，一种用于太阳能空气能互补的热水系统的立式储热水箱，包括内胆、外筒和换热器，所述内胆和外筒间构成夹套，所述夹套内充有液体传热介质，所述外筒外侧为保温层，其特征在于，所述换热器包括换热器A和换热器B，所述内胆底部与外筒间预设用于设置换热器的空间，且所述换热器A设置于内胆底部与外筒间的空间内，所述换热器B设置于内胆外侧夹套中部；所述的设置于内胆底部与外筒间的空间内的换热器A与空气能热水系统主机相连接，所述的设置于内胆外侧夹套中部的换热器B与太阳能热水系统集热器相连接。

作为改进，所述空间内设有支撑架A，所述换热器A设置固定于所述空间内的支撑架A上；所述的夹套中部设有支撑架B，所述换热器B设置固定于所述夹套中部的支撑架B上。

作为优选，所述换热器A和换热器B为螺旋形盘管结构。

作为一种改进，所述内胆的进水口和出水口分别设置于下部和上部且分别连接一段弧形的弯向端部的进水管和出水管。

在本实用新型中，换热器均具有工质进口和工质出口，其中，换热器A通过工质A进口和工质A出口连接空气能热水系统的主机，换热器B通过工质B进口和工质B出口连接太阳能热水系统的太阳能集热器，即可正常运行。

本实用新型设有两驵换热器，并将一组换热器即换热器A设置于立式储热水箱的底部，更符合流体学传热原理，更能充分换热，换热器A与内胆底部介质形成热交换，根据热水上浮冷水下沉的原理，热量迅速上向传递，通过夹套内的介质与内胆形成热交换，从而加热了内胆内的水。将换热器A固定在内胆底部的支撑架上，与介质进行热交换，就如同热源在直接地煮水一般，热量经换热器A加热了夹套中的导热介质，导热介质吸收热量后密度变小而迅速上升，与内胆中的水进行热交换，而温度低的导热介质下沉与换热器A换热吸收热量，冷热介质周而复始形成对流。同时，换热器A设置在内胆底部，增加了呼吸空间，解决了夹套介质温度上升夹套压力上升的问题。另一组换热器即换热器B设置于内胆外侧夹套中部，紧挨着内胆外壁，换热器B加热了夹套内的导热介质，导热介质与内胆中的水进行热交换；同时，换热器B也通过传导和扩散直接将热量传递给内胆中的水。

本实用新型中，进水口连接一段弧形的弯向端部的进水管，使冷水从最底部慢慢向上流动；出水口连接一段形的弯向端部的出水管，使出水是从最顶部取到的热水。

本实用新型设计合理，结构新颖，热效率高，节能效果明显，采用支撑架设计，换热器安装方便牢固可靠。产品能源效率等级提高，通常外置式换热器产品能源效率等级COP为3.4~3.6，本实用新型换热器A连接空气源热泵热水器外机时，能源效率等级COP≥4.2；本实用新型换热器B连接太阳能热水系统集热器时，利用了绿色能源太阳能，在有太阳光照的情况下，换热器B发挥了很大的作用，使换热器A的节电效果十分明显。本实用新型从提高能效和利用太阳能而节省电能两分方面入手，取得了显著的成效。

附图说明

图1为本实用新型一种具体实施方式结构示意图。图中，1-内胆，2-外筒，3-保温层，4-外壳，5-换热器B，6-换热器A，7-工质A出口，8-工质A进口，9-进水口，10-进水管，11-工质B出口，12-工质B进口，13-排气口，14-加液口，15出水口，16-出水管。

图2为本实用新型应用于太阳能空气能互补的热水系统的示意图。图中，01-本实用新型即立式储热水箱，02-空气能系统主机，03-太阳能工作站，04-太阳能集热器。

具体实施方式

    以下通过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。

图1所示为一种用于太阳能空气能互补的热水系统的立式储热水箱，包括内胆1、外筒2和换热器A6，换热器B5，内胆1为储水区，内胆1和外筒2间构成夹套，夹套内充有液体传热介质，外筒2外侧为保温层3，保温层3的外侧即最外层为外壳4，内胆1底部与外筒2间预留设置换热器A6的空间，该空间内设有支撑架A，换热器A6固定于支撑架A上，内胆1外侧夹套中部设有支撑架B，换热器B5固定于支撑架B上。换热器A6和换热器B5均为螺旋形盘管结构。内胆1的进水口9设置于下部并连接一段弧形的弯向端部的进水管10，出水口15设置于上部并连接一段弧形的弯向端部的出水管16。夹套内的液体传热介质通过加液口14注入，加液时和运行时利用排气口13排气（呼吸）。

换热器A6具有工质A进口8和工质A出口7，连接空气能热水系统主机；换热器B5具有工质B进口12和工质B出口11，连接太阳能热水系统的太阳能集热器，并与太阳能工作站相连，即可正常运行。

图2即为本实用新型立式储热水箱01应用于太阳能空气能互补的热水系统的示意图。立式储热水箱01中，换热器A6的工质A进口8和工质A出口7，连接空气能热水系统主机02；换热器B5的工质B进口12和工质B出口11，连接太阳能热水系统的太阳能集热器04，并与太阳能工作站03相连。

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。

Claims (4)

1.一种用于太阳能空气能互补的热水系统的立式储热水箱，包括内胆、外筒和换热器，所述内胆和外筒间构成夹套，所述夹套内充有液体传热介质，所述外筒外侧为保温层，其特征在于，所述换热器包括换热器A和换热器B，所述内胆底部与外筒间预设用于设置换热器的空间，且所述换热器A设置于内胆底部与外筒间的空间内，所述换热器B设置于内胆外侧夹套中部；所述的设置于内胆底部与外筒间的空间内的换热器A与空气能热水系统主机相连接，所述的设置于内胆外侧夹套中部的换热器B与太阳能热水系统集热器相连接。

2.根据权利要求1所述的用于太阳能空气能互补的热水系统的立式储热水箱，其特征在于，所述空间内设有支撑架A，所述换热器A设置固定于所述空间内的支撑架A上；所述的夹套中部设有支撑架B，所述换热器B设置固定于所述夹套中部的支撑架B上。

3.根据权利要求1所述的用于太阳能空气能互补的热水系统的立式储热水箱，其特征在于，所述换热器A和换热器B为螺旋形盘管结构。

4.根据权利要求1所述的用于太阳能空气能互补的热水系统的立式储热水箱，其特征在于，所述内胆的进水口和出水口分别设置于下部和上部且分别连接一段弧形的弯向端部的进水管和出水管。