一种太阳能保温水箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种太阳能保温水箱，属于太阳能光热利用【技术领域】。包括单向排气阀、排气口、外壁、内壁、保温层、热水阀门、热水出口、热流隔板、排污口、排污阀门、补水口、补水阀门、磁化器、下循环阀门、下循环口、相变储能层、辅助电加热、上循环口、上循环阀门；该水箱具有较好的热保温性能，且保温水箱内不易凝结水垢，提高了水质的安全卫生性能、保温水箱内冷热水温度梯度较大、太阳能系统在运行工作时具有较大的热虹吸力，同时还具备相变储热功能。
【专利说明】一种太阳能保温水箱
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种太阳能保温水箱，属于太阳能光热利用【技术领域】。
【背景技术】
[0002]太阳能是可再生能源的重要组成部分，具有广泛分布、取之不尽、用之不竭、环境友好等特点，大力开发利用太阳能符合国家解能减排的政策，具有十分广阔的市场前景。太阳能低温热利用是当前应用最广泛、最为人们接收的一种技术，这其中最成熟的商业化产品当属太阳能热水系统(热水器)。然而，太阳能也由于其固有的间歇性和不稳定性让热水系统用户的使用体验大打折扣，因此只有通过不断的技术革新和改进以提升太阳能热水系统的性能，增强用户认可度，才能永葆其市场竞争力。
[0003]太阳能热水系统主要包括集热器件和储热设备，太阳能集热器件目前主流产品包括全玻璃真空管及平板式集热器，储热设备一般采用保温水箱。市售的太阳能热水系统常用的保温水箱存在内部易结水垢、热虹吸力不够、温度梯度不大等诸多不足。针对这些问题，通常采用间接循环系统、强制循环系统，或通过温度控制解决，但是都会导致系统复杂，成本高。本实用新型设计一种高效太阳能保温水箱，着手于水箱结构、材料上的改进，一次性解决了上述问题。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有的太阳能保温水箱的不足，提供一种高效太阳能保温水箱。
[0005]本实用新型通过以下技术方案完成:一种太阳能保温水箱包括:单向排气阀1、排气口 2、外壁3、内壁4、保温层5、热水阀门6、热水出口 7、热流隔板8、排污口 9、排污阀门10、补水口 11、补水阀门12、磁化器13、下循环阀门14、下循环口 15、相变储能层16、辅助电加热17、上循环口 18、上循环阀门19 ;太阳能保温水箱的内壁和外壁之间设有保温层5和相变储能层16 ;太阳能保温水箱的顶部设有排气口 2，排气口 2上装有单向排气阀I ;太阳能保温水箱的两个侧壁分别安装上循环口 18、热水出口 7，上循环口 18处装有上循环阀门19，热水出口 7处装有热水阀门6 ;太阳能保温水箱的底部安装有下循环口 15、排污口 9、补水口 11 ;下循环口 15处装有下循环阀门14，排污口 9处装有排污阀门10，补水口 11处装有补水阀门12 ;保温水箱的侧壁上装有辅助电加热17。
[0006]所述太阳能保温水箱整体为一圆锥台外形，上细下粗。
[0007]所述太阳能保温水箱内部安装有磁化器13，磁化器13位于补水口 11的一端。
[0008]所述太阳能保温水箱内部设置有两块以上的热流隔板8。
[0009]本实用新型所述太阳能保温水箱的工作原理如下:
[0010](I)太阳能保温水箱工作时，单向排气阀11在重力的作用下，使得排气口在保温水箱内部压力为外界大气压时，处于常闭状态，这样减少了保温水箱内部由于浮升力作用导致从排气口损失的大量热量，也减少了外界污染物及蚊虫等进入保温水箱内部。当水箱内部的压力大于外界大气压时，单向排气阀I将自动打开，对保温水箱进行泄压，从而确保保温水箱的安全；
[0011](2)补水口在保温水箱内部的一端安装有磁化器2，水进入保温水箱内部时，沿着与磁力线垂直的方向切割，原来水质中缔合链状的大分子，断裂成单个小分子，并被单个水分子包围，使水中的钙、镁等结垢物的针状结晶改变为粒状结晶体，从而破坏了污垢的相互粘附与聚积特性，在壁面上不易凝结为水垢；
[0012](3)相变储能层的相变温度在45°C?60°C，当保温水箱内热水的温度达到该相变温度点后，即使保温水箱内继续获得热量，水温也不会继续升高，因为能量将被相变储能层相变材料吸收，继而减小了保温水箱内热水与环境之间的温差，水箱的热损失将会有明显下降，热性能得到改善。使用热水时，如保温水箱内部热水温度在材料相变温度点以下，则温差会驱动相变储能材料所储存的热量释放给保温水箱内的热水；
[0013](4)保温水箱内部设置有多个热流隔板，避免了保温水箱底层的与上层之间的过快的热对流，使得保温水箱上层与下层之间长时间具有较大的温差，提高的热水的利用率；
[0014](5)整个水箱为上细下粗的圆台外形，使得水箱的重心下移，水箱能更加稳定，同时保温水箱上部横截面积较小，使得上层热水高度被拉长，有益于提高热水从热水口流出供用户使用，同时降低了整个保温水箱的表面积，减小了保温水箱外表面的辐射和对流热损失。
[0015]本实用新型的有益效果:
[0016](I)有良好的保温性能，且保温水箱内不易凝结水垢，提高了水箱内的水质标准；
[0017](2)保温水箱内部冷热水之间温度梯度较大、太阳能系统在运行工作时具有较大的热虹吸力；
[0018](3)还具备相变材料储热功能，减小了保温水箱内部水温过高的几率，延长了保温水箱的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的结构示意图；
[0020]图中:1-单向排气阀，2-排气口，3-外壁，4-内壁，5-保温层，6-热水阀门，7-热水出口，8-热流隔板，9-排污口，10-排污阀门，11-补水口，12-补水阀门，13-磁化器，14-下循环阀门，15-下循环口，16-相变储能层，17-辅助电加热，18-上循环口，19-上循环阀门。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围并不限于所述内容。
[0022]实施例1
[0023]本实施例所述太阳能保温水箱包括:单向排气阀1、排气口 2、外壁3、内壁4、保温层5、热水阀门6、热水出口 7、热流隔板8、排污口 9、排污阀门10、补水口 11、补水阀门12、磁化器13、下循环阀门14、下循环口 15、相变储能层16、辅助电加热17、上循环口 18、上循环阀门19 ;太阳能保温水箱的内壁和外壁之间设有保温层5和相变储能层16 ;太阳能保温水箱的顶部设有排气口 2，排气口 2上装有单向排气阀I ;太阳能保温水箱的两个侧壁分别安装上循环口 18、热水出口 7，上循环口 18处装有上循环阀门19，热水出口 7处装有热水阀门6 ;太阳能保温水箱的底部安装有下循环口 15、排污口 9、补水口 11 ;下循环口 15处装有下循环阀门14，排污口 9处装有排污阀门10，补水口 11处装有补水阀门12 ;保温水箱的侧壁上装有辅助电加热17 ;太阳能保温水箱整体为一圆锥台外形，上细下粗；太阳能保温水箱内部安装有磁化器13，磁化器13位于补水口 11的一端；太阳能保温水箱内部设置有两块以上的热流隔板8。
[0024]本实施例所述太阳能保温水箱的工作过程:将太阳能保温水箱上循环口 18和下循环口 15连接到太阳能集热阵列，打开上循环阀门19和下循环阀门14，在热虹吸力的作用下，保温水箱内部的水从下循环口 15流出，上循环口 18流入，保温水箱内部的水温越来越高，当需要用热水时，开启热水出水阀门6为用户供应热水；当保温水箱内热水的温度达到材料相比温度点时，太阳能集热阵列继续供给热量，能量将被相变储能层16相变材料吸收，水温不会升高，减小了保温水箱内热水与环境之间的温差，减小了保温水箱的热损失，提高了保温水箱的热性能，当使用热水时，保温水箱内部热水温度低于相变温度点时，在温差的驱动下，相变储能层16所储存的热量将被释放给保温水箱内的热水，根据用户日常的洗澡用水要求，相变材料的相变温度在45飞(TC较合适，既保证水温不过低影响正常用水，又保证水温不过高导致热损增加。
[0025]实施例2
[0026]一种太阳能保温水箱包括:单向排气阀1、排气口 2、外壁3、内壁4、保温层5、热水阀门6、热水出口 7、热流隔板8、排污口 9、排污阀门10、补水口 11、补水阀门12、磁化器13、下循环阀门14、下循环口 15、相变储能层16、辅助电加热17、上循环口 18、上循环阀门19 ；太阳能保温水箱的内壁和外壁之间设有保温层5和相变储能层16 ;太阳能保温水箱的顶部设有排气口 2，排气口 2上装有单向排气阀I ;太阳能保温水箱的两个侧壁分别安装上循环口 18、热水出口 7，上循环口 18处装有上循环阀门19，热水出口 7处装有热水阀门6 ;太阳能保温水箱的底部安装有下循环口 15、排污口 9、补水口 11 ;下循环口 15处装有下循环阀门14，排污口 9处装有排污阀门10，补水口 11处装有补水阀门12 ;保温水箱的侧壁上装有辅助电加热17。
[0027]实施例3
[0028]一种太阳能保温水箱包括:单向排气阀1、排气口 2、外壁3、内壁4、保温层5、热水阀门6、热水出口 7、热流隔板8、排污口 9、排污阀门10、补水口 11、补水阀门12、磁化器13、下循环阀门14、下循环口 15、相变储能层16、辅助电加热17、上循环口 18、上循环阀门19 ；太阳能保温水箱的内壁和外壁之间设有保温层5和相变储能层16 ;太阳能保温水箱的顶部设有排气口 2，排气口 2上装有单向排气阀I ;太阳能保温水箱的两个侧壁分别安装上循环口 18、热水出口 7，上循环口 18处装有上循环阀门19，热水出口 7处装有热水阀门6 ;太阳能保温水箱的底部安装有下循环口 15、排污口 9、补水口 11 ;下循环口 15处装有下循环阀门14，排污口 9处装有排污阀门10，补水口 11处装有补水阀门12 ;保温水箱的侧壁上装有辅助电加热17。;所述太阳能保温水箱内部安装有磁化器13，磁化器13位于补水口 11的一端。
[0029]实施例4[0030] 一种太阳能保温水箱包括:单向排气阀1、排气口 2、外壁3、内壁4、保温层5、热水阀门6、热水出口 7、热流隔板8、排污口 9、排污阀门10、补水口 11、补水阀门12、磁化器13、下循环阀门14、下循环口 15、相变储能层16、辅助电加热17、上循环口 18、上循环阀门19 ；太阳能保温水箱的内壁和外壁之间设有保温层5和相变储能层16 ;太阳能保温水箱的顶部设有排气口 2，排气口 2上装有单向排气阀I ;太阳能保温水箱的两个侧壁分别安装上循环口 18、热水出口 7，上循环口 18处装有上循环阀门19，热水出口 7处装有热水阀门6;太阳能保温水箱的底部安装有下循环口 15、排污口 9、补水口 11 ;下循环口 15处装有下循环阀门14，排污口 9处装有排污阀门10，补水口 11处装有补水阀门12 ;保温水箱的侧壁上装有辅助电加热17 ;所述太阳能保温水箱内部设置有两块以上的热流隔板8。
【权利要求】
1.一种太阳能保温水箱，其特征在于:所述太阳能保温水箱包括单向排气阀(I)、排气口(2)、外壁(3)、内壁(4)、保温层(5)、热水阀门(6)、热水出口(7)、热流隔板(8)、排污口(9 )、排污阀门(10 )、补水口( 11)、补水阀门(12 )、磁化器(13 )、下循环阀门(14 )、下循环口(15)、相变储能层(16)、辅助电加热(17)、上循环口(18)、上循环阀门(19);太阳能保温水箱的内壁和外壁之间设有保温层(5)和相变储能层(16);太阳能保温水箱的顶部设有排气口(2)，排气口(2)上装有单向排气阀(I);太阳能保温水箱的两个侧壁分别安装上循环口(18 )、热水出口( 7 )，上循环口( 18 )处装有上循环阀门(19 )，热水出口( 7 )处装有热水阀门(6);太阳能保温水箱的底部安装有下循环口(15)、排污口(9)、补水口(11);下循环口(15)处装有下循环阀门(14)，排污口(9)处装有排污阀门(10)，补水口( 11)处装有补水阀门(12);保温水箱的侧壁上装有辅助电加热(17)。
2.根据权利要求1所述太阳能保温水箱，其特征在于:所述太阳能保温水箱整体为一圆锥台外形，上细下粗。
3.根据权利要求1所述太阳能保温水箱，其特征在于:所述太阳能保温水箱内部安装有磁化器(13)，磁化器(13)位于补水口(11)的一端。
4.根据权利要求1所述太阳能保温水箱，其特征在于:所述太阳能保温水箱内部设置有两块以上的热流隔板(8)。
【文档编号】F24J2/34GK203810774SQ201420183905
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】别玉, 郑思铭, 胡明辅, 毛文元, 常静华, 焦凤 申请人:昆明理工大学