本實用新型涉及太陽能保溫控溫領(lǐng)域，特別涉及一種平板太陽能熱水器的保溫控溫裝置。

背景技術(shù)：

平板太陽能熱水系統(tǒng)是目前常用的熱水系統(tǒng)類型之一，可用于家庭、集體宿舍或工業(yè)領(lǐng)域。平板太陽能熱水系統(tǒng)通過平板集熱器產(chǎn)生熱量，進行熱交換，熱水儲存于保溫水箱與供熱水管中。平板集熱器是由排管和翼片組成的集熱板，板芯上涂有高效吸收涂層，增強熱能吸收率，降低熱能發(fā)射率，以更好地利用太陽輻射的熱量，加熱排管中的水，將水從常溫狀態(tài)，加熱至70℃左右，夏天曝曬時溫度可達90℃以上，產(chǎn)生的熱水通過管道輸送并儲存于保溫水箱。太陽能保溫水箱一般由外殼、聚氨酯發(fā)泡層和不銹鋼內(nèi)膽三部分構(gòu)成，發(fā)泡層厚度一般在60mm-80mm之間，起保溫作用，保溫性能取決于廠家的發(fā)泡材料品質(zhì)、模具水平及安裝工藝。從太陽能水箱到浴室混水閥之間的熱水供水管，一般也采用傳統(tǒng)保溫棉進行保溫，以盡量減少熱水的熱損耗，由于保溫材料的限制，這段水管的保溫性能往往不太理想。

這種傳統(tǒng)熱水系統(tǒng)存在兩方面的問題：第一，不節(jié)能，不節(jié)水。由于水箱與管道保溫性能不佳，造成熱水的熱量損失較大，一般水箱每天會因熱損而降溫6～10℃，水溫越高，熱損越快。此外，水箱至混水閥的熱水管道由于保溫性能的問題，夜間熱損更突出，以至于經(jīng)常需要排掉一大段冷水才能用到熱水。第二，有安全隱患。由于每天日照程度的不同，熱水水溫波動大，供水水溫有時高達90℃以上，接近開水溫度，使用不慎時容易對人尤其是嬰幼兒造成燙傷，在實際應(yīng)用中這種事故已多次發(fā)生。

因此，需要一項新型的太陽能熱水系統(tǒng)保溫與溫控裝置，解決傳統(tǒng)太陽能熱水系統(tǒng)中水箱和水管的保溫問題、水溫不穩(wěn)問題和水溫過高而造成燙傷的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為解決上述問題，提供一種平板太陽能熱水器的保溫控溫裝置，實現(xiàn)太陽能熱水系統(tǒng)中水箱和熱水供水管的保溫與控溫。

為達到上述實用新型的目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種平板太陽能熱水器的保溫控溫裝置，包括太陽能集熱板、冷水循環(huán)管、熱水循環(huán)管、保溫水箱和熱水供水管；所述保溫水箱設(shè)于上部的熱水入口經(jīng)熱水循環(huán)管連通太陽能集熱板的熱水出口；所述保溫水箱設(shè)于下部的冷水出口經(jīng)冷水循環(huán)管連通太陽能集熱板的冷水入口；保溫水箱設(shè)于下部的熱水供水管連通用水端；保溫水箱的下部還設(shè)有自來水進水管；其特征在于，還包括有系統(tǒng)控制器、設(shè)于冷水循環(huán)管管路上的第一電磁閥、設(shè)于自來水進水管管路上的第二電磁閥、設(shè)于保溫水箱內(nèi)的溫度傳感器和輔助加熱器，所述系統(tǒng)控制器與溫度傳感器電性連接，并且與第一電磁閥、第二電磁閥和輔助加熱器分別電性控制連接；所述保溫水箱的內(nèi)膽外壁上設(shè)有潛熱保溫層。

進一步，所述保溫水箱的潛熱保溫層包括有沿內(nèi)膽高度方向或傾斜方向并排設(shè)置的槽溝，所述各槽溝內(nèi)填充有相變材料，并且各槽溝外層密封。

進一步，所述槽溝是由垂直于內(nèi)膽外壁的至少兩條不銹鋼薄片等間隔設(shè)置而成，所述不銹鋼薄片與內(nèi)膽高度等長。

進一步，所述潛熱保溫層外層還覆蓋有聚氨酯發(fā)泡保溫層。

進一步，所述熱水供水管外表面由軟性金屬鋁膜包覆有相變材料，并包扎密封。

進一步，所述熱水供水管最外層還包覆有發(fā)泡保溫層。

進一步，所述相變材料為相變溫度在65℃至75℃的石蠟。

進一步，所述用水端包括用水花灑或熱水式供暖器。

本實用新型的一種平板太陽能熱水器的保溫控溫裝置，采用敷設(shè)在水箱內(nèi)膽外壁的石蠟層，和熱水供水管外壁的石蠟層，能增強水箱的保溫作用，可以替代一定厚度的聚氨酯發(fā)泡層，減小傳統(tǒng)發(fā)泡層的厚度，進而使新型保溫水箱的整體外形，小于傳統(tǒng)的保溫水箱；通過石蠟以潛熱的方式蓄熱，避免了熱水水溫的過高，增大了水箱的蓄熱容量，減小水溫越高熱損越大的問題；通過系統(tǒng)控制器檢測保溫水箱水溫，并根據(jù)水溫閾值自動控制第一電磁閥、第二電磁閥及輔助加熱器，實現(xiàn)保溫水箱水溫的自動控制。

附圖說明

圖1為本實用新型的平板太陽能熱水器的保溫控溫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記

1-太陽能集熱板、2-自來水進水管、3-冷水循環(huán)管、4-第一電磁閥、5-系統(tǒng)控制器、6-集熱銅管、7-熱水循環(huán)管、8-保溫水箱、9-不銹鋼薄片、10-相變蓄熱材料、11-發(fā)泡保溫層、12-熱水供水管、13-花灑、14-第二電磁閥、15-槽溝。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部實施例。

實施例

太陽能集熱板1安裝于樓頂日曬良好的地方，其板芯由一張或多張組成，板芯與地面形成一定的傾角，板面朝向東南或西南，以獲得更好的集熱效果。本實用新型實施例的一種平板太陽能熱水器的控溫保溫裝置，主要是通過對水箱水管的保溫材料及結(jié)構(gòu)進行改進，從而實現(xiàn)水箱水管控溫保溫性能的提升，使太陽能熱水系統(tǒng)更加節(jié)能和使用上更加方便安全。

請參閱圖1，本實用新型實施例的一種平板太陽能熱水器的保溫控溫裝置，包括太陽能集熱板1、冷水循環(huán)管3、熱水循環(huán)管7、保溫水箱8和熱水供水管12；所述保溫水箱8設(shè)于上部的熱水入口經(jīng)熱水循環(huán)管7連通太陽能集熱板1的熱水出口；所述保溫水箱8設(shè)于下部的冷水出口經(jīng)冷水循環(huán)管3連通太陽能集熱板1的冷水入口；保溫水箱8設(shè)于下部的熱水供水管12連通用水端；保溫水箱8的下部還設(shè)有自來水進水管2；其特征在于，還包括有系統(tǒng)控制器5、設(shè)于冷水循環(huán)管3管路上的第一電磁閥4、設(shè)于自來水進水管2管路上的第二電磁閥14、設(shè)于保溫水箱8內(nèi)的溫度傳感器(未圖示)和輔助加熱器(未圖示)，所述系統(tǒng)控制器5與溫度傳感器電性連接，并且與第一電磁閥4、第二電磁閥14和輔助加熱器分別電性控制連接；所述保溫水箱8的內(nèi)膽外壁上設(shè)有潛熱保溫層11。

太陽能集熱板1安裝于日照條件較好的地方，太陽能集熱板芯1下端的進水口與上端的出水口分別連接冷水循環(huán)管3與熱水循環(huán)管7，冷水在太陽能集熱板芯1中的集熱銅管6里流動通過時，被加熱升溫，然后通過熱水循環(huán)管7輸送至保溫水箱8。當(dāng)所述熱水循環(huán)管7、熱水供水管12及保溫水箱8里的水溫超過所述蓄熱材料的相變點時，多余的熱量將儲存于潛熱保溫層中；當(dāng)所述熱水循環(huán)管7、熱水供水管12及保溫水箱8里面的水溫低于所述潛熱保溫層11中相變材料的相變點時，潛熱保溫層11中的熱量將反向為水加熱，使到水溫不至于過高或過低，尤其是用水端的室內(nèi)用水花灑13出水溫度，得到了一定的調(diào)節(jié)控制，避免水溫高達90多攝氏度時而帶來的燙傷隱患。用水端還包括有熱水式供暖器等。因此，本實用新型能起到了蓄熱保溫和控溫調(diào)節(jié)作用。當(dāng)太陽能熱水系統(tǒng)的水量不足時，由自來水進水管2進水補充。系統(tǒng)控制器5根據(jù)溫度傳感器的溫度信號，控制第一電磁閥4、第二電磁閥14和輔助加熱器，從而控制著系統(tǒng)的水量、水循環(huán)及加熱等的運作。

作為潛熱保溫層11的具體實施例，所述保溫水箱8的潛熱保溫層11包括有沿內(nèi)膽高度方向或傾斜方向并排設(shè)置的槽溝15，所述各槽溝15內(nèi)填充有相變材料10，并且各槽溝15外層密封。

作為一個實施例，所述槽溝15是采用如下方式設(shè)置：對于傳統(tǒng)水箱不銹鋼內(nèi)膽，在其外壁等距均勻地焊接上多條寬度一致，垂直于內(nèi)膽外壁的不銹鋼薄片9，不銹鋼薄片9之間則形成了一條條槽溝15。在槽溝15中填充相變溫度點為65～70℃的一類石蠟作為相變材料，然后在外層再將其統(tǒng)一密封封裝，再覆蓋傳統(tǒng)聚氨酯發(fā)泡保溫層。如果需要進一步提高潛熱保溫層11的熱導(dǎo)性能，可縮小不銹鋼薄片9之間的間距，增加不銹鋼薄片9的數(shù)量。

在本實施例中，優(yōu)選以相距約50mm的距離，焊接上長度等長于內(nèi)膽高度，寬度為15mm的不銹鋼薄片9，不銹鋼薄片9之間形成槽溝。

所述熱水供水管12外表面由軟性金屬鋁膜包覆有相變材料10，并包扎密封。所述熱水供水管12最外層還包覆有發(fā)泡保溫層。

石蠟相變材料是以潛熱的形式蓄熱，具有更大的熱容量，當(dāng)匯集于水箱和水管中的熱水溫度過高時，水中過多的熱量，將使石蠟產(chǎn)生相變，通過石蠟以潛熱的方式蓄熱，避免了熱水水溫的過高，增大了水箱的蓄熱容量，減小水溫越高熱損越大的問題。石蠟是惰性有機材料，敷設(shè)在水箱內(nèi)膽外壁的石蠟層，也能增強水箱的保溫作用，可以替代一定厚度的聚氨酯發(fā)泡層，減小傳統(tǒng)發(fā)泡層的厚度，進而使新型保溫水箱的整體外形，小于傳統(tǒng)的保溫水箱。當(dāng)外部供熱不足，水溫低于石蠟相變溫度點時，石蠟層將把自身的潛熱向水箱的水加熱，使水箱里的水溫更加穩(wěn)定，有利于減少輔助電加熱的電耗。

從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果：

1.提升了傳統(tǒng)水箱的保溫性能，且通過蓄熱的方式，實現(xiàn)一定的控溫能力；

2.蓄熱材料增大了傳統(tǒng)水箱的蓄熱容量，發(fā)揮控溫作用性，避免水溫越高熱損越大的問題和水溫過高時所帶來的燙傷隱患；

3.通過相變蓄熱性能，可以減少輔助電加熱的使用，使太陽能熱水系統(tǒng)更加節(jié)能；

4.石蠟的蓄熱保溫性能，可以減少傳統(tǒng)發(fā)泡保溫層的使用，有望減小傳統(tǒng)水箱外徑14～16mm；

5.熱水供水管包裹相變蓄熱保溫材料，可以進一步減小熱水管的熱損，減少用水時冷水的排掉量，更好的節(jié)水。

總的來說，該實用新型結(jié)構(gòu)簡單，材料成本低廉，效果明顯，維護方便，安全可靠。

上述實施例僅用以說明本實用新型而并非限制本實用新型所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個實施例對本實用新型已進行了詳細的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本實用新型進行修改或者等同替換；而一切不脫離本實用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。