一種太陽能熱水器儲熱換熱水箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及一種水箱，具體設(shè)及一種太陽能熱水器儲熱換熱水箱，屬于太陽 能制熱設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，陽臺壁掛式太陽能幾乎已成為太陽能行業(yè)進(jìn)入城市高層建筑民用熱水工程 市場的明星產(chǎn)品，作為最基本的陽臺壁掛式太陽能熱水器系統(tǒng)，設(shè)及熱水系統(tǒng)儲熱水箱技 術(shù)、集熱技術(shù)、儲熱與集熱匹配技術(shù)、分體式匹配與安裝技術(shù)、智能控制多重保護(hù)技術(shù)等，每 個部分的技術(shù)達(dá)標(biāo)與有機融合才能確保系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性。
[0003] 目前，絕大多數(shù)陽臺壁掛式太陽能熱水器系統(tǒng)，集熱效率不高且使用壽命大多在5 年W內(nèi)。若不從產(chǎn)品技術(shù)、有效配置、實際功效、性價比等方面綜合推進(jìn)，屆時必將嚴(yán)重影響 消費者對該類W致整個太陽能熱水器產(chǎn)品的信任，成為節(jié)能減排中的一大無法跨越的障 礙。目前我國陽臺壁掛式太陽能的技術(shù)現(xiàn)狀。
[0004] 儲熱水箱是熱水系統(tǒng)儲熱的關(guān)鍵部件，其中內(nèi)膽是至關(guān)其核屯、部件。對于所有熱 水系統(tǒng)而言，水箱漏水是不可修復(fù)的致命性故障。我們知道，電熱水器的發(fā)展史就是一部水 箱防腐技術(shù)的發(fā)展史。而水箱的防腐技術(shù)對于太陽能熱水器來說，同樣非常重要。
[0005] 作為陽臺壁掛式太陽能熱水器系統(tǒng)，目前大多數(shù)沿襲并繼承了電熱水器水箱生產(chǎn) 的成功經(jīng)驗而采用搪瓷水箱。搪瓷內(nèi)膽主要由瓷層及專用搪瓷鋼板兩種原材料組成。搪瓷 鋼板的選擇非常挑剔，膨脹系數(shù)與搪瓷的膨脹系數(shù)必須相吻合，如果兩者系數(shù)相差太大，在 冷熱交替過程中搪瓷的面就會出現(xiàn)裂紋、產(chǎn)生脫瓷。
[0006] 再有，電熱水器不需要換熱，而太陽能熱水器需要換熱，目前市場上采用的夾套水 箱換熱，而夾套水箱僅幾公分的夾層無法搪瓷，當(dāng)換熱介質(zhì)在夾套內(nèi)，夾套層的上部由于不 能或無法注滿介質(zhì)，再因介質(zhì)成份含有80%的水，所W夾套層的上部長期處在半干半濕的 狀態(tài)，很短時間就誘蝕，運種損壞是不可修復(fù)的。
[0007] 目前，有的廠家采用的盤管換熱效也行，但自然循環(huán)阻力太大，不行，強制循環(huán)要 加水累成本增加了，客戶不接受。 【實用新型內(nèi)容】
[000引本實用新型的目的是提供一種太陽能熱水器儲熱換熱水箱，該水箱使用壽命長， 換熱效率高，成本低。
[0009] 本實用新型的目的是通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種太陽能熱水器儲熱換熱水 箱，包括外殼、內(nèi)膽，內(nèi)膽上設(shè)有交換管進(jìn)、出口、進(jìn)水口、出水口、熱水出氣口，其特征是，所 述水箱內(nèi)膽內(nèi)設(shè)有若干個金屬交換管;交換管進(jìn)、出口上分別設(shè)有Y形水=通管，兩個Y形水 =通管之間設(shè)置所述金屬交換管。
[0010] 優(yōu)選的，所述Y形水=通管包括直管與兩個或兩個W上分支管，直管與對應(yīng)的分支 管形成弧形管。
[0011] 優(yōu)選的，所述水箱內(nèi)膽出水口上沿出水方向設(shè)有水流傳感器、水累，用于對熱水出 水增壓。
[0012] 優(yōu)選的，上述太陽能熱水器儲熱換熱水箱還設(shè)有控制模塊，水流傳感器對用戶是 否用水信號進(jìn)行采樣判斷，然后傳送給控制模塊，控制模塊根據(jù)水流傳感器傳動的信號進(jìn) 而控制所述水累啟動或停止。
[0013] 優(yōu)選的，所述交換管進(jìn)、出口連接太陽能集熱器的交換口，當(dāng)太陽能集熱器內(nèi)的交 換介質(zhì)被加熱后沿交換管進(jìn)口進(jìn)入Y形水立通管，經(jīng)由金屬交換管、Y形水立通管（10)、交換 管出口，將熱量換出后回到太陽能集熱器。
[0014] 優(yōu)選的，所述金屬交換管為直徑為3-60mm的金屬管，相鄰金屬交換管之間的間距 為1-200mm。
[0015] 優(yōu)選的，金屬交換管為金屬波紋管。
[0016] 優(yōu)選的，上述太陽能熱水器儲熱換熱水箱還設(shè)有水溫水位探頭，水溫水位探頭W 暗裝的方式安裝在內(nèi)膽中并由密封螺帽進(jìn)行密封包裹在外殼內(nèi)。
[0017] 優(yōu)選的，所述水箱內(nèi)膽上設(shè)有介質(zhì)補液出氣口，介質(zhì)補液出氣口通過管道連接所 述金屬交換管，介質(zhì)補液出氣口高度接近所述金屬交換管最高點。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有W下有益效果：
[0019] 第一，在水箱內(nèi)膽中設(shè)置兩根或多根金屬交換管的原因是：（一）、慢拐彎技術(shù)處 理：當(dāng)Y形水=通管下面一條光滑的水管內(nèi)的交換熱介質(zhì)W較高的流速過渡到金屬交換管 時，由于彎道水流受阻就會造成換熱效率降低，運時使用Y形水=通管，=通開叉處的直徑 比原來的通道還要大，此其一;其二，形成Y形水=通管拐彎處角度比較小，經(jīng)運兩處技術(shù)處 理后，Y形水=通管拐彎處水流不會受阻；（二)增加導(dǎo)流截面面積和換熱面積：W金屬交換 管20MM的兩根和40MM的一根對比為例：當(dāng)長度一定時周長和截面面積對比：20MM金屬交換 管，周長20*3.14巧根=125.6匪，截面面積：10*10*3.14巧根= 628匪2; 40匪金屬交換管，周 長為：40*3.14*1 根=125.6MM，截面面積：20 巧 0*3.14*1 根=1256匪2;
[0020] 為進(jìn)一步說明觀點，下面對表格內(nèi)直徑為2.5MM、5MM、1OMM、20MM、40MM，W周長乘 W數(shù)量根數(shù)得到的同一周長為125.6MM的金屬交換管，見表1。
[0021] 表1相同周長條件下金屬交換管的直徑對數(shù)量和截面積的影響對比表
[0023]由W上數(shù)據(jù)看出在相同長度、相同換熱面積的條件下，利用小直徑多根數(shù)量的金 屬交換管可W減少介質(zhì)的容量，提高換效率，因為介質(zhì)所帶的熱能不能作為用戶使用的熱 水，此其一。其二，對容量的影響：當(dāng)水箱體積一定時，金屬交換管容量越大所存的介質(zhì)越 多，實際儲水量會減少。要保證水箱的容量，就必須增加水箱的體積，水箱的成本會提高。因 此，只有在體積一定的情況下增加換熱面積和換熱效果，最好的方法就是利用小直徑多根 數(shù)量的金屬交換管。
[0024] 介于W上理論我們推導(dǎo)出，一、金屬交換管可W用多條小直徑金屬管；二、金屬交 換管可W盡量使用直徑3MM到40MM，當(dāng)然水箱容量大到用噸計算或其它特別原因可W增加 到60MM; =、金屬交換管的數(shù)量可W多到小于水箱的直徑或高度，當(dāng)然考慮成本原因經(jīng)過科 學(xué)計算，能夠足夠換出集熱器中的熱量就行，金屬交換管換熱面積的大小由于集熱器的面 積或產(chǎn)熱能力而定。四、金屬交換管之間排列的間距為不影響水箱內(nèi)的水對流，間距在 IMM-200MM之間，當(dāng)然如果兩根管子左右各一根就沒有間距要求了如圖2。
[0025] 第二，適用范圍廣，W上所述交換管換熱原理適用于承壓水箱和非承壓水箱換熱。
[0026] 在非承壓式太陽能熱水器中廣泛使用不誘鋼內(nèi)膽，能使用30年W上，本實用新型 就是將現(xiàn)有成熟的不誘鋼內(nèi)膽水箱用于陽臺壁掛式太陽能的儲熱水箱，其優(yōu)點是提高儲熱 水箱壽命、提高儲熱水箱換熱效率，同時也能降低成本。