一种适用于严寒地区的高效保温型太阳能储热水箱的制作方法

1.本实用新型属于太阳能水箱技术领域，具体涉及一种适用于严寒地区的高效保温型太阳能储热水箱。


背景技术：

2.太阳能光热+多能互补采暖技术产品已被普遍使用，此类产品是利用太阳能热源与空气源热泵、水地源热泵、电锅炉、燃气壁挂釆暖炉、醇基燃料釆暖炉、生物质釆暖炉等相互结合使用。
3.目前，“光热+清洁能源”的集中式、分布式清洁能源的推广使用越来越被普及应用，但如何提高真空集热管和太阳能储热水箱“光热+清洁能源”的热效率并降级热损失，将全部能源实现更高效率的转化，最大限度的节约使用成本，仍然有许多改进提高的地方。


技术实现要素：

4.基于上述技术问题，本实用新型提供一种适用于严寒地区的高效保温型太阳能储热水箱，该装置减少了热量损失，充分利用了太阳能并根据需求调节供暖的热量，实现最大限度的调节设备的使用价值，且节约使用成本。
5.其具体技术方案为：
6.一种适用于严寒地区的高效保温型太阳能储热水箱，包括：两个太阳能储热水箱、出水组件、太阳能水电两用暖风机、回水管道、不锈钢波纹管、第一三通阀、和控制系统；太阳能储热水箱的外侧设有保温层，且两个太阳能储热水箱通过硅胶管相连通；出水组件包括左上出水口、左中出水口、左下出水口、右上出水口、右中出水口和右下出水口，左上出水口、左中出水口和左下出水口均设置在太阳能储热水箱的左侧，右下出水口、右中出水口和右下出水口均设置在太阳能储热水箱的右侧；太阳能水电两用暖风机的进水口通过供暖进水管道和循环水泵与右上出水口相连通；回水管道的两端分别与右上出水口和左上出水口相连通，且回水管道嵌入保温层内；左上出水口和左中出水口通过不锈钢波纹管相连通；第一三通阀设有两个输入口和一个输出口，右下出水口通过供暖回水管道与第一三通阀的一个输入口相连通，且第一三通阀的输出口与太阳能水电两用暖风机的回水口相连通；控制系统设有全自动一体控制器，全自动一体控制器与太阳能水电两用暖风机相连。
7.另外，本实用新型提供的上述技术方案中的一种适用于严寒地区的高效保温型太阳能储热水箱还可以具有如下附加技术特征：
8.在上述技术方案中，还包括：补水管路、补水自吸泵和补水箱；补水管路的一端与第一三通阀的另一个输入口相连通；补水自吸泵的输出端与补水管路的另一端相连通；补水箱与补水自吸泵的输入端相连通。
9.在上述技术方案中，还包括：石墨烯电暖炕系统；石墨烯电暖炕系统与全自动一体控制器相连。
10.在上述技术方案中，还包括：全玻璃真空太阳集热管；全玻璃真空太阳集热管分别
安装在两个太阳能储热水箱上。
11.在上述技术方案中，还包括：第二三通阀和排水管；第二三通阀包括一个输入口和两个输出口，第二三通阀的输入口与供暖回水管道相连通，第二三通阀的一个输出口与太阳能水电两用暖风机的回水口相连通；排水管与第二三通阀的另一个输出口相连通。
12.在上述技术方案中，还包括：太阳能支架；太阳能支架固定在墙体，且两个太阳能储热水箱分别固定在太阳能支架上。
13.在上述技术方案中，还包括：阀门；阀门设置在排水管处。
14.本实用新型的一种适用于严寒地区的高效保温型太阳能储热水箱，与现有技术相比，有益效果为：
15.1.将回水管道设置在太阳能储热水箱的保温层中，避免了回水管道在外部空气的过度接触造成的热量损失，从而提高了产品的热效率。
16.2.白天，太阳能辐照较好时，太阳能转化为热能储存在太阳能储热水箱内，并通过控制系统和循环水泵，向采暖终端供热；夜晚，太阳能储热水箱的余热通过控制系统和循环水泵向采暖终端供热，且当太阳能供热不足时，通过辅助热源设备太阳能水电两用暖风机向采暖终端直接供热；因阴、雨、雪天气导致太阳能供热不足时，采用辅助热源设备太阳能水电两用暖风机直接供热，从而实现整个系统运行中可自动切换，便于使用。
17.3.通过设置两个储水箱，保证储能和系统运行连续不间断，从而充分利用太阳能，并根据季节使用需求调节供暖的热量，减少供暖季运行的费用，进而实现最大限度的调节设备的使用价值。
18.4.通过采用太阳能水电两用暖风机作为散热装置，无需额外增加锅炉辅助，从而降低了整体系统的成本和使用成本。
附图说明
19.图1为本实用新型的一种适用于严寒地区的高效保温型太阳能储热水箱的主视图；
20.图2为本实用新型的太阳能储热水箱的剖视图；
21.图3为本实用新型的太阳能储热水箱的右视图；
22.图4为本实用新型的太阳能储热水箱的左视图；
23.其中，图1至图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
24.1太阳能储热水箱，2全玻璃真空太阳集热管，3太阳能支架，4不锈钢波纹管，5回水管道，6供暖进水管道，7供暖回水管道，8循环水泵，9太阳能水电两用暖风机，10石墨烯电暖炕系统，11补水箱，12补水管路，13全自动一体控制器，14补水自吸泵，15右上出水口，16右中出水口，17右下出水口，18左上出水口，19左中出水口，20左下出水口，21保温层，22排水管。
具体实施方式
25.下面结合具体实施案例和附图1-4对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于这些实施例。
26.一种适用于严寒地区的高效保温型太阳能储热水箱，如图1-4所示，包括：两个太
阳能储热水箱1、出水组件、太阳能水电两用暖风机9、回水管道5、不锈钢波纹管4、第一三通阀和控制系统；太阳能储热水箱1的外侧设有保温层21，且两个太阳能储热水箱1通过硅胶管相连通；出水组件包括左上出水口18、左中出水口19、左下出水口20、右上出水口15、右中出水口16和右下出水口17，左上出水口18、左中出水口19和左下出水口20均设置在太阳能储热水箱1的左侧，右下出水口17、右中出水口16和右下出水口17均设置在太阳能储热水箱1的右侧；太阳能水电两用暖风机9的进水口通过供暖进水管道6和循环水泵8与右上出水口15相连通；回水管道5的两端分别与右上出水口15和左上出水口18相连通，且回水管道5嵌入保温层21内；左上出水口18和左中出水口19通过不锈钢波纹管4相连通；第一三通阀设有两个输入口和一个输出口，右下出水口17通过供暖回水管道7与第一三通阀的一个输入口相连通，且第一三通阀的输出口与太阳能水电两用暖风机9的回水口相连通；控制系统设有全自动一体控制器13，全自动一体控制器13与太阳能水电两用暖风机9相连。
27.通过将太阳能储热水箱1的外侧设有保温层21，且两个太阳能储热水箱1通过硅胶管相连通，实现了两个太阳能储热水箱1连通使用，从而增加了储水量的作用；再次，通过设置出水组件包括左上出水口18、左中出水口19、左下出水口20、右上出水口15、右中出水口16和右下出水口17，左上出水口18、左中出水口19和左下出水口20均设置在太阳能储热水箱1的左侧，右下出水口17、右中出水口16和右下出水口17均设置在太阳能储热水箱1的右侧，并将太阳能水电两用暖风机9的进水口通过供暖进水管道6和循环水泵8与右上出水口15相连通，实现了太阳能储热水箱1内的水通过右上出水口15、供暖进水管道6和循环水泵8进入太阳能水电两用暖风机9内的作用；再次，通过将回水管道5的两端分别与右上出水口15和左上出水口18相连通，且回水管道5嵌入保温层21内，实现了避免回水管道5在外部空气的过度接触下造成的热量损失，从而充分提高了产品的热效率；再次，通过将左上出水口18和左中出水口19通过不锈钢波纹管4相连通，实现了水通过左上出水口18进入左中出水口19内的作用；再次，通过将第一三通阀设有两个输入口和一个输出口，右下出水口17通过供暖回水管道7与第一三通阀的一个输入口相连通，且第一三通阀的输出口与太阳能水电两用暖风机9的回水口相连通，实现了通过第一三通阀使热水通过右下出水口17、供暖回水管道7进入太阳能水电两用暖风机9中；再次，通过控制系统设有全自动一体控制器13，全自动一体控制器13与太阳能水电两用暖风机9相连，实现了通过全自动一体控制器13控制整个系统运作中全程实现自动切换的作用。采用上述结构，通过将回水管道5设置在太阳能储热水箱1的保温层21中，避免了回水管道5在外部空气的过度接触造成的热量损失，从而提高了产品的热效率；并通过设置两个储水箱，保证储能和系统运行连续不间断，从而充分利用太阳能，并根据季节使用需求调节供暖的热量，减少供暖季运行的费用，进而实现最大限度的调节设备的使用价值；且通过采用太阳能水电两用暖风机9作为散热装置，无需额外增加锅炉辅助，从而降低了整体系统的成本和使用成本。
28.具体地，白天，太阳能辐照较好时，太阳能转化为热能储存在太阳能储热水箱1内，并通过控制系统和循环水泵8，向采暖终端供热；夜晚，太阳能储热水箱1的余热通过控制系统和循环水泵8向采暖终端供热，且当太阳能供热不足时，通过辅助热源设备太阳能水电两用暖风机9向采暖终端直接供热；因阴、雨、雪天气导致太阳能供热不足时，采用辅助热源设备太阳能水电两用暖风机9直接供热，从而实现整个系统运行中可自动切换，便于使用。
29.具体地，太阳能水电两用暖风机9系统供热流程为：当太阳能集热温度达到供暖要
求时，供热系统进入大循环模式，循环水泵8将太阳能内的高温水输送至房间内的太阳能水电两用暖风机9内部的盘管系统，为房间进行供热。当太阳能集热温度达不到供暖温度要求时，供热系统进入小循环模式，此时大循环停止，循环水泵8停止运行，由太阳能水电两用暖风机9电辅助模块自动启动供暖。系统应采用智能控制双供双储模块设计，采用“便捷式”操作模式，智能转换自主运行供暖。进入采暖期时系统进入采暖模式运行，采暖期结束后，可进行生活用热水供应模式运行，实现太阳能集热系统全年运行。应具备app大数据采集传输功能，将系统的太阳能储热水箱1的集热温度，太阳能水电两用暖风机9的回水温度，室内实际温度、电辅加热状态等数据上传至后台。系统采用太阳能集热优先设计的原则，即太阳能储热水箱1温度tx大于设置温度ts时，进入太阳能采暖模式，整个供暖系统循环水泵8运行，保证室内温度达到供暖要求，当回水温度th小于等于ts时，太阳能水电两用暖风机9控制系统切断太阳能集热系统循环，系统自动进入电辅加热供热采暖模式，循环水泵8停止运行。
30.具体地，回水管道5为dn20不锈钢钢管，当保温成型后壳起到支撑不锈钢管的作用，防止由于不锈钢钢管自身重量导致的焊口变形，且将其设置在略高于太阳能储热水箱1的左上出水口18和右上出水口15处，实现在切换到电辅助模式时，可以使不锈钢钢管中的水排到太阳能储热水箱1内，防止冻坏管路。
31.具体地，通过设置两个太阳能储热水箱1，使含水量可达到320升，从而保证了储能和系统运行连续不间断。
32.具体地，太阳能水电两用暖风机9自带2000w左右电辅助加热功能，无需额外增加锅炉辅助，从而降低了整体系统的成本和使用成本，且2000w的电辅助不会给政府电力系统带来增容改造压力，不需要再通过增容才能达到使用效果。
33.具体地，太阳能储热水箱1内胆的材质最低选用具有防腐性能的sus304-2b不锈钢薄板，厚度不小于0.4mm；太阳能储热水箱1外壳材质最低选用带有防腐保护层的钢板，标称厚度不小于0.4mm；且内胆和外壳表面均不得有凹陷、划痕、污垢等缺陷。
34.具体地，太阳能储热水箱1保温层21为高密度聚氨酯高温高压整体发泡，发泡密度为40-45kg/m
³
，保温层21厚度不小于60
㎜
，且回水管道5嵌入保温层21中，并与两端出水口完全焊死。
35.具体地，热能转换装置为通用太阳能转换装置，其中包括电辅加热、超温保护、水温控制、水位控制等功能，能限制水温不超过85℃。运行时，当输入末端供热系统的回水温度达到供暖要求时，循环水泵8进入间歇性运行模式，太阳能集热系统的集热继续向太阳能储热水箱1内蓄热，热能延时利用，太阳能储热水箱1容量总容量宜根据供暖建筑面积，结合房屋建筑节能情况确定，太阳能储热水箱1承压能力不小于0.05mpa，整体系统日有效得热量大于等于80mj。
36.具体地，系统工作时，应按太阳能供暖优先，电辅加热为辅的控制原则。当太阳能供暖温度低于供暖温度要求时，太阳能水电两用暖风机9自动转换电辅加热供暖模式，供暖分为1000/2000w两档。
37.具体地，太阳能储热水箱1水温达到设定上限时，太阳能水电两用暖风机9的电辅加热系统停止工作，当水温低至设定值下限时，太阳能水电两用暖风机9的电辅加热系统再次工作，从而连续供暖保证室内温度达到要求。
38.具体地，全自动一体控制器13为常规控制器型号。
39.在本实用新型的实施例中，如图1-4所示，还包括：补水管路12、补水自吸泵14和补水箱11；补水管路12的一端与第一三通阀的另一个输入口相连通；补水自吸泵14的输出端与补水管路12的另一端相连通；补水箱11与补水自吸泵14的输入端相连通。
40.通过对太阳能储热水箱1水位进行检测，当太阳能水箱水位下降至60%时，补水阀自动打开补水，且蜂鸣器报警提示，使补水自吸泵14将补水箱11内的水输入至太阳能储热水箱1内；在补水期间，补水图标闪烁，水满自动停止补水。
41.在本实用新型的实施例中，如图1-4所示，还包括：石墨烯电暖炕系统10；石墨烯电暖炕系统10与全自动一体控制器13相连。
42.通过在终端中添加石墨烯电暖炕系统10，且石墨烯电暖炕具有高效、节能、环保的特点，通过控制系统为石墨烯电暖炕提供能量，从而实现为农村供暖的作用。
43.具体地，石墨烯抗作为取代农村火炕的重要设备，可以通过自身拥有的控制器随时开启或关闭，以便于使用。
44.在本实用新型的实施例中，如图1-4所示，还包括：全玻璃真空太阳集热管2；全玻璃真空太阳集热管2分别安装在两个太阳能储热水箱1上。
45.本技术所采用的全玻璃真空太阳集热管2并非传统太阳能集热管，且在本技术中不形成走水回路，从而降低设备故障率。
46.具体地，本技术采用80只全玻璃真空太阳集热管2，全玻璃真空太阳集热管2采用全封闭双真空超能管，其膜层采用“溅射多金属膜系”克服膜层变色、掉膜、老化，其膜系表面温度可抗800℃高温而不变色，所以不会影响超能管的使用寿命。
47.具体地，全玻璃真空太阳集热管2采用“高硼硅3.3特硬管道特种玻璃”材料，其玻璃密度和抗击强度要比普通型真空管高15%左右且壁厚不小于1.6mm，超能管采用二次真空处理使炸管的比例降到最小。管道全封闭，其内部不走水，发热区时普通型面积的1/10，因发热区域高，再加上水箱循环快，所以超能管不会出现结垢现象，且传热途径为“真空液体介质汽化传导”，其传热速度比普通储水真空管热效率提高10%。
48.在本实用新型的实施例中，如图1-4所示，还包括：第二三通阀和排水管22；第二三通阀包括一个输入口和两个输出口，第二三通阀的输入口与供暖回水管道7相连通，第二三通阀的一个输出口与太阳能水电两用暖风机9的回水口相连通；排水管22与第二三通阀的另一个输出口相连通。
49.热水通过第二三通阀选择进入太阳能水电两用暖风机9的回水口处或进入排水管22。
50.在本实用新型的实施例中，如图1-4所示，还包括：太阳能支架3；太阳能支架3固定在墙体，且两个太阳能储热水箱1分别固定在太阳能支架3上。
51.将太阳能支架3连接好并用螺栓扣紧，并用钢丝绳与墙体拉结固定，从而确定太阳能支架3的位置。
52.在本实用新型的实施例中，如图1-4所示，还包括：阀门；阀门设置在排水管22处。
53.通过将阀门打开，从而使热水进入排水管22内，使热水通过排水管22排出。
54.实施过程：通过将回水管道5设置在太阳能储热水箱1的保温层21中，避免了回水管道5在外部空气的过度接触造成的热量损失，从而提高了产品的热效率；并通过设置两个储水箱，保证储能和系统运行连续不间断，从而充分利用太阳能，并根据季节使用需求调节
供暖的热量，减少供暖季运行的费用，进而实现最大限度的调节设备的使用价值；且通过采用太阳能水电两用暖风机9作为散热装置，无需额外增加锅炉辅助，从而降低了整体系统的成本和使用成本。白天，太阳能辐照较好时，太阳能转化为热能储存在太阳能储热水箱1内，并通过控制系统和循环水泵8，向采暖终端供热；夜晚，太阳能储热水箱1的余热通过控制系统和循环水泵8向采暖终端供热，且当太阳能供热不足时，通过辅助热源设备太阳能水电两用暖风机9向采暖终端直接供热；因阴、雨、雪天气导致太阳能供热不足时，采用辅助热源设备太阳能水电两用暖风机9直接供热，从而实现整个系统运行中可自动切换，便于使用。
55.在本实用新型的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
56.在本实用新型的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
57.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种适用于严寒地区的高效保温型太阳能储热水箱，其特征在于，包括：两个太阳能储热水箱，所述太阳能储热水箱的外侧设有保温层，且两个所述太阳能储热水箱通过硅胶管相连通；出水组件，所述出水组件包括左上出水口、左中出水口、左下出水口、右上出水口、右中出水口和右下出水口，所述左上出水口、左中出水口和左下出水口均设置在所述太阳能储热水箱的左侧，所述右下出水口、右中出水口和右下出水口均设置在所述太阳能储热水箱的右侧；太阳能水电两用暖风机，所述太阳能水电两用暖风机的进水口通过供暖进水管道和循环水泵与所述右上出水口相连通；回水管道，所述回水管道的两端分别与所述右上出水口和所述左上出水口相连通，且所述回水管道嵌入所述保温层内；不锈钢波纹管，所述左上出水口和所述左中出水口通过所述不锈钢波纹管相连通；第一三通阀，所述第一三通阀设有两个输入口和一个输出口，所述右下出水口通过供暖回水管道与所述第一三通阀的一个输入口相连通，且所述第一三通阀的输出口与所述太阳能水电两用暖风机的回水口相连通；控制系统，所述控制系统设有全自动一体控制器，所述全自动一体控制器与所述太阳能水电两用暖风机相连。2.根据权利要求1所述的一种适用于严寒地区的高效保温型太阳能储热水箱，其特征在于，还包括：补水管路，所述补水管路的一端与所述第一三通阀的另一个输入口相连通；补水自吸泵，所述补水自吸泵的输出端与所述补水管路的另一端相连通；补水箱，所述补水箱与所述补水自吸泵的输入端相连通。3.根据权利要求2所述的一种适用于严寒地区的高效保温型太阳能储热水箱，其特征在于，还包括：石墨烯电暖炕系统，所述石墨烯电暖炕系统与所述全自动一体控制器相连。4.根据权利要求3所述的一种适用于严寒地区的高效保温型太阳能储热水箱，其特征在于，还包括：全玻璃真空太阳集热管，所述全玻璃真空太阳集热管分别安装在两个所述太阳能储热水箱上。5.根据权利要求4所述的一种适用于严寒地区的高效保温型太阳能储热水箱，其特征在于，还包括：第二三通阀，所述第二三通阀包括一个输入口和两个输出口，所述第二三通阀的输入口与所述供暖回水管道相连通，所述第二三通阀的一个输出口与所述太阳能水电两用暖风机的回水口相连通；排水管，所述排水管与所述第二三通阀的另一个输出口相连通。6.根据权利要求5所述的一种适用于严寒地区的高效保温型太阳能储热水箱，其特征在于，还包括：太阳能支架，所述太阳能支架固定在墙体，且两个所述太阳能储热水箱分别固定在所述太阳能支架上。
7.根据权利要求6所述的一种适用于严寒地区的高效保温型太阳能储热水箱，其特征在于，还包括：阀门，所述阀门设置在所述排水管处。

技术总结
本实用新型提供了一种适用于严寒地区的高效保温型太阳能储热水箱，所属太阳能水箱技术领域，包括：两个太阳能储热水箱、出水组件、太阳能水电两用暖风机、回水管道、不锈钢波纹管、第一三通阀、和控制系统；太阳能储热水箱的外侧设有保温层，且两个太阳能储热水箱通过硅胶管相连通；出水组件包括左上出水口、左中出水口、左下出水口、右上出水口、右中出水口和右下出水口，左上出水口、左中出水口和左下出水口均设置在太阳能储热水箱的左侧，右下出水口、右中出水口和右下出水口均设置在太阳能储热水箱的右侧；该装置减少了热量损失，充分利用了太阳能并根据需求调节供暖的热量，实现最大限度的调节设备的使用价值，且节约使用成本。本。本。


技术研发人员：车世凯 车牡玲
受保护的技术使用者：辽宁省华泥能源建设集团有限公司
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/7/14