[发明专利]一种模块化自然循环太阳能热水系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能热利用领域，特别是指一种模块化自然循环太阳能热水系统。

背景技术

随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，我国正面临着越来越大的能源压力，特别是用于采暖、空调建筑能耗的增加，已成为我国不少城市缺电的诱因。地球上的化石燃料：煤、石油、天然气等将逐渐开采枯竭，开发包括太阳能、风能在内的可再生能源利用的任务已十分迫切。所以，在提高太阳能热利用应用技术水平的同时，应积极创造条件，将现有成熟技术在实际工程中推广应用，以积累经验，通过实践进行技术的改善、提高，起到样板和示范作用。

在热水使用上，太阳能集热系统得到广泛的运用，而现有的太阳能集热系统主要包括太阳能集热器、储水箱及相应的阀门和控制系统，强制循环系统还包括循环水泵，间接式系统还包括换热器，太阳能集热器与储水箱的分离设置，构成了分离类型的集成系统，上述的集热系统存在下述几点缺陷：1、需要配置循环水箱，在循环水箱与储水箱之间配置循环泵，强制循环需要耗用电能；2、且循环水箱及循环泵的存在，造成联接管道过多，结构复杂化；3、安装循环水箱处对建筑结构有强度要求；4、分离的集热循环系统增加了集热系统热损失，降低了系统的热效率。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种节约能源、结构简单且热效率较高的模块化自然循环太阳能热水系统。

本发明的技术方案是这样实现的：一种模块化自然循环太阳能热水系统，包括集热模块、控制系统及管道系统，该集热模块包括真空集热管及储水式联箱，所述的储水式联箱上设置有上/下水口，所述的真空集热管与储水式联箱联接，所述的储水式联箱上还设置有循环水入口，所述的上/下水口及循环水入口沿储水式联箱的长度方向相向设置，还包括有控制水流量的给水装置，该给水装置通过上/下水管与上/下水口连接，所述的上/下水管与管道系统的入水管连接，该管道系统的回水管通过回流循环管与循环水入口连接，该上/下水管上还连接增压/加热循环泵，所述的给水装置及增压/加热循环泵分别电连接于控制系统。

通过采用上述技术方案，省略了集热循环水泵及循环水箱，降低了投资金额，不需要循环用电，节约了运行费用，结构更加简化，且储水式联箱与真空集热管直接连接，避免了分离式循环时热量的损失，提高了系统的整体热效率，且取消了循环水箱，消除了水量大集中荷载，减少了对建筑结构的特殊要求，降低了系统对安装场所的要求。

本发明进一步设置为：还包括有辅助加热系统及电动三通阀，所述的电动三通阀分别连接上/下水管、辅助加热系统的入水管及管道系统的入水管，且辅助加热系统的回水管与回流循环管与循环入口连接。

通过采用上述技术方案，增加了辅助加热系统，有效的对该集热系统内的水进行多元化的加热途径，有效的保证了本热水系统的热水利用稳定性，进一步提高了系统的整体热效率。

本发明进一步设置为：所述的给水装置具有定时组件及恒压组件，该给水装置连接自来水管，所述的自来水管上连接有电磁阀，且自来水管与给水装置连接的末端设置有浮球阀。

通过采用上述技术方案，给水装置可对自来水管的补水量进行定时的控制，且可起到稳压水压的作用，且电磁阀可控制自来水管的开启及闭合，浮球阀可对水量的最大值进行开启及闭合的控制。

本发明还进一步设置为：所述的上/下水管上还连接有水流开关，该水流开关与控制系统电连接。

通过采用上述技术方案，水流开关可对上/下水管的水量进行检测，进而将信号传输至控制系统，该控制系统可进行下一步操作，实现了该系统的自动化。

本发明还进一步设置为：所述的储水式联箱设置有测温口，该测温口内设置有测温传感器，所述的储水式联箱设置有电加热器，该电加热器为可选配的电加热器，测温传感器及可选配的电加热器分别与控制系统电连接。

通过采用上述技术方案，测温传感器可对储水式联箱内的水温进行测量，时刻监测储水式联箱内的水温，可选配的电加热器可对储水式联箱内的水进行二次加热，达到使用者所需的水温，提高了使用性能。

本发明还进一步设置为：所述的集热模块具有多个，构成集热模块阵列，各集热模块的上/下水口并联于上/下水管上，各集热模块的循环水入口并联与回流循环管上。

通过采用上述技术方案，对任意规模的热水系统，可任意组合安装，既具有集热效率高的优势，又具有安装角度适应性好的优势，还具有集热器阵列规模任意组合的特点。

本发明还进一步设置为：所述的回流循环管上设置有排气管。