[发明专利]太阳能冷、热水分层水箱及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能冷、热水分层水箱及制作方法。

背景技术

目前用于分体太阳能热水器的水箱主要有以下两种结构。一种是水箱为夹层换热结构，双层之间为导热介质，水箱的冷、热介质上下接头与分体太阳能集热器用管道相连接，水箱为横置结构。由此引起的水箱里的热水冷水容易混合，在前面的人洗浴用水之后，水箱内顶水新进来的冷水会与水箱内原有的热水自动混合。甚至冷水会在水箱里快速锥进，使水箱里的热水20～30％不能有效释放出来，从而降低太阳能热水器的使用效果。另一种是水箱为夹层换热竖置结构或单层内置盘管换热器结构。由此引起的水箱里的热水冷水混合程度较横置结构有所改善，但是在最初的人用水之后，水箱内新补充进来的冷水与水箱内原有热水依然会自动混合。降低太阳能热水器的使用效果。为改善水箱的混水状况，天津商业大学对太阳能储水箱进行了改进，并申报了实用新型专利，专利申请号：200920096179.X，名称为小型太阳能温度分层水箱。该技术方案是在箱体的上部分别连接有热水进口水管和热水出口水管，在箱体的下部连接有出水管，所述箱体内通过绝热隔板分隔成至少两个分水箱，在每个绝热隔板上设置有连通上一层分水箱与下一层分水箱的节流管。本实用新型的分层水箱采用节流管进行温度分层，可以进一步减小冷热水之间的扰动，增强温度分层，提高分水箱间的温差。而且，可以根据用户出水的位置来确定节流管的位置，从而保证更好的温度分层效果。该技术方案虽然在相邻两换热层间具有一定的冷热水防混作用，但是还存在如下缺陷：1、当水箱在没有布水结构运行时，在水箱下层空间不会形成均匀的冷水层，进入水箱的冷水形成锥形，冷水通过中心管直接流入水箱上层，不能将本层的热水大部分通过隔板的节流管均匀有效的推到上层空间。2、通过中心管进入上层水箱的水在低于上层水的温度时会形成一个低温锥进体，由此该水箱通过带节流管的隔板结构，设想获得水箱内更多热水的效果会明显下降。3、该水箱未加入辅助加热结构，将限制该水箱的实际应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足提供一种热效率高的太阳能冷、热水分层水箱及制作方法。

本发明的目的是这样实现的：该太阳能冷、热水分层水箱包括水箱主体和装配在水箱主体内的冷热水分层器、分段换热器及设在底部的冷水分布器，所述冷热水分层器设于水箱主体内，将水箱主体内腔分割成上下两个或多个热交换腔室，分段换热器分别装配在各热交换腔室内。

上述所说水箱为一分体结构，其由水箱主体和上下封头组成，上下封头分别装配在水箱主体的两端头，下封头内设有冷水分布器。

制造该太阳能冷、热水分层水箱的方法是由以下步骤完成的：

A、承压水箱的制作

a、水箱主体的制作

将钢板焊制成或模压成带法兰的圆筒、防腐待用；

b、上下封头的制作

将钢板焊制或模压成带法兰的碟状或半球状、防腐待用；

B、分段换热器的制造

由列管与上集管、下集管焊接制成，分段换热器的进出水口对角设置；

C、冷热水对流分层器的制造

以均布透水孔的底板为基板，并在基板上包覆一层以上阻尼网，由环状压圈和密封胶圈将滤网与基板紧固为一体待用；

D、冷水分布器的制造

将金属管的一端头封堵，并将金属管弯制成单层或多层的圆环状结构，在圆环状结构下面的金属管上均布钻制出水孔，待用；

E、成装

a、将冷热水分层器固定在分段换热器上并置入水箱主体内，冷热水分层器与水箱主体间加装胶圈；

b、将冷水分布器以出水孔向下的方向安装在下封头内；

c、将上下封头通过法兰与水箱主体连接为一体，制成冷热水分层水箱。