[发明专利]新体系太阳能热水系统

说明书

新体系太阳能热水系统，包括集热器(1)、储热水箱(2)、水处理器(3)、集热阀(4)、补水阀(5)、热辅设备(6)、测控系统(7)，集热器(1)采用具有集热、蓄热暂存缓冲、抗冻、防过热、抗水垢功能，可大面积无间距并联，适于直接加热自来水，可随时停用或启用的智能型多功能太阳能集热器，储热水箱(2)采用非承压保温水箱或水池，自来水(A)经水处理器(3)、集热阀(4)接集热器(1)下接口，集热器(1)上接口接储热水箱(2)上接口，定温放水集热，利用自来水压力和集热器(1)与储热水箱(2)之间的高度差，把经集热器(1)加热的水传送到储热水箱(2)内，储热水箱(2)内热水经输出端(B)落差或增压输出。

技术领域

本发明是太阳能热利用领域具体涉及一种新体系太阳能热水系统。

背景技术

太阳能取之不尽，用之不竭，是全球可开发利用潜力最大、最清洁的能源，太阳能热利用的光热转换效率大于90％，光伏发电的光电转换效率低于18％，光热转换效率比光电转换效率高3倍以上，1平方米太阳能集热器可收集利用的太阳能，比4平方米光伏板还要多，太阳能热水热能可就地储存、就地直接利用，用于加热家用、商用热水和供暖，其实际使用价值比光伏电加热高3倍以上，具有光伏发电无法比拟、无法替代的天然优势。

在太阳能热利用领域，全球相关科研院所、高校、企业科技人员奋斗上百年，至今只建成使用价值相对较高的平板集热器类、真空管类两种太阳能热利用技术和产品体系，长期大规模使用实践已证明，现有平板集热器类、真空管类太阳能热利用产品，都存在先天性缺陷和一系列无法解决的问题，无法将太阳能热利用天然优势转变成产品优势，严重制约了太阳能热利用产业发展。

以全方位原创的智能型多功能太阳能集热器为核心构建的太阳能热利用技术和产品体系，称为：智能型多功能太阳能集热器技术和产品体系，简称为：“新体系”，“新体系”是一种全新的技术路线，其产品所能实现的，都是特别重要的，现有平板集热器类、真空管类太阳能热利用技术和产品无法实现的，是一种具有全方位绝对优势的太阳能热利用技术和产品体系。

由智能型多功能太阳能集热器组成的太阳能热水系统，是新体系系列产品之一，为便于与现有平板集热器类、真空管类技术体系内的太阳能热水系统区分，故命名为：新体系太阳能热水系统。

热水是宾馆、饭店、学校、机关、医院、民宿、养老院、泳池、餐饮业、美容美发业和众多工业生产企业的刚性需求，其需求量大到难以估量，将自来水、低温水加热成适用的热水，耗电量、耗燃气量非常大，利用免费太阳能加热是节能、减碳、省钱的最有效方法。

现有太阳能热水系统，主要有真空管类、平板集热器类，自然或强制循环集热，存在的主要问题是：

1、防冻难：一次循环集热型太阳能热水系统，依靠热水强制循环或回流排空防冻可靠性都不高，二次循环集热型太阳能热水系统，采用防冻液防冻，涉及设备种类、数量多，故障因素多，集热和热水传送耗电量大，设备、管路热损大，能效比很低。

2、防过热难：集热器最高温度不受控，过高的温度加速各部件腐蚀、结垢、炸管，严重影响集热效率和使用寿命，特别是真空管集热器类太阳能热水系统，不但无法解决停用期间过热问题，也难以解决运行期间因停电和故障引起的过热问题，热水系统受过热的危害极大，集热器无法根据用热要求随时停用或启用，无法真正实现集热控制自动化。

3、隔离换热难：组成的二次循环集热型太阳能热水系统，无论是U型真空管类还是平板集热器类，集热器收集的太阳能都必须通过换热器和两侧循环泵才能进入水箱，都需要大功率板式换热器和两侧循环泵同时运转，集热换热耗电量大，循环泵易损坏，易导致故障频发，换热器长期处于热水中，一侧外表结垢无法避免，结垢阻碍换热，降低换热效率，进而降低集热量。

4、集热器最大可并联的集热面积小于50平方米，组成的太阳能热水系统涉及分系统多，所需集热泵、换热器、换热器数量，故障因素多，设备、管路热损大，测控系统复杂。

5、真空类集热器进出口在同一端，热能导出难，导出效率低。