CN201706711U - 一种空气能主机与太阳能水箱之间的换热水箱 - Google Patents
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Abstract
一种用于空气能热水器主机与太阳能热水器储水箱之间的立式盘管换热水箱，特别是将该换热水箱铅直地安装在家用型太阳能热水器的水箱中心下面，使换热水箱顶端出水口对准太阳能水箱圆柱侧面底部中心出水口，用铅垂的水管把它们连通，在立式盘管换热水箱的侧面下端设置一个或一个以上的进水口，该进水口接上水管，分一路或多路与太阳能水箱底部的出水口相连，利用立式换热水箱中的水与太阳能储水箱中的水存在温度、压力、比重的差异进行自然循环交换热量，有效地把空气能热水器产生的热量传递到太阳能热水器储水箱中对水进行加热，不仅安装简单、成本较低，而且提高了换热效率。
Description
技术领域：本实用新型涉及一种用于家用空气能热水器主机与太阳能热水器水箱之间的圆柱型立式换热水箱，特别是把该换热水箱垂直地安装在太阳能热水器水箱的下面，并用水管把该换热水箱与太阳能水箱连通，在不用循环水泵的情况下，通过自然循环，把空气能热水器释放到换热器水箱中的热量有效地传递到太阳能热水器的水箱中对水进行加热。
背景技术：目前，家用空气能热水器主机与太阳能热水器水箱之间交换热量的方式有三种：一是直接加热，即把空气能热水器的换热盘管直接放置在太阳能热水器的储水箱内对水直接加热；二是强制循环加热，即用水循环空气能热水器主机通过水泵运行对太阳能热水器储水箱中的水强制循环加热；三是在家用空气能热水器主机与太阳能热水器水箱之间安装卧式盘管换热水箱，即在太阳能热水器水箱下面安装平行于太阳能水箱并与太阳能水箱内胆连通的卧式罐形盘管换热水箱，通过水的温差自然循环对太阳能热水器储水箱中的水加热，这三种加热方式存在下列不足：一是若采用直接加热的方式，因太阳能热水器产生的高温热水加快了换热盘管被腐蚀、结垢的速度，降低了空器能热水器的换热效率，缩短了整机寿命；二是若采用强制循环加热，因增加了水泵使整机成本上升及故障增多；三是若采用罐型卧式盘管换热水箱自然循环加热，因水在内胆轴向水平方向移动很慢，被加热的水没有得到不同水平位置的螺旋换热盘管持续加热，故单位体积的水温度上升较慢，最高水位和最低水位的温差并不大，所以加热的效率不高。
发明内容：为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种用于家用空气能热水器主机与太阳能热水器水箱之间交换热量的圆柱型立式换热水箱。所述的圆柱型立式换热水箱被铅直地放置在太阳能热水器水箱的中心处之下，它具有内胆、外胆和内、外胆之间的保温层，在内胆中有换热盘管，在换热水箱内胆的顶端开孔设置有水管接头，该接头通过水管和太阳能热水器储水箱连通，在换热水箱内胆底端附近的侧面上开孔设置有水管接头，该接头通过水管和太阳能热水器储水箱连通，在换热水箱内胆的圆柱面上开孔设置两个连接换热盘管的冷媒接头，该接头通过冷媒管和家用空气能热水器主机连通，当家用空气能热水器主机运行时，换热水箱内胆中的水被换热盘管加热后迅速向上运动，被加热的水从下至上依次被铅直安装在换热水箱内胆中的换热盘管逐渐加热，从而加快了换热水箱内胆中水的运动速度，加大了水的温差，提高了水在换热水箱与太阳能水箱之间循环的速度，不仅提高了换热效率，而且降低了盘管结垢的程度。
本实用新型的构成：由立式空气能换热水箱的内胆、外胆、换热盘管、聚氨酯隔热层、进水口、出水口、冷媒接头、连接水管和冷媒连接管等组成，在立式空气能换热水箱21的内胆15内是换热盘管19，换热盘管19的进气口24通过冷媒管27连接在主机1的出气口，换热盘管19的出口23通过冷媒管26连接在主机1的进口，内胆15与外胆16之间的夹层是聚氨酯隔热层17，立式换热水箱21的进水口18和22分别通过水管14和25与太阳能热水器的水箱底部出水口9和11连接，立式换热水箱21的顶端出水口13通过水管12与太阳能热水器的水箱底部中心进水口10连接，在太阳能热水器的内胆4内装有水7，在立式换热水箱21的内胆15内装有水20，通过水管12、14和25使太阳能热水器水箱中的水7和立式换热水箱21中的水20连通。
与现有技术比较，本实用新型的有益效果：一是降低了换热盘管被腐蚀、结垢的程度，提高了效率、延长了寿命。因为立式空气能换热水箱中水的高度低于太阳能储水箱中水的高度，所以太阳能储水箱中的高温热水不会进入空气能盘管换热器中，从而降低了空气能换热盘管被腐蚀、结垢的程度，提高了效率、延长了寿命；二是简化了太阳能储水箱的制造工艺，降低了生产成本。与目前在太阳能储水箱里内置换热盘管的生产工艺相比，本实用新型在太阳能水箱中因不设置换热盘管和冷媒接口使得太阳能水箱的制造工艺和生产普通太阳能水箱一样，不仅简单，而且减少了成本；三是加快了水的自然循环速度，提高了换热效率。与水平安装的卧式罐形盘管换热水箱相比，本实用新型的换热水箱因垂直地安装在太阳能水箱下面，一方面它的顶端与底端水位差远比水平卧式换热水箱的水位差大得多，则顶端与底端的温差大，另一方面当立式换热水箱中的水被盘管加热时，从下至上水将流过铅直分布在内胆中的整个螺旋换热盘管，水被逐渐加热，水温向上逐渐递增，温差增加，流速增大，加快了循环，从而提高了换热效率。
附图说明：图中1.家用空气能热水器主机，2.太阳能水箱进水口，3.排气孔，4.太阳能水箱内胆，5.太阳能水箱外胆，6.聚氨酯隔热层，7.水，8.太阳能水箱出水口，9.太阳能水箱底部出水口，10.太阳能水箱底部中心进水口，11.太阳能水箱底部出水口，12.水管，13.立式换热水箱顶端出水口，14.水管，15.立式换热水箱换内胆，16.立式换热水箱换外胆，17.聚氨酯隔热层，18.立式换热水箱底部进水口，19.换热盘管，20水，21.立式换热水箱，22.立式换热水箱底部进水口，23.冷媒出口，24.冷媒进口，25.水管，26.冷媒连接管，27.冷媒连接管。
具体实施方式：如图所示，在太阳能热水器水箱中心下面的安装平面上铅直放置立式换热水箱21，使立式换热水箱顶端出水口13对准太阳能水箱底部中心进水口10，在立式换热水箱21附近安装空气能主机1，在立式换热水箱21的内胆15内是换热盘管19，内胆15与外胆16之间的夹层是聚氨酯隔热层17，在内胆15的上底安装伸出外胆16外的顶端出水口13，在内胆15的靠下底的侧面上安装伸出外胆16外的进水口18和22，在内胆15的侧面上、下分别安装伸出外胆16外的冷媒进口24和冷媒出口23，由内胆15、外胆16、聚氨酯隔热层17、换热盘管19、进水口18和22、出水口13及冷媒进口24和冷媒出口23，组成立式盘管换热水箱21，换热盘管19的两端分别与冷媒进口24和冷媒出口23相连，冷媒连接管26的两端分别与冷媒出口23和空气能主机1的进口相连，冷媒连接管27的两端分别与冷媒进口24和空气能主机1的出口相连，水管12一端与立式换热水箱21的顶端出水口13相连，另一端与太阳能水箱底部中心进水口10相连，水管14一端与立式换热水箱21的进水口18相连，另一端与太阳能水箱底部出水口9相连，水管25一端与立式换热水箱21的进水口22相连，另一端与太阳能水箱底部出水口11相连。
工作原理：当太阳能水箱中的水温低于设定值时(如35℃)，则空气能主机1得电启动开始制热，主机1的高压出口输出高温高压工质气体经冷媒管27和冷媒进口24后进入换热盘管19，换热盘管19将热量传递给立式换热水箱21中的水20，使水20的温度逐渐上升并由内胆15的底端向顶端迅速移动，当内胆15的顶端处水温大于太阳能水箱中水7的温度时，其密度小于太阳能水箱中水7的密度，内胆15的顶端热水经水管12将上升至太阳能水箱中，而太阳能水箱中较低温度的水经水管14和25将下降到立式换热水箱21的内胆15的底部又被加热，使水20中的热量逐渐传递到水7之中，这样的过程循环往复，不断将太阳能水箱中的水7加热至需要的温度。
经换热盘管19换热后，由盘管19的出口23输出低温高压工质，该工质经冷媒连接管26进入主机1内，经膨胀阀膨胀降压后进入蒸发器，吸收空气中热量迅速蒸发成低温低压工质气体，该低温低压工质气体通过压缩机回气管回到压缩机，再次被压缩成高温高压气体输出，这样的过程循环往复，从而不断产生热量制取热水。
Claims (1)
1.一种用于家用空气能热水器主机与家用太阳能热水器水箱之间交换热量的立式盘管换热水箱，其特征是该立式盘管换热水箱被铅直地安装在太阳能热水器水箱中心下面，在立式换热器水箱顶端开孔设置有水接头，该水接头通过铅垂的水管接在家用太阳能热水器水箱底部中心水接头上，在立式换热水箱靠底端的侧面上开孔设置有一个或一个以上的水接头，所有水接头通过水管与太阳能热水器的储水箱连通，该换热水箱是一个具有内胆、外胆及内、外胆之间夹层充注聚氨酯隔热层且在内胆内安装换热盘管和冷媒接头的圆柱型立式盘管换热器。
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