[实用新型]太阳能快速供热水系统

说明书

(一)技术领域：

本实用新型涉及一种太阳能利用设备，特别涉及一种太阳能快速供热水系统。

(二)背景技术：

目前，市场上常见的太阳能供热水系统主要由排气管、补给水管、供热水管、上循环管、集热器、下循环管和电辅助调温装置组成，太阳能对集热箱体表面加热来达到加热水的目的。然而一般太阳能供热水系统不能控制水箱的水温，如在天气晴朗太阳全天照射的夏季，会将水加热到过高的温度，如65℃以上；而天气不断变化的寒冷冬季，可能就无法将水加热到期望的温度，导致无法使用，这时就需要启动电辅助调温装置进行加热，而现有的太阳能供热水系统一般采用储水式电热辅助调温装置，这种电热辅助调温装置都存在预热时间长、能耗大、热效率低的不足，这就使得目前太阳能供热水系统的使用受到了很大的限制、实用性大大降低。其次，由于现有的太阳能供热水系统的集热器、管道、蓄水箱等均采用的是金属材料，这样，不仅造价高、散热快、绝缘性能差；而且集水器中发热器与水直接接触，在潮湿的环境中工作，使用者要直接接触电热开关，就容易造成触电事故，安全性能差；况且水中存在的各种金属离子与集水器内的发生化学反应形成水垢，最后阻断水道，导致无法使用；再者，现有太阳能供热水系统要求集热器必须安放在高位，导致只能将其安装在平顶屋上，然而现有的集水器由于为金属和玻璃管制成，不仅体积大、重量重、安装极不方便；而且在气候低于0℃时，结冰会使集热器彻底损坏，造成系统报废。

(三)实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够快速加热，而且可以不限量提供热水，散热少、质量轻、安装方便的太阳能快速供热水系统。

本实用新型为解决上述问题所设计的太阳能快速供热水系统，包括补给水管、供热水管、上循环管、下循环管、集热器和电辅助调温装置，其不同之处于：所述集热器内设有多个平行设置的光热转换塑管，每个塑管的上下两端分别开设有进出水口以并联相接，并通过上循环管和下循环管合为一路入水管接入电辅助调温装置。采用这种高吸附高分子材料制成的光热转换塑管既没有光污染，管道的存水量大、热效率高、绝缘性能好，即使雷雨天气也能放心使用；而且不改变水质，自重量也轻、价格便宜、安装方便，可以随意放置在朝阳的位置上。

上述方案中，光热转换塑管的内表面和/或外表面呈波纹状，但最好为内外表面均为波纹状的非平滑表面。光热转换塑管的外表面为波纹状能够最大限度的增加塑管的表面积，减少光的反射，提高热吸收率；内表面为波纹状又能够使得吸收的热量在光热转换塑管内进行热量循环，这样不仅提高了热能利用率，也有效防止了热量的散失。经过这样的改进，能够使得热效率提高60％～100％。

当太阳能所提供的热量不足时，本实用新型需要通过一个电辅助调温装置对水进行辅助加热，以使得从供热水管流出的水能够达到期望的温度，所述电辅助调温装置为即热式，即只有将从供热水管中流出的水才会通过该电辅助调温装置进行加热，这样便能有效防止现有储热式热水器因为一次加热大量的储存水而造成的热量浪费。电辅助调温装置包括一个或一个以上的发热体和热交换器，发热体通过导热绝缘材料贴于热交换器的外表面，通过发热体释放热量至热交换器来加热热交换器中的流过的水。发热体以平面均匀分布在热交换器的表面，热冲击压力对热交换器进行快速强交换，使加热水的效果更均匀、速度更快。而且发热体与水完全隔离，不仅安全性能更高，而且不会产生水垢附着再发热体的表面，从而确保了发热体的加热效率、也不会因发热体热量散发不出去而出现炸裂的问题，因而更安全、更省电、热效率也更高。

上述方案中，发热体为内部烧结有印制电路板的晶瓷(KMCH)发热元件，晶瓷具有电阻性能优异、加热后功率稳定，回温功率≥0.8倍，在工作温度中，两面温度误差≤5℃；功率密度大，升温快，30秒内表面温度高至800℃；不怕干烧、能够得到任意的温度分布、耐热性、热冲击性能比镍铬合金发热体优异；高绝缘强度，可直接合金金属、陶瓷、水接触仍不导电，抗腐蚀性、老化衰减小。

上述方案中，热交换器为内部开有水道的密闭盒体，水道在盒体的内部呈螺旋延伸、且水道的两端的水口分别与入水管和供热水管相接。热交换器内的盒体可以为一个或多个，但为了能够实现快速加热，最好将盒体制成厚度在10mm～30mm之间的长方形盒体，以使得发热器散发的热能能够恰好加热水道中流经的水，多个盒体的宽面相互并排相叠，其内部水道串联相同，并在盒体与盒体间夹有发热体进行热传导。这种结构的设计，能够让水在热交换器中产生涡流搅动，因而使得加热面更大、更均匀，水获得的热量更充分、升温更快。

为了保证热交换器的热传导率，所述热交换器最好选用导热率高的铜或铝制成。