[实用新型]一种太阳能保温水箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能保温水箱，属于太阳能光热利用技术领域。

背景技术

太阳能是可再生能源的重要组成部分，具有广泛分布、取之不尽、用之不竭、环境友好等特点，大力开发利用太阳能符合国家解能减排的政策，具有十分广阔的市场前景。太阳能低温热利用是当前应用最广泛、最为人们接收的一种技术，这其中最成熟的商业化产品当属太阳能热水系统（热水器）。然而，太阳能也由于其固有的间歇性和不稳定性让热水系统用户的使用体验大打折扣，因此只有通过不断的技术革新和改进以提升太阳能热水系统的性能，增强用户认可度，才能永葆其市场竞争力。

太阳能热水系统主要包括集热器件和储热设备，太阳能集热器件目前主流产品包括全玻璃真空管及平板式集热器，储热设备一般采用保温水箱。市售的太阳能热水系统常用的保温水箱存在内部易结水垢、热虹吸力不够、温度梯度不大等诸多不足。针对这些问题，通常采用间接循环系统、强制循环系统，或通过温度控制解决，但是都会导致系统复杂，成本高。本实用新型设计一种高效太阳能保温水箱，着手于水箱结构、材料上的改进，一次性解决了上述问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有的太阳能保温水箱的不足，提供一种高效太阳能保温水箱。

本实用新型通过以下技术方案完成：一种太阳能保温水箱包括：单向排气阀1、排气口2、外壁3、内壁4、保温层5、热水阀门6、热水出口7、热流隔板8、排污口9、排污阀门10、补水口11、补水阀门12、磁化器13、下循环阀门14、下循环口15、相变储能层16、辅助电加热17、上循环口18、上循环阀门19；太阳能保温水箱的内壁和外壁之间设有保温层5和相变储能层16；太阳能保温水箱的顶部设有排气口2，排气口2上装有单向排气阀1；太阳能保温水箱的两个侧壁分别安装上循环口18、热水出口7，上循环口18处装有上循环阀门19，热水出口7处装有热水阀门6；太阳能保温水箱的底部安装有下循环口15、排污口9、补水口11；下循环口15处装有下循环阀门14，排污口9处装有排污阀门10，补水口11处装有补水阀门12；保温水箱的侧壁上装有辅助电加热17。

所述太阳能保温水箱整体为一圆锥台外形，上细下粗。

所述太阳能保温水箱内部安装有磁化器13，磁化器13位于补水口11的一端。

所述太阳能保温水箱内部设置有两块以上的热流隔板8。

本实用新型所述太阳能保温水箱的工作原理如下：

（1）太阳能保温水箱工作时，单向排气阀11在重力的作用下，使得排气口在保温水箱内部压力为外界大气压时，处于常闭状态，这样减少了保温水箱内部由于浮升力作用导致从排气口损失的大量热量，也减少了外界污染物及蚊虫等进入保温水箱内部。当水箱内部的压力大于外界大气压时，单向排气阀1将自动打开，对保温水箱进行泄压，从而确保保温水箱的安全；

（2）补水口在保温水箱内部的一端安装有磁化器2，水进入保温水箱内部时，沿着与磁力线垂直的方向切割，原来水质中缔合链状的大分子，断裂成单个小分子，并被单个水分子包围，使水中的钙、镁等结垢物的针状结晶改变为粒状结晶体，从而破坏了污垢的相互粘附与聚积特性，在壁面上不易凝结为水垢；

（3）相变储能层的相变温度在45℃~60℃，当保温水箱内热水的温度达到该相变温度点后，即使保温水箱内继续获得热量，水温也不会继续升高，因为能量将被相变储能层相变材料吸收，继而减小了保温水箱内热水与环境之间的温差，水箱的热损失将会有明显下降，热性能得到改善。使用热水时，如保温水箱内部热水温度在材料相变温度点以下，则温差会驱动相变储能材料所储存的热量释放给保温水箱内的热水；

（4）保温水箱内部设置有多个热流隔板，避免了保温水箱底层的与上层之间的过快的热对流，使得保温水箱上层与下层之间长时间具有较大的温差，提高的热水的利用率；

（5）整个水箱为上细下粗的圆台外形，使得水箱的重心下移，水箱能更加稳定，同时保温水箱上部横截面积较小，使得上层热水高度被拉长，有益于提高热水从热水口流出供用户使用，同时降低了整个保温水箱的表面积，减小了保温水箱外表面的辐射和对流热损失。

本实用新型的有益效果：

（1）有良好的保温性能，且保温水箱内不易凝结水垢，提高了水箱内的水质标准；

（2）保温水箱内部冷热水之间温度梯度较大、太阳能系统在运行工作时具有较大的热虹吸力；

（3）还具备相变材料储热功能，减小了保温水箱内部水温过高的几率，延长了保温水箱的使用寿命。

附图说明