[发明专利]一种太阳能分层蓄热水箱定向取水装置

说明书

技术领域

本发明属于太阳能的热利用技术领域，涉及太阳能蓄热水箱分层按需取水技术，具体涉及一种可根据用热系统水温需求变化的定向取水装置，既保证用户系统热利用效果，又提高了太阳能热利用效率。

背景技术

我国大多数采暖地区太阳能资源丰富，而利用太阳能采暖是一项符合可持续发展战略的技术。但要利用太阳能热能采暖，必须克服太阳能周期性和随机性的缺点，而利用蓄热装置对热量进行蓄调是解决此问题的有效途径。尤其随着国民经济的发展，生活水平的提高，城镇化发展进程的不断加快，在太阳能富区建立太阳能集中供热热站成为可能，而大型太阳能蓄热技术将被应用。

蓄热水箱蓄热是简便易行的太阳能蓄热技术。太阳能蓄热水箱集热器高温出水管、采暖系统供水管通常设置于水箱顶部，而集热器回水管、采暖系统回水和自来水补水常置于水箱底部。受太阳能集热器进出口水温度、采暖供回水温度以及进出水管流速等因素的影响，水箱内存在明显的竖向水温差异，导致温度较高的水因为密度小而向上流动，温度较低的水因为密度大而向下流动，形成温度分层的现象。这种分层不仅能够提高集热器的效率和太阳能保证率，而且为用户不同的水温需求提供了可能性。

但目前生产的水箱大多采用固定供回水管路的形式，供回水只能 从固定位置离开或进入蓄热水箱。由于天气原因导致集热器集热量不同使得蓄热水箱的蓄热产生不同，从而会使温度分层不同，这就使得向用户供应的水温产生波动，不易稳定。可以说这种固定管路的形式会使供水温度与用户需求出现不匹配的现象。对于大型蓄热水箱此问题更为严重。

发明内容

针对上述现有技术中存在的太阳能蓄热水箱取水口位置固定、不能根据水箱内温度分层进行灵活取水的缺陷，本发明的目的在于，提供一种内置于太阳能蓄热水箱中，可根据用户取水温度需求，进行分层取水的装置，该装置结构简单，操作灵活，能有效解决现有太阳能蓄热水箱中存在的问题，达到分层取水的目的。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种太阳能分层蓄热水箱定向取水装置，包括蓄热水箱，蓄热水箱顶部连接有太阳能集热供水端，蓄热水箱底部侧面连接有太阳能集热回水端，所述的蓄热水箱内壁上安装有分层取水器，分层取水器上活动式设置有分层取水口，分层取水口可在垂直于水平面的方向上移动；分层取水器内部与穿出蓄热水箱的采暖供水端连通，采暖回水端连接在蓄热水箱底部侧面上；蓄热水箱中的水自分层取水口进入到分层取水器内部，经过采暖供水端提供给用户。

进一步地，所述的分层取水口开设于一个取水叠梁阀上，取水叠梁阀活动式安装在分层取水器上。

进一步地，所述的分层取水器上沿垂直于水平面的方向上开设有 滑槽，取水叠梁阀安装在滑槽中，取水叠梁阀通过在滑槽中滑动来改变分层取水口的位置。

进一步地，所述的滑槽平行设置至少一个，滑槽的分布方向为靠近分层取水器内部的方向；其中安装取水叠梁阀的滑槽位于最外部，其余的滑槽中均安装有可在滑槽中滑动的挡水阀，挡水阀与取水叠梁阀活动式连接。

进一步地，所述的取水叠梁阀包括矩形板体，取水叠梁阀的一对上表面边缘分别垂直设置有第三折板和第四折板，所述的分层取水口开设于取水叠梁阀的中部。

进一步地，所述的挡水阀包括上叠梁阀和下叠梁阀，上叠梁阀和下叠梁阀均包括矩形板体，在上叠梁阀和下叠梁阀的两端均分别垂直设置有第一折板和第二折板，其中：

上叠梁阀的第一折板垂直设置在上叠梁阀一端的上表面边缘，第二折板设置在上叠梁阀另一端边缘且第二折板延伸出上叠梁阀的上表面和下表面；

下叠梁阀的第一折板垂直设置在下叠梁阀一端的上表面边缘，第二折板设置在下叠梁阀另一端的下表面边缘。

进一步地，所述的滑槽内侧对称设置有一对固定叠梁阀，固定叠梁阀的纵向截面呈L形，其中一个固定叠梁阀固定于分层取水器的顶部，另一个固定叠梁阀固定于分层取水器的底部。

进一步地，所述的取水叠梁阀的上部通过至少一个上叠梁阀与位于上方的固定叠梁阀连接，取水叠梁阀的下部通过至少一个下叠梁阀 与位于下方的固定叠梁阀连接。

进一步地，所述的一个以上的上叠梁阀中，其中一个上叠梁阀上设置有挂钩，挂钩通过钢丝绳与设置在蓄热水箱顶部的、由电机驱动的滚轮连接。

进一步地，所述的分层取水口上安装有温度传感器，温度传感器与一个取水温度控制器连接，取水温度控制器与所述的电机连接。

进一步地，所述的蓄热水箱底部侧面设置有补水管。

本发明与现有技术相比具有以下技术特点：

1.增强了取水的高度灵活性，大大满足用户的需求