[发明专利]热水箱

说明书

一种热水箱，包括：外壳，其封闭容纳有热交换液体的腔室，该外壳包括基座、侧壁和盖；以及冷水入口，其连接到热交换器的第一端，以及热水出口，其连接到热交换器的第二端，其中，热交换器位于腔室的上部；主加热元件，其连接到电源以用于加热热交换液体，该主加热元件位于腔室的下部。

技术领域

本发明涉及一种热水箱，并且尤其是一种太阳能热水箱，其对于产生节能热水是特别有利的。

背景技术

太阳能热水器通过将太阳辐射收集在吸收器玻璃平板或真空管阵列上而工作。通常，带有面板和箱的热虹吸管配置可确保将热水引导至主压力箱(水平或垂直或在地面(对于抽吸系统而言))。

参照图10，示出了典型的太阳能热水系统200。该系统包括水平安装的储水箱202，在储水箱202的端部并朝向储水箱202的底部具有冷水入口204，在箱202的端部且朝向箱202的顶部具有热水出口203。箱202的容量通常基于安装场所对热水的需求。例如，与有两个成年人的房屋相比，有四个成年人的房屋通常需要更大的储存容量。

箱202连接至通常包括一系列集热管210的集热器或太阳能收集器201，并且通常安装在房屋的屋顶上。

较冷水将趋向于表示为项207的箱202的底部，较热水或热水将朝着由项208表示的箱202的顶部上升。较冷水207离开箱202并通过管205进入集热管210中。通常，用户可以将集热管称为太阳能电池板。穿过集热管210之后，热水经过管206返回到箱202。

家用热水供应因此将进入箱202，然后通过容纳在太阳能收集器210中的铜管。来自太阳的热能将加热太阳能收集器210中的水。然后，加热后的水返回箱202，然后可供用户使用。

在图9中示出了替代的常规太阳能热水系统。该布置类似于图10的系统，但是，水从通常位于地面上的储水箱104泵送到通常位于屋顶上的太阳能集热器100。除了操作是相似的。主冷水通过位于箱104侧面并朝向箱104底部的主冷水入口105进入箱104。

冷水106朝向箱104的底部沉降，而热水102朝向箱104的顶部沉降。冷水106经由管道108泵送至太阳能集热器100。水通过太阳能集热器中的许多管子能够加热水。然后，热水通过管101返回到箱104。

冷水管108有效地穿过箱104的侧壁，朝向冷水106沉降的箱104的底部。相反，从太阳能集热器100经由热水管101返回的热水穿过箱104上部中的箱104的侧壁。这样，冷水和热水的混合被最小化，确保在需要时为用户提供最热的水。进水口105和出水口103必须分别位于箱的底部和顶部附近，以确保仅从箱中释放出热水。

然后，热水102可通过热水出口103供用户使用。在使用中，当用户通过出口103提取水时，经由入口105添加等量的水。

在两种先前布置中的某些情况下，例如在阳光低的阴天，太阳能收集器100、201可能不会产生足够的热量来加热箱104、202中的水。为了避免这种可能情况，热水系统还包括单独的加热元件109、209，它们成为系统的增压器。加热元件109、209连接到AC干线电源。如果需要，该单独的元件109、209可以加热水。

无论是水平安装还是垂直安装的太阳能热水器，通常都将包括一个额外的增压器，以在冬天或多云的天气条件下无法充分利用面板的太阳热能时增加热量。通常，在水平系统中，增压器209朝向箱202的下半部并且在入口204上方穿过箱202的端部。对于垂直系统，增压器109在箱104的下三分之一处穿过箱104的侧壁，并且再次位于高于进水口105的位置处。在两种情况下，增压器的位置都是试图最好地加热箱中的水。特别是，增压器加热的水不会直接受到进入的冷水的影响。如果增压器位于热水区域，也不会受到接收到高温读数的不利影响。该系统的期望是确保箱中的全部供水被加热。通过将增压器放置在箱的下部，可以更好地进行管理。

尽管这样的系统可以提供热水，但是它们也具有许多限制。