本實用新型涉及一種應用于建筑給排水太陽能熱水系統(tǒng)中熱交換器，特別是一種雙熱源單罐集成熱交換器。

背景技術：

現(xiàn)有技術中，太陽能在建筑給排水熱水系統(tǒng)中應用越來越廣泛，太陽能作為清潔能源，在環(huán)保要求越來越高的今天，節(jié)能建筑中太陽能的利用率已成為國家的強制規(guī)定。由于太陽能的供應具有很大的不確定性，因此太陽能熱水系統(tǒng)必須配置輔助熱源，在間接系統(tǒng)中，這種雙熱源（太陽能集熱器和輔助加熱設備）對應應設置兩個換熱設備：一個是集熱側換熱器，常用水箱或儲罐中加盤管或者是容積式熱交換器，其熱源為太陽能集熱器，太陽能集熱器將光能轉化為熱能加熱的熱水作為該側換熱設備的熱媒；另一個是供熱側換熱器，常用傳統(tǒng)的容積式（半容積式）熱交換器，結構為在儲水罐的側壁焊接連接一插入式的快速換熱裝置，換熱裝置管程是U形管束，殼側由折流板、導流筒等構成介質流動空間，其熱源為系統(tǒng)的輔助熱源鍋爐。鍋爐產(chǎn)生的熱水或水蒸氣作為該側換熱設備的熱媒。由此，該產(chǎn)品存在的問題：

1.太陽能集熱器受天氣、季節(jié)等外界因素影響產(chǎn)生的熱水溫度不穩(wěn)定，并隨時間變化。大部分時間溫度小于等于60℃，該側換熱器的換熱溫差僅5～8℃，屬低溫差換熱，如此時采用盤管或容積式換熱器（U形管）換熱，換熱器傳熱系數(shù)低，換熱管為光管時，總傳熱系數(shù)300～500W/m²℃，無法充分利用太陽能集熱器轉化的熱能。

2.系統(tǒng)集熱側和供熱側各設一個熱交換器，占地面積大，投資高。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是克服上述現(xiàn)有技術中所存在的缺陷，提供一種能夠用一臺換熱設備代替原來兩臺換熱設備的雙熱源單罐集成熱交換器。

本實用新型采用了下列技術方案解決了其技術問題：一種雙熱源單罐集成熱交換器，包括儲水罐，該儲水罐底部置有支腿，以及排污口，頂部置有熱水出口、吊耳，以及安全閥，側部置有壓力表和溫度計，其特征在于：所述的儲水罐的罐體上還固定置有供熱側換熱裝置和集熱側換熱裝置，該儲水罐的罐體上還固定置有上部溫度傳感器和下部溫度傳感器以及控制柜。

本實用新型在半容積式熱交換器結構基礎上，將高效換熱裝置通過循環(huán)泵等管道集成在同一設備上，實現(xiàn)了一臺設備兩個熱源。通過結構布置及溫度控制，使罐內上部和下部有適當?shù)臏夭睿ＷC設備在運行使用中能充分利用太陽能集熱器轉化的熱能。本實用新型解決系統(tǒng)集熱側熱媒溫度低、換熱溫差低造成的換熱性能差的問題，能夠充分利用太陽能集熱設備產(chǎn)生的熱能，具有換熱效率高，占地面積少，投資低等優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

圖2為本實用新型側視圖。

圖3為本實用新型俯視圖。

圖4為本實用新型中供熱側換熱裝置結構示意圖。

圖5為本實用新型中集熱側換熱裝置結構示意圖。

圖6為本實用新型實施例示意圖。

圖中各序號分別表示為：

1-儲水罐、11-上部溫度傳感器、12-下部溫度傳感器、13-壓力表、14-溫度計、15-吊耳、16-安全閥、17-熱水出口、18-支腿、19-排污口；

2-供熱側換熱裝置、21-管箱、22-管板、23-U形管束、24-導流筒、25-折流板、26-螺栓、27-被加熱水出口、28-輔助熱媒進口、29-輔助熱媒出口、210-冷水進口管道、27-旁路支管；

3-控制柜3；

4-集熱側換熱裝置、41-高效換熱器、42-球閥、43-自循環(huán)泵、44-過濾器、45-自循環(huán)出水管道、46-自循環(huán)進水管道、47-熱媒進口、48-熱媒出口、49-支撐角鋼；4a-冷水出口；4b-被加熱水進口；

5-太陽能集熱器、6-集熱循環(huán)泵。

具體實施方式

以下結合實施例以及附圖對本實用新型作進一步的描述。

參照圖1至圖3，本實用新型包括儲水罐1，該儲水罐1底部置有支腿18，以及排污口19，頂部置有熱水出口17、吊耳15，以及安全閥16，側部置有壓力表13和溫度計14。

在本實用新型中，所述儲水罐1的罐體上還固定置有供熱側換熱裝置2和集熱側換熱裝置4，雙熱源的熱量通過換熱裝置將冷水加熱并儲存在儲水罐1內。該儲水罐1的罐體上固定置有上部溫度傳感器11和下部溫度傳感器12。上部溫度傳感器11用來控制供熱側換熱裝置2熱媒進口47閥門的啟閉；下部溫度傳感器12測得溫度與太陽能集熱器5出水口處溫度差，來控制集熱側換熱裝置4熱媒循環(huán)泵的啟停。

所述的儲水罐1的罐體上還固定置有控制柜3，用以實現(xiàn)設備自動控制。

參照圖4，所述的供熱側換熱裝置2通過導流筒24與儲水罐1罐體側壁固定連接，該導流筒24一端通過管板22和螺栓26與管箱21固定連接，該管箱21置有輔助熱媒進口28和輔助熱媒出口29，所述的導流筒24下部置有冷水進口管道210，導流筒24另一端伸入儲水罐1罐體側壁內，其端部置有被加熱水出口27，導流筒24內固定置有能夠熱交換的U形管束23，并置有能夠引導水流方向的折流板14。

所述導流筒24下部置有的冷水進口管道210上還延伸一根穿越儲水罐1罐體側壁后傾斜向下的旁路支管27。

所述供熱側換熱裝置2上的導流筒24軸線設置在儲水罐1罐體頂部向下總高的1/3～1/2處。

參照圖5，所述的集熱側換熱裝置4包括一釬焊或全焊接結構的高效換熱器41，該高效換熱器41通過支撐角鋼49與儲水罐1罐體側壁固定連接，其兩端置有熱媒進口47和熱媒出口48，所述高效換熱器41上的進水口通過自循環(huán)出水管道45依次連接球閥42、自循環(huán)泵43、過濾器44和球閥42后與儲水罐1底部的冷水出口4a相連接，所述高效換熱器41上的出水口通過自循環(huán)進水管道46和球閥42與儲水罐1罐體中部的被加熱水進口4b相連接。

所述的儲水罐1罐體中部的被加熱水進口4b設置在儲水罐1罐體總高的1/2處。

參照圖6，本實施例為一雙熱源單罐集成熱交換器及太陽能集熱系統(tǒng)。

其儲水罐1的罐體上部和下部設有溫度傳感器11和12、壓力表13、溫度計14、安全閥16以及熱水出口17，這些閥門及儀表保證了設備的正常使用及安全。儲水罐1上部設有吊耳15用于吊裝，罐底部設有三個支腿18，保證罐子平穩(wěn)豎立在地面，設置的排污口19用于檢修時放水。

供熱側換熱裝置2，它由管箱21、管板22、U形管束23、導流筒24、折流板14等組成。導流筒24焊接在儲水罐1罐體，其端部加工一被加熱水出口27，使其內部被加熱的水與儲水罐1貫通。換熱裝置管箱21上設置輔助熱媒進口28及輔助熱媒出口29，其都與輔助熱源鍋爐熱水（蒸汽）進出口管道相連，熱媒流經(jīng)U形管束23內換熱后從輔助熱媒出口29流出。冷水從冷水進口管道210進入導流筒24，經(jīng)折流板14阻擋折流，并與U形管束23換熱后，從導流筒24被加熱水出口27流入儲水罐1中。

集熱側換熱裝置4，它由高效換熱器41、球閥42、自循環(huán)泵43、過濾器44、自循環(huán)出水管道45和自循環(huán)進水管道46組成，高效換熱器41上設置熱媒進口47和熱媒出口48。

以下簡述本實用新型的工作過程：設太陽能集熱器5出口溫度T1，儲水罐1的罐體上部溫度為T3，儲水罐1的罐體底部溫度為T4。

當T1-T4≥5～8℃時 ，集熱循環(huán)泵6啟動，太陽能集熱器5產(chǎn)生的熱水作為熱媒從熱媒進口47 進入高效換熱器41，放出熱量，從熱媒出口48、經(jīng)集熱循環(huán)泵6返回太陽能集熱器5。此時，儲水罐1底部的冷水進入高效換熱器41，吸收熱量后再由儲水罐1上部回到儲水罐1內。

當T1-T4≤2～3℃時，集熱循環(huán)泵6停止工作。當T3≥60℃時（該溫度用戶可自己設定），集熱循環(huán)泵6也停止。

當T3＜60℃時（該溫度用戶可自己設定），且T1- T4≤2～3℃時，說明此時太陽能集熱器5產(chǎn)生熱量少，熱媒溫度低。輔助熱源投入使用，輔助熱源熱媒通過進入供熱側換熱裝置2，放出熱量，從出口返回輔助熱源，冷水從冷水進口管道210進入，經(jīng)導流筒24中的折流板14折流并與U形管束23換熱后，從被加熱水出口27流入儲水罐1內。

當T3≥60℃（該溫度用戶可自己設定）時，輔助熱源閥門關閉。

儲水罐1內的水溫即T3（該溫度用戶可自己設定），用戶使用時可從熱水出口17流出，滿足使用要求。