本实用新型专利技术提供一种用于太阳能热水器的防水垢装置,所述防水垢装置包括:与所述水箱(5)连接的散热器(1),用于对所述水箱(5)内的水进行散热。所述水箱(5)包括下端连通口(52),所述散热器通道一端(11)与所述下端连通口(52)相连通另一端与空气相连通,以形成所述散热器通道(11)与所述水箱(5)的流体连通。散热器(1)中的水被散掉热量从而降低温度后往下流动注入水箱(5)下端,水箱(5)中的热水沿散热器运动到散热器(1)上端继续被散热,从而在散热器(1)与水箱(5)之间形成一个水流循环。不但降低了水箱内水的温度,而且使水处于流动状态,防止了水垢的形成。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及太阳能热水器的防水垢装置,属于太阳能热水器
技术介绍
人类对太阳能的利用历史与整个人类的历史一样悠久。太阳能可以被转化为热能、电能、化学能等。对太阳能转化为热利用最成功的一个例子就是太阳能热·水器。太阳能热水器因其优异的加热水的特性在中国以及全世界都得到了广泛的普及应用。一般来说,太阳能热水器包括支架、水箱、集热管等主要部分。随着太阳能热水器的长时间广泛应用,人们自然发现了一个主要问题,就是太阳能热水器内部(包括集热管、水箱、通水管道等)在长时间使用后容易产生水垢,并沉积在热水器内部或漂浮在热水中。沉积在热水器内部的水垢会影响热管内水的相互流动、温度的传导,并减少集热管的储水量、影响集热管的采光效率,导致热水器效率逐渐变低甚至降低热水器的使用寿命。所以,热水器内部需要专业人员对其进行定期清洗,但这却为用户带来不少麻烦,同时也增加了热水器生产商的成本。为了解决水垢的问题,人们曾经设计出许多不同的技术方案。但这些方案真正被热水器生产商采用的却是寥寥无几,核心原因归纳起来主要包括以下几个方面因去水垢而对热水器本身的设计进行了大改变,对热水器厂家而言毫无吸引力;因过于复杂不适用于真实的情况,不仅工艺复杂而且成本高昂;因除水垢效果十分微弱;因对热水器或使用者存在潜在危害,比如用于除垢而放入热水器的化学液体,会对人体皮肤造成潜在危害。而对于那些被实施的除水垢方案往往也只在一些特殊或高端的产品中使用,而且除水垢效果也难言明显,从而难以普及。所以目前国内的大厂商面对热水器内部水结垢问题时,大多数还是采取人工上门清洗的方法,此方法虽然笨拙,但却还是性价比相对较高的一种方案。其实,热水器内部结水垢的问题并不是不可解决的。对于水垢的形成我们其实是很清楚的,这里可以先来分析水垢的成因。由于绝大部分热水器中使用的是自来水或井水。以自来水为例,当自来水中含有较多的钙(Ca)、镁(Mg)盐类时,在对自来水加热的过程中,Ca (HCO3) 2、Mg (HCO3) 2等会逐渐受热分解为CaC03、MgCO3等沉淀,当温度超过70°C之后,这种分解过程会明显增加,在静止的水中产生的这些沉淀容易沉积在热水器内壁,这就是水垢。由于热水器的原始设计思想是希望在冬天、连续阴雨天等日照不充分的情况下,尽可能满足用户对热水的需求。进而导致新的问题在日照充分的情况下,一定有过多的热量聚集,使集热器、水箱等长时间处于高温状态。这为水垢产生的产生提供了充分的条件。从水垢的成因中我们可以清楚地看到促成水垢形成的要素分别是(I)水中含有大量Ca2+,Mg2+,HC03_等离子;(2)高温;(3)水静止。对于绝大部分热水器来说,难以直接控制(I)水中的离子含量。但是却可以控制(2)高温和(3)水静止这两个因素。特别是在要素(I)具备的时候高温是形成水垢的最核心的因素,高温条件下水静止是辅助的促进因素。其实人们也都已经认识到高温对水垢的影响,所以也有技术方案试图去解决。中国专利CN 202195618 U公开了一种包含一系列温度控制与散热的机械电力装置来控制热水器中的水温以防止结垢。但这个技术方案由于过多地采用机械电力控制装置从而导致成本大量上升,甚至还较大地改变了太阳热水器的内部结构,难以被生产厂家接受。另外,中国专利CN201314712Y和中国专利CN 202254443 U分别公开了一种在太阳能热水器的光照面增加温度传感电控制的伸缩遮阳帘或布来控制水温。这种技术方案同时得考虑强风、雨水腐蚀等其他因素,并且也过多地采用机械控制装置,而且还有额外电力需求,这些都导致成本大量上升,也不适应太阳能热水器生产商的需求。其次,对于水静止也会促进结垢的问题,人们也曾经提出过一些技术方案。中国专利CN 201083448 Y和中国专利CN 201407827Y分别公开了一种通过改变太阳能热水器的集热管为贯通圆筒形管且进水口在下端圆管的方式,加大了集热管内水的流动性来达到除水垢的目的。但这种方案对现有的集热管和热水器整体都进行了较大的改变,增大了成本且改变了生产工艺,也没有为热水器生产商所接受。 另外,人们发现对水进行磁化可以有效防止水垢的产生,中国专利CN2718464Y公开了一种在入水管处增加一段磁化水的装置来防垢的方法,但这种方案只让水在注入水箱的时候得到磁化,而磁化水的性能不能长期保持(一般在磁化6小时候就会消失-参考《才智》2009年28期47页磁化水的物理化学性质及机理初探),所以防垢效果大大减弱。中国专利CN 2911536Y公开了一种将磁化装置设置于集热管和保温水箱之间的方案,这种方案可以让水在迅速加热的过程中所形成的冷热水环流通过磁化,但在水已经加热到较高温度(70-100度)的时候因内部水循环减慢而减少磁化机会,甚至于在内部水温接近100度时基本没有内部水循环而无法对水磁化,但恰恰是高温水容易产生水垢而此时却失去磁化能力,所以导致整体防垢效果也不明显。所以,防止水垢的产生,核心在于控制热水器中热水的温度并且让热水器里的水处于流动状态便能够很好地防止水垢的产生,让流动的水不断经过磁化能更进一步的增强除水垢的能力。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有除水垢的技术无法满足实际需求的缺陷,从而提供一种成本低廉、效果突出的一种用于太阳能热水器的防水垢装置。该防水垢装置可以自然控制热水器中热水的温度并且让热水器里的高温水一直处于流动状态。为了实现上述目的,本技术提供了一种用于太阳能热水器的防水垢装置,所述太阳能热水器包括水箱,所述防水垢装置包括 与所述水箱连接的散热器,用于对所述水箱内的水进行散热。本技术方案通过散热器对水箱内的水降温,有利于阻止水垢的产生。优选地,所述散热器具有用于水通过的散热器通道,所述散热器通道与所述水箱成流体连通。本技术方案中,散热器通道与水箱成流体连通,散热器散发热量温度降低,水箱内的水与散热器内的水进行热交换,从而使水箱内的水温度降低;同时,在散热器内部温度较高的水流向上部,温度较低的水沉在下部并流入水箱内,实现连续降低水箱内水的温度目的。优选地,所述水箱包括下端连通口,所述散热器通道一端与所述下端连通口相连通另一端与空气相连通,以形成所述散热器通道与所述水箱的流体连通,所述散热器通道与空气相连通一端位置高于所述与下端连通口相连通的一端,且高于水箱中最高水位。优选地,所述散热器通道整体上沿竖向延伸,在工作时,散热器中的水被散掉热量从而降低温度后往下流动从下端连通口注入水箱,水箱中的热水继而经下端连通口上升进入散热器继续被散热,从而形成一个水流循环。此技术方案不但降低了水箱中的水的温度,而且形成了水流循环,有效的防止了水垢的产生。优选地,所述水箱具有下端入水口,由所述下端入水口作为所述下端连通口。此种设计可以不用另外开设下端连通口,利用太阳能本身的下端入水口即可完成设置,有利于对现有已安装的太阳能热水器进行简单改造安装本技术,达到防止水垢生成的目的。优选地,防水垢装置还包括与所述散热器连接的温控阀门,用于根据设定的温度打开或关闭所述散热器的散热器通道。在本技术方案中,设置的温控阀门可以根据设定的温度自动打开或关闭所述散热器的散热器通道,从而实现散热器工作的自动化。 优选地,防水垢装置还本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于太阳能热水器的防水垢装置,所述太阳能热水器包括水箱(5),其特征在于,所述防水垢装置包括:与所述水箱(5)连接的散热器(1),用于对所述水箱(5)内的水进行散热。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:孟庆波,黄小铭,吴会觉,李冬梅,罗艳红,
申请(专利权)人:中国科学院物理研究所,
类型:实用新型
国别省市:
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