新型节能节水型太阳能热水器

成果编号：37794

价格：面议

完成单位：南京航空航天大学

单位类别：211系统院所

完成时间：2023年

成熟程度：小批量生产阶段

服务产业领域：能源环保

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发布人：韩远离线

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太阳能热水系统是将太阳光能转化为热能的加热装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器可由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成，把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管，真空集热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而得到所需热水。但是现有的太阳能热水系统在使用过程中存在如下问题： 1、热水管路一般长达十几米，每次使用需排掉其中积存的低温水，并且热水管路的出水温度需要一段时间才能达到使用要求，这之前的出水也均需要排掉，这样便造成了极大的水资源浪费，而且排冷水的过程也需要消耗一定程度的能量。 2、在北方地区，由于气候寒冷，需要在太阳能热水器室外管路上敷设“电热防冻带”，这虽然能够一定程度的起到防冻效果，但是“电热防冻带”的运行需要消耗大量的电能。为了克服现有技术中存在的不足，提供一种新型节水节能太阳能热水系统及其使用方法，具备冷热水循环热交换功能，无需排冷水，不但节约了大量的水资源，而且循环热交换过程只需消耗非常少的节能泵能量，具有很好的节能性。

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成果介绍

科技计划：其他：

成果形式：新技术、新产品

合作方式：技术转让、技术开发、技术咨询、技术服务、技术入股、人才培养、共建载体、其他

参与活动： 2023年高校院所走进镇江产学研合作对接活动第二届江苏产学研合作对接大会 2023年高校院所服务苏北五市产学研合作对接活动

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 0 项
已授权专利,其中:发明专利 0 项
专利号:
一种新型节水节能太阳能热水系统及方法（专利号202111231867.4）

成果简介

综合介绍

创新要点

新型节水节能太阳能热水系统创新点，包括节水模式、供水模式和进水模式三种运行方法； 1.节水模式的运行方法：通过控制器关闭电磁阀，启动节能泵，太阳能热水器内的水流入到节水管的内管中，内管中的水进入到节能泵，通过节能泵增压后被泵入到节水管的外管中，外管中的水与内管中的水进行热交换，最终进入到太阳能热水器内进行水的热质交换，完成循环； 2.供水模式的运行方法：通过控制器关闭节能泵，打开电磁阀，太阳能热水器内的水进入到节水管的内管中，流至电磁阀后进入到进出水管，通过进出水管供应所需等温热水； 3.进水模式的运行方法：通过控制器关闭节能泵，打开电磁阀，冷水从进出水管流至电磁阀后进入到节水管的内管中，通过水管进入到太阳能热水器内部设定水位，同时充满联通管路。

技术指标

本技术与现有技术相比，通过节水管、节能泵、电磁阀和控制器的巧妙设计，利用管内冷水和出水热水在节水管内的热交换，实现了对于冷水的升温和循环使用，其具备如下优点： 1、无需排冷水的过程，节约了大量的水资源。 2、无需排冷水的过程，且循环热交换的过程中，只需消耗非常少的节能泵能量，具备非常好的节能性。 3、外管中的水与内管中的水在流动过程中能够进行热交换，这样便可加快等温速度，减少漏热损失，起到节能效果。具备防冻模式，且防冻模式的运行只需消耗非常少的节能泵能量和电磁阀能量，避免了使用电热防冻带，解决了电热防冻带需要消耗大量电能的问题，有效节约了能耗，非常适用于气候寒冷地区。

其他说明

适合所有需要太阳能光热水的民用、商用、工业用领域。为了验证本系统的效果，将本太阳能热水系统和现有的太阳能热水系统进行对比，现有太阳能热水系统在使用过程中，以典型的Φ12mm水管计算，每1m长度存水为0.113kg，若太阳能热水管长度平均为15m，则每次使用都要浪费大约1.7kg水。若平均每天使用6次，则每天浪费10.2kg水、每月浪费360kg水、每年浪费4320kg水，实际由于管路存在漏热，实际排水还不止管中水，冬天也远大于此；10年浪费43200kg水。而本发明太阳能热水系统能够避免这些水的浪费。将本太阳能热水系统和现有的太阳能热水系统进行能耗对比，按太阳能热水器排水与环境温差35℃估测，每年可节能6.32×105kJ, 减少二氧化碳排放量53.9kg；10年可节能6.32×106kJ, 减少二氧化碳排放量539kg。综而言之，中国现有太阳能热水器近亿台，由于存在热水管（热水器到用户）平均长度近15m，每次使用需排放造成浪费（能量、水量、时间）且不便，如每天有一半用户选择用于不用均造成损失：使用造成浪费水12kg，排放耗能0.5kWh；不使用白白放弃浪费2kWh。年浪费456亿度电（kWh），水2亿吨。本发明专利解决了困扰太阳能热水器产业多年的巨大障碍，仅需极小的能量（2月1度电）彻底解决上述问题，世界首创技术：热待机节能系统，即用即热水，可实现对传统太阳能热水器的更新换代:近亿台的改造，近千万台的新品，以每台套200元计算，产值近200亿元，同时可加速本产业的二次快速崛起焕发新的生机。

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