一種帶熱回收功能的儲/換熱水箱的制作方法

本發明涉及一種水箱，尤其是一種帶熱回收功能的儲/換熱水箱，屬于熱水器技術領域。

背景技術：

近年來，隨著生活水平不斷提高，居民對家用熱水和采暖的要求也越來越高。燃氣壁掛式快速采暖熱水爐（簡稱壁掛爐）作為一種節能、快速、高效的生活熱水和采暖裝置，越來越被廣大用戶接受。壁掛爐與水箱連接，通過泵將高溫介質輸入水箱的盤管中，加熱水箱中的冷水，以滿足用戶的使用要求。使用過程中通常，當探溫點感測水箱溫度低于設定溫度時，壁掛爐啟動，高溫循環介質加熱水箱；當探溫點感測水箱達到設定溫度，壁掛爐停止工作。

實際上，當用戶持續大量放熱水、水箱溫度低于設定溫度時，雖然壁掛爐開啟循環加熱，但由于水的分層效應，此時水箱底部為冷水，上部為熱水，水箱盤管的有效利用部分僅為冷水區域，高溫水區域換熱效率很低，導致換熱介質循環回溫較高，甚至達不到壁掛爐啟動最小功率，結果引起壁掛爐頻繁啟停，加熱速度較慢，容易產生水箱熱水快速用完、不能連續供應熱水的情況。

為解決用戶持續大量用水的問題，人們采取了加大蓄水箱容積的措施，但大水箱難免帶來加熱時間長、占地面積大、造價高等新問題。

技術實現要素：

本發明的目的在于：針對上述現有技術存在的問題，提出一種可以將大功率熱量及時輸出、持續大流量供應生活熱水，并且避免壁掛爐頻繁啟停的帶熱回收功能的儲/換熱水箱。

為了達到上述目的，本發明帶熱回收功能的儲/換熱水箱包括具有冷水進口和熱水出口的水箱內膽，還包括熱回收裝置，所述水箱內膽中安裝外接壁掛爐熱循環出管的內置換熱裝置，所述熱回收裝置含有相互熱交換的低溫通道和高溫通道，所述低溫通道串聯在冷水源至所述冷水進口管路中，所述高溫通道串聯于熱循環進管。

由于本發明在換熱水箱原有的換熱盤管基礎上增設了熱回收裝置，此熱回收裝置的冷源側為進入水箱的冷水，熱源側為盤管換熱后的中溫換熱介質，因此當持續放熱水壁掛爐啟動時，進入水箱內膽之前的冷水經熱回收裝置吸收中溫換熱介質的熱量，溫度升高后進入水箱，再進一步吸收換熱盤管的熱量，因此可以快速升溫達到使用溫度，保證了大流量的連續熱水供應。同時，中溫換熱介質通過熱回收裝置換熱后成為低溫介質，循環回壁掛爐被加熱，從而使壁掛爐始終保持高功率穩定運行狀態，結果不僅避免了壁掛爐的頻繁啟停，而且將大功率熱量及時輸出，進一步快速水箱升溫、保證持續供應熱水。

優選的：所述熱回收裝置由外夾層冷水通道和循環介質內夾層通道構成；所述循環介質內夾層通道包繞在水箱內膽下部，所述外夾層冷水通道包繞在循環介質內夾層通道外。

進一步優選，所述內膽的筒壁作為循環介質內夾層通道的內壁，所述循環介質內夾層通道的外壁作為外夾層冷水通道的內壁。

更進一步優選，所述內置換熱裝置為換熱盤管，所述換熱盤管的出口與所述熱回收裝置的換熱介質通道進口集成為一個共用口，所述熱回收裝置的冷水換熱通道出口與所述內膽的冷水進口集成為另一個共用口。

附圖說明

圖1為本發明實施例一的系統構成結構示意圖。

圖2為本發明實施例二的系統構成結構示意圖。

圖3為圖2的b處局部放大結構示意圖。

圖4為圖2的a處局部放大結構示意圖。

具體實施方式

實施例一

本實施例帶熱回收功能的儲/換熱水箱如圖1所示，壁掛爐1與水箱2構成的系統包括具有冷水進口5和熱水出口6的水箱內膽3，該內膽3由上封頭3-1、內膽筒體3-2、下封頭3-3密封焊接構成，其中安裝有外接壁掛爐熱循環出管的換熱盤管7。采暖循環和熱水循環相互獨立。采暖循環采用常規末端散熱器循環供暖。

此外還包括熱回收裝置4。該熱回收裝置由相互熱交換的低溫通道——冷水換熱通道4-2以及高溫通道——循環介質換熱通道4-1構成。低溫通道串聯在冷水源至冷水進口5管路中，高溫通道串聯于熱循環進管1-2。

工作時，一方面被壁掛爐1加熱的高溫循環介質經壁掛爐1的加熱循環出管1-1、換熱盤管進口7-1通入內膽中的換熱盤管7中加熱水箱2中的水，之后降溫為中溫換熱介質經換熱盤管出口7-2、熱回收裝置4的換熱介質通道進口4-3進入熱回收裝置4，在循環介質換熱通道4-1與冷水換熱通道4-2中的自來水換熱成為低溫換熱介質，經熱回收裝置4的換熱介質通道出口4-4、壁掛爐加熱循環進管1-2返回壁掛爐1中循環加熱，構成換熱介質循環回路。

另一方面，自來水經冷水換熱通道進口4-5通入熱回收裝置的冷水換熱通道4-2吸收循環介質換熱通道4-1中溫換熱介質的熱量，溫度升高后，經熱回收裝置4的冷水換熱通道出口4-6、內膽的冷水進口5進入內膽3，進一步吸收盤管7的熱量達到用戶所需使用的溫度，從熱水出口6供給用戶使用，構成生活熱水供應回路。

實施例二

本實施例帶熱回收功能的儲/換熱水箱如圖2所示，與實施例一的不同在于，水箱內膽3與高效熱回收裝置4集成為一體。熱回收裝置4由作為低溫通道的外夾層冷水通道4-2’，以及作為高溫通道的循環介質內夾層通道4-1’構成。循環介質內夾層通道4-1’包繞在水箱內膽3下部，外夾層冷水通道4-2’包繞在循環介質內夾層通道4-1’外。

由于雙夾層結構的熱回收裝置4集成在內膽3上，成為內膽結構的一部分，不需要另外配置、安裝，而且換熱盤管出口7-2、熱回收裝置4的換熱介質通道進口4-3可以集成為一個共用口，熱回收裝置4的冷水換熱通道出口4-6、內膽冷水進口5同樣可以集成為一個共用口。

循環介質內夾層通道4-1’為中溫換熱介質層、外夾層冷水通道4-2’為冷水層，循環介質內夾層通道4-1’的內壁為內膽筒體，循環介質內夾層通道4-1’外壁為外夾層冷水通道4-2’內壁，此結構中溫循環介質可同時加熱水箱冷水和自來水進水，同時循環介質內夾層通道4-1’將外夾層冷水通道4-2’與內膽3隔開，避免熱量在冷、熱水間的無效傳遞。

壁掛爐1加熱循環介質，高溫循環介質經壁掛爐加熱循環出管1-1、換熱盤管進口7-1通入內膽盤管7中加熱水箱，換熱成為中溫換熱介質后經換熱盤管出口7-2、熱回收裝置的換熱介質通道進口4-3進入循環介質內夾層通道4-1’，與外夾層冷水通道4-2’中的自來水以及內膽底部的中溫水同時換熱成為低溫換熱介質，經熱回收裝置的換熱介質通道出口4-4、壁掛爐加熱循環進管1-2返回壁掛爐1中循環加熱，形成換熱介質循環回路。

自來水經冷水換熱通道進口4-5通入外夾層冷水通道4-2’吸收循環介質內夾層通道4-1’中溫換熱介質的熱量，溫度升高后經熱回收裝置的冷水換熱通道出口4-6、內膽冷水進口5進入內膽3，進一步吸收盤管7的熱量達到用戶所需使用的溫度，從熱水出口6供給用戶使用，構成生活熱水供應回路。

當用戶持續大量放水時，水箱探溫點8溫度降低到壁掛爐啟動溫度，壁掛爐啟動，水箱處于邊放水邊加熱的狀態，熱水的加熱速度要大于或等于用戶的放水速度才能滿足持續放水要求，這要求水箱的換熱器要一直處于高效換熱狀態，但持續放水的過程中水箱的水溫不是全部處于低溫狀態，換熱器不能高效換熱。增加高效熱回收裝置后，高溫介質通過水箱的盤管換熱成為中溫換熱介質后進入熱回收裝置，進一步換熱后成為低溫介質，循環回壁掛爐，能使壁掛爐始終保持高功率穩定運行狀態，避免壁掛爐頻繁啟停；自來水在進入水箱之前通過高效熱回收裝置吸收中溫換熱介質的熱量，溫度升高后進入水箱，進一步吸收水箱盤管的熱量很快就能達到用戶所需使用的溫度，保證連續供應熱水的使用要求。