採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置的製作方法

2023-06-28 15:43:46

專利名稱：採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能熱水器和電熱水器領域，具體是一種採用低功率循環泵與 太陽能熱水器(集熱器)置換熱水的(光電熱水器)儲熱水組合裝置。
背景技術：
目前，儲水式電熱水器雖然具備安裝、使用方便，可以在室內任意用水點安裝，熱 水輸出管線短、即開加熱，帶壓用水，洗浴感好，安全耐用等特點，但熱水的來源只是單一依 靠電加熱，耗電量大，不節能；而太陽能熱水器，雖然節能，但在城市化集合式住宅樓中推廣 應用時仍存在一定的缺陷和問題，致使利用太陽能制生活熱水的節能方法和產品不能夠被 廣泛的應用與推廣。例如，整體機(太陽能熱水器主要分為整體機和分體機)太陽能集熱 裝置和儲熱水箱連在一體，都在住宅樓頂擺放，熱水輸出管線長，每次使用熱水時，需放掉 管內大量冷水，即造成水資源浪費，也非常不方便；在我國北方為了防止輸水管線的凍堵都 加裝管路電伴熱帶，不但浪費能源，伴熱帶老化維護不及時時易短路著火，不安全；分體機 陽臺、壁掛式分體機，採用工質換熱管換熱-間接式分體機，或者，冷熱水自然重力式換熱 形式_直熱式分體機，這些技術都要求儲熱水箱與太陽能集熱器距離不能過長，(一般不超 過3米)，所以這種分體式太陽能熱水器都要掛放在樓房陽臺、南立面牆壁上，由於建築學 對建築南立面有美觀度設計要求，所以這類太陽能壁掛機必須統一統一設計、統一安裝，因 此需要開發商一次性投資，投資費用巨大，致使這類分體式太陽能熱水器不能實現全面推 廣。例如直熱式分體機，申請號03235642. 0(公開號CN2651665Y)專利，集熱箱中通過集 熱器吸收太陽能產生的高溫水，利用高溫水的水分子比重較輕，低溫水的水分子比重較重 的原理，經過上方的循環水管自然進入承壓式儲水箱上方，承壓式儲水箱下方的低溫水經 過循環水管自然進入集熱箱實現冷熱水自然重力式換熱形式。屋頂式分體機(循環泵強制循環換熱分體機)，申請號200510056986. 5 (公開號 CN1837711A)專利，採用循環泵將室內水箱中的低溫水與太陽能集熱器聯集箱中的太陽能 製成的高溫水進行強制循環置換，置換結束後集熱器進水管和集熱器出水管中存有水，並 且這些水是有一定溫度的，下次循環換熱前這些水會變成冷水，不但是將上次太陽能製成 的一些熱能白白的浪費掉，而且，在下次循環換熱時這些低溫水(冷水)會中和掉系統內太 陽能製成的一部分熱能，致使系統無法實現正常的太陽能制熱水功能，尤其在我國北方；另 夕卜，在我國北方為了防止輸水管線的凍堵都加裝管路電伴熱帶，不但浪費能源，伴熱帶老化 維護不及時時易短路著火，不安全。又例如申請號200820210687. 1(公開號CN201293394Y)專利，採用開式循環泵強 制循環換熱形式，即循環水泵啟動將室內水箱中的低溫水經過前次循環換熱已排空無水的 循環上水管路進入集熱器水箱中，將集熱器水箱中的太陽能製成的高溫水頂出，通過前次 循環換熱已排空無水的循環下水管路進入室內水箱中，與室內水箱中的低溫水進行置換， 此過程中，止水呼吸閥向室內水箱中吸進空氣，室內水箱空氣容積為原循環上水管路和循 環下水管路排空狀態的空氣容積總和，換熱結束後，循環上水管路和循環下水管路的等容積的水排空流進室內水箱中，將水箱中的空氣通過止水呼吸閥頂出水箱，完成一次置換太陽能製成的熱水過程；由於該系統是在開式狀態下進行上、下水箱強制循環換熱工藝，來完 成置換太陽能製成的熱水過程，在較低的樓房上(2樓以下)使用時，可以選用低揚程泵，一 般可選用屏蔽泵(功率60W-120W)額定揚程6-15米，有效揚程2_8米，噪音較低(40分貝 以下，國家標準室內小於45分貝)；然而在較高樓房上(2樓以上)使用時，就需要採用較 高揚程、較大功率的循環泵，一般可選用自吸泵(功率300W-750W)額定揚程15-40米，有 效揚程8-35米，噪音高(70分貝以上)，需要降噪音處理，噪音的處理成本很高，致使此專利 產品的投資收益比例失衡，較高的降噪音費用和耗電費用成為其全面推廣的瓶頸；另外，該 分體機系統在循環泵啟動換熱時不能正常帶壓使用熱水，也不方便。

實用新型內容針對上述情況，本實用新型提供一種採用低功率泵與太陽能熱水器(集熱器)置 換熱水的(光電熱水器)儲熱水組合裝置，並且實現本實用新型裝置與太陽能熱水器(集 熱器)遠距離、大高度差的熱水置換，該裝置可以解決儲水式電熱水器單一的依靠電加熱 制熱水的耗電問題；另外，本實用新型還可以解決因為現有整體式太陽能熱水器產品在使用中存在 的放冷水，不方便使用，輸水管線防凍睹加裝電伴熱帶，浪費電源，伴熱帶老化短路著火，不 安全的原因，以及因為需要統一安裝的一種分體式太陽能熱水器，一次性投資費用巨大和 採用較高揚程循環泵強制換熱循環的分體式太陽能熱水器的水泵的功率大、耗電量大、噪 音大而制約推廣原因，使利用太陽能制熱水這一節能項目不能夠真正實現全面應用推廣的 問題。本實用新型的技術方案是一種採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置，該裝置設有儲熱 水箱，儲熱水箱內設有水溫傳感器，儲熱水箱連有進水管路和出水管路，儲熱水箱內裝有電 加熱器，進水管路一端設有進水口，出水管路一端設有出水口 ；進水管路連有循環上水管路，出水管路連有循環下水管路；或者，進水管路連有循 環下水管路，出水管路連有循環上水管路；循環上水管路一端設有上水管接口，循環下水管路一端設有下水管接口，循環上 水管路和循環下水管路連通排放管路，循環上水管路和循環下水管路之間的排放管路上裝 有水流控制閥，排放管路的排空端管路上裝有排空閥，排放管路的排空端上設有排放管接 口，在循環上水管路上裝有循環管路控制閥，循環下水管路上裝有控制閥；在進水管路與循環上水管路連通的管路上裝有循環泵；或者，在出水管路與循環上水管路連通的管路上裝有循環泵；或者，在出水管路與循環下水管路連通的管路上裝有循環泵，或者，在進水管路與 循環下水管路連通的管路上裝有循環泵。所述的採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置，在該裝置的排 放管路一端的排放管接口上連有副水箱，副水箱上端設有溢流管口。所述的採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置，在該裝置的副 水箱內設有水位傳感裝置。[0016]所述的採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置，在該裝置的進 水管路上連有節水管路，或者，在出水管路上連有節水管路；或者，在循環泵出水口與循環管路控制閥之間的管路上連有頂水管路，頂水管路 另一端與進水管路連通，頂水管路上設有自動閥，在循環泵進水口的管路上裝有管路電控 閥，在循環泵進水口與管路電控閥之間的管路上連有節水管路；或者，在循環泵出水口與循環管路控制閥 之間的管路上連有節水管路；或者，在循環泵進水口與控制閥之間的管路上連有節水管路；在節水管路上設有節水管路閥，節水管路另一端連通副水箱，在該裝置的進水管 路上設有進水控制閥。所述的採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置，在該裝置的出 水管路上設有管路傳感器。所述的採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置，在該裝置的在 排放管路的排空端管路上裝有傳感器。所述的採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置，在該裝置的排 放管路一端的排放管接口上連有排空管路；或者，在該裝置的副水箱的溢流管口上連有排 空管路。所述的採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置，在進水管路上 裝有洩壓閥。所述的採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置，在該裝置的進 水管路上裝有止回閥。所述的採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置，該裝置設有控 制系統各個部件、閥件動作完成系統功能作用的控制儀表。本實用新型的有益效果是1、本實用新型是由儲熱水箱，電加熱器，循環水泵和各種控制閥、傳感部件以及智 能控制系統組成的，即可依靠電能制熱水又可以依靠太陽能制熱水的一種新型的制熱水裝 置，該裝置除了和儲水式電熱水器一樣外部都設有進水口和出水口以外，外部還設有上水 管接口和下水管接口及排放管接口，按儲水式電熱水器相同的安裝方式將進水口和出水口 分別與自來水管路和熱水管路相連，將水箱上滿水，通電啟動電加熱後，就可以完成電制熱 水過程，具有儲水式電熱水器所有功能特點和熱水的使用方式；如果將上水管接口、下水管 接口和排放管接口的管口分別與太陽能熱水器(集熱器)的上水管和下水管相連及再與一 條排空管路相連，該裝置儲熱水箱中的低溫水與太陽能熱水器(集熱器)吸收太陽光能產 生的高溫水通過該裝置中的小功率靜音循環泵及各閥件、功能部件的動作進行置換，就可 以完成太陽能制熱水過程；該裝置可以解決儲水式電熱水器單一的依靠電加熱制熱水的 耗電問題；也保證了在利用太陽能制熱水的裝置在任何天氣情況下的熱水的連續使用。2、該裝置可以在室內任意用水點安裝，熱水輸出管線短、即開加熱，如果將上水管 路接口、下水管路接口和排放管接口的管口分別與太陽能熱水器(集熱器)的上水管和下 水管相連及再與一條排空管路相連，該裝置儲熱水箱中的低溫水與太陽能集熱器吸收太陽 光能產生的高溫水通過該裝置中的循環泵及各閥件、功能部件的動作進行置換，就可以完 成太陽能制熱水過程；可以解決因為現有整體式太陽能熱水器產品在使用中存在的放冷水，不方便原因，而致使利用太陽能制生活熱水的節能方法和產品不能夠被廣泛的應用與 推廣問題。3、本實用新型可以實現室內該裝置的儲熱水箱中的低溫水與樓頂太陽能集熱器 水箱中的太陽能製成的高溫水進行循環置換，置換結束後，太陽能熱水器(集熱器)的上水 管和下水管中的水可以依靠自然落差排空，排空後上水管和下水管中無水，無需加裝管路 防凍電伴熱帶，可以解決因為現有整體式太陽能熱水器產品在我國北方使用時為了防止 管路凍睹需要加裝管路電伴熱帶，浪費電源，伴熱帶老化維護不及時時短路著火、不安全的 原因，而致使利用太陽能制生活熱水的節能方法和產品不能夠被廣泛的應用與推廣問題。4、本實用新型裝置通過太陽能制熱水時基本上可以實現一次性與太陽能熱水器 (集熱器)中的熱水進行置換(每天可實現1-2次)，置換結束後，儲熱水箱中的水溫基本上 可以升至使用(洗浴)標準，故此對本實用新型裝置的儲熱水箱18和與本實用新型裝置配 套選用的太陽能熱水器(集熱器)上的集熱水箱26的容量及太陽能熱水器(集熱器)上 的太陽能集熱面積進行科學合理的匹配設計，就更能達到節水、節能的目的。例如儲熱水 箱18和集熱水箱26的容量設定50L，太陽能熱水器(集熱器)的集熱面積設定給100L容 量的集熱水箱26配套的面積，即2倍匹配，所以太陽能熱水器(集熱器)吸收光能，就可能 在半天時間將集熱水箱26中的50L水加熱到設定溫度(45-70°C )，與儲熱水箱18中的低 溫進行置換後，再用半天時間將集熱水箱26中與儲熱水箱18置換過來的50L低溫水再次 加熱，達到設計溫度(45-70°C)；在半天晴天或者不算晴朗天氣時，本實用新型裝置也可能 用全天時間利用太陽能製成50L的、達到洗浴溫度的一箱熱水，以減少以往的集熱面積與 水箱容量對等匹配的太陽能熱水器在天氣不好時，太陽能制熱水溫度達不到洗浴溫度，而 需啟動電加熱的次數，最大限度的節約了電能；過去傳統有「管路排空」設計的整體式太陽 能熱水器，在每次使用熱水時都要向系統外排放水，本實用新型裝置把這種每天的上百次、 數十次的水的排放，改變為每天1-2次的儲熱水箱18與集熱水箱26置換熱水後的「管路 排空」設計，管路排空次數極少，排水量很少(例如1_11樓、3-35米，選用內徑9mm的換熱 管，上、下水管每次排水量0. 6-4L，注水在65°C相對於4°C時其體積的膨脹係數約為0. 02， 100L儲水式電熱水器從4°C加熱到65°C時，通過洩壓閥排出的膨脹水損失量約2L)可以 直接對地漏排放，或者，也可以用容器盛裝，用於家庭其它用水，不但可以最大限度的節約 用水，而且使太陽能制熱水裝置使用的更加方便，推廣性更強；另外由於排水量很少，所帶 走的熱能量少，安裝在室內的本實用新型裝置可以利用與其遠離而安裝在樓頂的太陽能熱 水器(集熱器)制熱水，所以可使太陽能熱水器(集熱器)的推廣、擺放不必再考慮建築南 立面美觀度的設計要求，可以實現在樓頂有規則的零散安裝，無須開發商統一安裝，無一次 性巨大投資費用，可以解決採用工質換熱管換熱和冷熱水自然重力式換熱形式的太陽能分 體機，由於技術要求儲熱水箱與太陽能集熱器距離不能過長，太陽能集熱器、水箱都要掛放 在樓房陽臺、南立面牆壁上，必須統一安裝，一次性投資費用巨大，不能實現全面推廣的問 題，突破了這一推廣的瓶頸，使利用太陽能制生活熱水的節能方法和產品能夠實現廣泛的 應用與推廣。4、本實用新型裝置中通過增設副水箱等節能裝置系統設計，室內儲熱水箱中的低 溫水與樓頂太陽能集熱器水箱中的太陽能製成的高溫水進行循環置換，當置換結束後，可 以實現太陽能熱水器(集熱器)的上水管和下水管中的水可以依靠自然落差排空流入副水箱中，並且在使用熱水時，這些水可以通過系統中的循環泵、閥件動作，攜帶其熱能進入儲 熱水箱中或者直接進入出水管路，流出混水閥，使這些排空水的熱能仍然在系統中被利用， 即節水又節能，使利用太陽能制生活熱水的節能方法和產品能夠被廣泛的應用與推廣。5、本實用新型裝置中的低溫水與太陽能熱水器(集熱器)中的熱水進行置換前， 各閥件動作，帶壓自來水，或者，帶壓水頂進太陽能熱水器(集熱器)的上水管和下水管，將 管中的空氣和太陽能熱水器(集熱器)上集熱水箱中上端的空氣通過排氣裝置頂出系統 夕卜，使太陽能熱水器(集熱器)及上水管和下水管與該裝置處於同一密閉承壓系統，為此就 可以利用較低功率的循環泵(可選用靜音屏蔽泵，功率60W-120W，噪音低，40分貝以下，滿 足國家標準室內小於45分貝)實現本實用新型裝置儲熱水箱中的低溫水與安裝在樓頂 的太陽能熱水器(集熱器)中的、遠距離、大高度差的熱水進行強制循環置換，解決了管路 排空的開式強制循環換熱的分體式太陽能熱水器需要的大功率、高揚程泵的噪音大、耗電 大而制約推廣的問題，使利用太陽能制生活熱水的節能方法和產品能夠被廣泛的應用與推 廣。

圖1為本實用新型的一種實施方案外形結構示意圖； 圖中，1-進水口 ；23-出水口 ；12-上水管接口 ；15-下水管接口 ；9_排放管接口 ； S-泵閥室；6-循環泵。圖2、圖3、圖13、圖14均為本實用新型原理結構示意圖；圖中，1-進水口 ；2-進水管路；3-止回閥；4-洩壓閥；5-循環管路控制閥；6_循環 泵；7-循環上水管路；8-水溫傳感器；9-排放管接口 ；10-傳感器；11-排空閥；12-上水管 接口 ； 13-水流控制閥；14-排放管路；15-下水管接口 ； 16-電加熱器；17-循環下水管路； 18-儲熱水箱；19-控制儀表；20-控制閥；22-出水管路；23-出水口。圖4為本實用新型一種單獨使用電加熱的原理結構示意圖；圖中，1-進水口 ；2-進水管路；3-止回閥；4-洩壓閥；5-循環管路控制閥；6-循 環泵；7-循環上水管路；8-水溫傳感器；9-排放管接口 ；10-傳感器；11-排空閥；12-上水 管接口 ； 13-水流控制閥；14-排放管路；15-下水管接口 ； 16-電加熱器；17-循環下水管 路；18-儲熱水箱；19-控制儀表；20-控制閥；22-出水管路；23-出水口 ；31-自來水管路； 32-熱水管路；33-混水閥。圖5、圖6、圖15、圖16均為本實用新型利用太陽能和電雙功能制熱水的原理結構 示意圖；圖中，1-進水口 ；2-進水管路；3-止回閥；4-洩壓閥；5-循環管路控制閥；6-循 環泵；7_循環上水管路；8-水溫傳感器；9-排放管接口 ；10-傳感器；11-排空閥；12-上 水管接口 ； 13-水流控制閥；14-排放管路；15-下水管接口 ； 16-電加熱器；17-循環下水 管路；18-儲熱水箱；19-控制儀表；20-控制閥；21-溫度傳感器；22-出水管路；23-出水 口 ；24-上水管；25-太陽能熱水器(集熱器)；26-集熱水箱；27-上進口 ；28-止水排氣閥； 29-下出口 ；30-下水管；31-自來水管路；32-熱水管路；33-混水閥；34-排空管路；35-地 漏。圖7為本實用新型利用太陽能和電雙功能制熱水的利用下水管排氣的原理結構示意圖；圖中，1-進水口 ；2-進水管路；3-止回閥；4-洩壓閥；5-循環管路控制閥；6-循環泵；7_循環上水管路；8-水溫傳感器；9-排放管接口 ；10-傳感器；11-排空閥；12-上 水管接口 ；13-水流控制閥；14-排放管路；15-下水管接口 ；16-電加熱器；17-循環下水 管路；18-儲熱水箱；19-控制儀表；20-控制閥；21-溫度傳感器；22-出水管路；23-出水 口 ；24-上水管；25-太陽能熱水器(集熱器)；26-集熱水箱；27-上進口 ；28-止水排氣閥； 29-下出口 ；30-下水管；31-自來水管路；32-熱水管路；33-混水閥；34-排空管路；35-地 漏；36-放氣止水閥。圖8、圖9、圖11、圖12均為本實用新型利用太陽能和電雙功能制熱水的帶副水箱 的原理結構示意圖；圖中，1-進水口 ；2-進水管路；3-止回閥；4-洩壓閥；5-循環管路控制閥；6-循 環泵；7_循環上水管路；8-水溫傳感器；9-排放管接口 ；10-傳感器；11-排空閥；12-上 水管接口 ；13-水流控制閥；14-排放管路；15-下水管接口 ；16-電加熱器；17-循環下水 管路；18-儲熱水箱；19-控制儀表；20-控制閥；21-溫度傳感器；22-出水管路；23-出水 口 ；24-上水管；25-太陽能熱水器(集熱器)；26-集熱水箱；27-上進口 ；28-止水排氣閥； 29-下出口 ；30-下水管；31-自來水管路；32-熱水管路；33-混水閥；34-排空管路；35-地 漏；37-溢流管口 ；38副水箱；39-節水管路；40-節水管路閥；41-水位傳感裝置；42-進水 控制閥；43-管路傳感器。圖10為本實用新型利用太陽能和電雙功能制熱水的帶副水箱的又一原理結構示 意圖；圖中，1-進水口 ；2-進水管路；3-止回閥；4-洩壓閥；5-循環管路控制閥；6-循 環泵；7_循環上水管路；8-水溫傳感器；9-排放管接口 ；10-傳感器；11-排空閥；12-上 水管接口 ；13-水流控制閥；14-排放管路；15-下水管接口 ；16-電加熱器；17-循環下水 管路；18-儲熱水箱；19-控制儀表；20-控制閥；21-溫度傳感器；22-出水管路；23-出水 口 ；24-上水管；25-太陽能熱水器(集熱器)；26-集熱水箱；27-上進口 ；28-止水排氣閥； 29-下出口 ；30-下水管；31-自來水管路；32-熱水管路；33-混水閥；34-排空管路；35-地 漏；37-溢流管口 ；38副水箱；39-節水管路；40-節水管路閥；41-水位傳感裝置；42-進水 控制閥；43-管路傳感器；44-自動閥；45-頂水管路；46-管路電控閥。
具體實施方式
如圖1、2、圖3、圖13、圖14所示，本實用新型結構主要由儲熱水箱18、循環泵6、電 加熱器16和各種控制閥等部分構成。具體結構如下如圖1所示本實用新型的一種實施方案，設有泵閥室S，本實用新型裝置的外部設 有進水口 1、出水口 23、上水管接口 12、下水管接口 15和排放管接口 9 ；如圖2、圖3、圖13、圖14所示，本實用新型設有儲熱水箱18，儲熱水箱18內設有水 溫傳感器8，儲熱水箱18連有進水管路2和出水管路22，儲熱水箱18內裝有電加熱器16， 進水管路2 —端設有進水口 1，出水管路22 —端設有出水口 23。如圖2、圖13所示，進水管 路2連有循環上水管路7，出水管路22連有循環下水管路17 ；或者，如圖3、圖14所示，進水 管路2連有循環下水管路17，出水管路22連有循環上水管路7。如圖2、圖3、圖13、圖14所示，循環上水管路7—端設有上水管接口 12，循環下水管路17—端設有下水管接口 15， 循環上水管路7和循環下水管路17連通排放管路14，循環上水管路7和循環下水管路17 之間的排放管路14上裝有水流控制閥13，排放管路14的排空端管路上裝有排空閥11，排 放管路14的排空端上設有排放管接口 9，在循環上水管路7上裝有循環管路控制閥5，在循 環下水管路17上裝有控制閥20 ；如圖2所示，在進水管路2與循環上水管路7連通的管路 上裝有循環泵6 ；或者，如圖3所示，在出水管路22與循環上水管路7連通的管路上裝有循 環泵6 ；或者，如圖13所示，在出水管路22與循環下水管路17連通的管路上裝有循環泵6 ； 或者，如圖14所示，在進水管路2與循環下水管路17連通的管路上裝有循環泵6。如圖2、圖3、圖13、圖14所示，該裝置設有控制儀表19，控制各個閥件動作完成系 統功能作用；在排放管路14的排空端管路上裝有傳感器10，在進水管路2上裝有洩壓閥4， 在進水管路2上裝有止回閥3。如圖4如示，本實用新型一種單獨使用電制熱水的原理結構示意圖所示如下本實用新型設有儲熱水箱18，儲熱水箱18內設有水溫傳感器8，儲熱水箱18連有 進水管路2和出水管路22，儲熱水箱18內裝有電加熱器16，進水管路2 —端設有進水口 1，出水管路22 —端設有出水口 23，進水管路2連有循環上水管路7，出水管路22連有循環 下水管路17，循環上水管路7 —端設有上水管接口 12，循環下水管路17 —端設有下水管接 口 15，循環上水管路7和循環下水管路17連通排放管路14，循環上水管路7和循環下水管 路17之間的排放管路14上裝有水流控制閥13，排放管路14的排空端管路上裝有排空閥 11 (可選用電磁閥)，排放管路14的排空端上設有排放管接口 9，在循環上水管路7上裝有 循環管路控閥5 (可選用電磁閥)，循環下水管路17上裝有控制閥20，在進水管路2與循環 上水管路7連通的管路上裝有循環泵6 ；該裝置設有控制儀表19，控制各個閥件動作完成 系統功能作用；在排放管路14的排空端管路上裝有傳感器10 (可選用水流傳感器、水流開 關)，在進水管路2上裝有洩壓閥4，在進水管路2上裝有止回閥3，進水口 1與自來水管路 31相連；出水口 23通過出水口 23連有熱水管路32 ；熱水管路32連有混水閥33 ；混水閥33 連有自來水管路31 ；如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，本實用新型的幾
種利用太陽能和電雙用制熱水模式案例的原理結構如下本實用新型設有儲熱水箱18，儲熱水箱18內設有水溫傳感器8，儲熱水箱18連有 進水管路2和出水管路22，儲熱水箱18內裝有電加熱器16，進水管路2 —端設有進水口 1， 出水管路22 —端設有出水口 23 ；如圖5、圖7、圖10、圖11、圖12、圖15所示，進水管路2連 有循環上水管路7，出水管路22連有循環下水管路17 ；或者，如圖6、圖8、圖9、圖12、圖16 所示進水管路2連有循環下水管路17，出水管路22連有循環上水管路7 ；如圖5、圖6、圖7、 圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，循環上水管路7 —端設有上水管接口 12，循 環下水管路17 —端設有下水管接口 15，循環上水管路7和循環下水管路17連通排放管路 14，循環上水管路7和循環下水管路17之間的排放管路14上裝有水流控制閥13，排放管路 14的排空端管路上裝有排空閥11 (可選用電磁閥)，排放管路14的排空端上設有排放管接 口 9，在循環上水管路7上裝有循環管路控制閥5 (可選用電磁閥)，循環下水管路17上裝 有控制閥20 ；如圖5、圖7、圖10、圖11所示，在進水管路2與循環上水管路7連通的管路上 裝有循環泵6 ；如圖6、圖8、圖9所示，在出水管路22與循環上水管路7連通的管路上裝有循環泵6 ；如圖15所示，在出水管路22與循環下水管路17連通的管路上裝有循環泵6 ；如 圖12、圖16所示，在進水管路2與循環下水管路17連通的管路上裝有循環泵6 ；如圖5、圖 6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，在排放管路14的排空端管路上裝有 傳感器10 (可選用水流傳感器、水流開關)，在進水管路2上裝有洩壓閥4，在進水管路2上 裝有止回閥3 ；如圖8所示，在進水管路2上連有節水管路39 ；如圖9所示，在出水管路22 上連有節水管路39 ；如圖10所示，在循環泵6出水口與循環管路控制閥5之間的管路上連 有頂水管路45，頂水管路45另一端與進水管路2連通，頂水管路45上設有自動閥44 (可 選用電磁閥)，在循環泵6進水口的管路上裝有管路電控閥46 (可選用電磁閥)，在循環泵 6進水口與管路電控閥46之間的管路上連有節水管路39 ；如圖11所示，在循環泵6出水口 與循環管路控制閥5之間的管路上連有節水管路39 ；如圖12所示，在循環泵6進水口與控 制閥20之間的管路上連有節水管路39，如圖8、圖9、圖10、圖11、圖12所示，節水管路39 上設有節水管路閥40，節水管路39另一端連有副水箱38，副水箱38內設有水位傳感裝置 41 (可選用水位傳感器、水位開關)，副水箱38上端通過排放管接口 9與排放管路14相通， 副水箱38上端設有溢流管口 37，溢流管口 37與排空管路34相連通，排空管路34通向地漏 35 ；出水管路22上設有管路傳感器43 (可選用水流傳感器、水流開關)，進水管路2上設有 進水控制閥42 (可選用電磁閥)；如圖5、圖6、圖7、圖15、圖16所示，排放管接口 9與排空 管路34相連通，排空管路34通向地漏35 ；如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，進水管路2通過
進水口 1與自來水管路31相連通；出水管路22通過出水口 23與熱水管路32相連通；熱 水管路32連有混水閥33 ；混水閥33連有自來水管路31 ；循環上水管路7通過上水管接口 12與本實用新型裝置配套選用的太陽能熱水器(集熱器)25上的上水管24相連通；循環 下水管路17通過下水管接口 15與本實用新型裝置配套選用的太陽能熱水器(集熱器)上 的下水管30相連通；上水管24通過上進口 27與太陽能熱水器(集熱器)25上方的集熱水 箱26相連；下水管30通過下出口 29與太陽能熱水器(集熱器)25上方的集熱水箱26相 連；集熱水箱26內裝有溫度傳感器21 ；集熱水箱26上方設有止水排氣閥28 ；如圖7所示， 在下水管30上裝有放氣止水閥36 ；本實用新型裝置配套選用的太陽能熱水器(集熱器)25上的集熱水箱26為承壓 水箱，水箱上部的上進口 27和下出口 29都在水箱的上方進入集熱水箱26內一段，以保證 上水管24和下水管30置換換熱結束後，實現管路正常自然落差排空，並由落差排空的虹 吸作用使集熱水箱26上端形成一橫條空氣層；如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖 12、圖15、圖16所示，該裝置設有控制儀表19，控制各個功能部件、閥件動作完成系統各功 能程序、動作，實現太陽能制熱水或者電制熱水。如圖4所示，本實用新型中控制儀表19通過電控線路分別與電加熱器16、水溫傳 感器8的電控線相接。如圖5、圖6、圖7、圖15、圖16所示，本實用新型中控制儀表19通過電控線路與電 加熱器16、水溫傳感器8、循環泵6、傳感器10 (可選用水流傳感器、水流開關)和各電控制 閥及太陽能熱水器(集熱器)25集熱水箱26內的溫度傳感器21的電控線相連接；如圖8、 圖9、圖10、圖11、圖12所示，本實用新型中控制儀表19通過電控線路與電加熱器16、水溫 傳感器8、循環泵6、傳感器10 (可選用水流傳感器、水流開關)、水位傳感裝置41 (可選用水位傳感器、水位開關)、管路傳感器43、(可選用水流傳感器、水流開關)各電控制閥及太陽 能熱水器(集熱器)25集熱水箱26內的溫度傳感器21的電控線相連接；控制儀表19通過接收各傳感器發出的傳感信號指揮相應的電控部件動作，實現 本實用新型裝置的電制熱水；或者，實現該裝置的儲熱水箱18中的低溫水與上方太陽能熱 水器(集熱器)25集熱水箱26中的太陽能製成的高溫水進行循環置換制熱水，並且，置換 結束後，實現太陽能熱水器(集熱器)25的上水管24和下水管30中的水依靠自然落差排 空，及排空水的合理利用；實現該裝置中各閥件損壞時控制儀表19接收傳感器10 (可選用 水流傳感器、水流開關)傳感信號，自動報警，使人員可以及時維護、保證使用安全。本實用新型的工作過程是一、本實用新型裝置的單獨使用電加熱制熱水模式如圖4所示，將系統安裝完畢，向儲熱水箱18中注水打開混水閥33，自來水頂進 儲熱水箱18中，將儲熱水箱18中的空氣通過混水閥33頂出，混水閥33出水、關閉混水閥 33，儲熱水箱18上滿水；開啟控制儀表19電源，本實用新型裝置可以設置和啟動如同儲水 式電熱水器所有功能程序和熱水的使用方式；啟動電加熱使儲熱水箱18中的水溫升至設 定的溫度，打開混水閥旋至熱水端，此時，循環管路控制閥5 (可選用電磁閥)切斷進水管路 2與循環上水管路7的連通；控制閥20切斷出水管路22與循環下水管路17的連通；帶壓 自來水不能進入循環上水管路7和循環下水管路17中，只能通過進水管路2頂進儲熱水箱 18，將儲熱水箱18中的熱水通過出水管路22、熱水管路32頂出混水閥33，旋轉混水閥33， 調節出水溫度。電加熱出現的膨脹熱水通過洩壓閥4排出，使儲熱水箱18中水壓力保持一 定限值，當自來水停水時止回閥3止回切斷儲熱水箱18與自來水管路31的連通，使儲熱水 箱18中的水不能流進自來水管路31中，以保證儲熱水箱18不能被電加熱幹燒。二、本實用新型的幾種利用太陽能和電雙用制熱水模式案例工作過程1、系統安裝及儲熱水箱18上水如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，將上水管路接 口 12、下水管路接口 15，分別與太陽能熱水器(集熱器)的上水管24、下水管30相連；如 圖5、圖6、圖7、圖15、圖16所示，將排放管接口 9與排空管路34相連；如圖8、圖9、圖10、 圖11、圖12所示，將溢流管口 37與排空管路34相連。如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、 圖11、圖12、圖15、圖16所示，將系統安裝完畢，開啟混水閥33，旋至熱水端，自來水頂進儲 熱水箱18，向儲熱水箱18中注水，將儲熱水箱18中的空氣從混水閥33頂出，混水閥33出 水，關閉混水閥33，儲熱水箱18被注滿水；此過程中，如圖5、圖7、圖10、圖11、圖15所示， 循環管路控制閥5 (可選用電磁閥)切斷進水管路2與循環上水管路7的連通；控制閥20 切斷出水管路22與循環下水管路17的連通；如圖6、圖8、圖9、圖12、圖16所示，循環管路 控制閥5 (可選用電磁閥)切斷出水管路22與循環上水管路7的連通；控制閥20切斷進水 管路2與循環下水管路17的連通；如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、 圖16所示帶壓自來水不能通過循環上水管路7和循環下水管路17進入太陽能熱水器(集 熱器)25的上水管24、下水管30中；2、本實用新型裝置配套的太陽能熱水器(集熱器)25集熱水箱26上水儲熱水箱18中注滿水後，開啟控制儀表19電源，啟動集熱水箱26上水程序(按 控制儀表19上水鍵)排空閥11 (可選用電磁閥)關閉，如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，循環管路控制閥5 (可選用電磁閥)開啟；如圖5、圖7、圖 10、圖11、圖15所示，帶壓自來水通過進水管路2進入循環上水管路7 ；如圖6、圖8、圖9、 圖12、圖16所示，帶壓自來水頂進儲熱水箱18中，將儲熱水箱18中的水通過出水管路22 頂進循環上水管路7 ；如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，進 入循環上水管路7中的帶壓水；或者，帶壓自來水又進入太陽能熱水器(集熱器)25的上水 管24，再流進集熱水箱26中；如圖5、圖6、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示， 如控制閥20選用電控閥(可選用電磁閥)(水流控制閥13可選用單向止回閥)，控制閥20 開啟；如圖5、圖10、圖11、圖15所示，帶壓自來水頂進儲熱水箱18中，將儲熱水箱18中的 水通過出水管路22頂進循環下水管路17 ；如圖6、圖8、圖9、圖12、圖16所示，帶壓自來水 通過進水管路2進入循環下水管路17;如圖5、圖6、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖 16所示，進入循環下水管路17帶壓水；或者，帶壓自來水再進入太陽能熱水器(集熱器)的 下水管30，流進集熱水箱26中；如控制閥20選用止回閥、水流控制閥13選用電控閥(可 選用電磁閥)，水流控制閥13開啟，帶壓自來水；或者，從儲熱水箱18中被帶壓自來水頂出 來的帶壓水通過循環上水管路7，一部分經過排放管路14進入下水管30，流進集熱水箱26 中，另一部分進入上水管24，流進集熱水箱26中；如圖5、圖6、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、 圖15、圖16所示，帶壓水通過上水管24、下水管30進入集熱水箱26內，將上水管24、下水 管30內的空氣和集熱水箱26內上方的前次管路排空形成的空氣層中的空氣都通過集熱水 箱26上方的止水排氣閥28排出，帶壓水將集熱水箱26內上方的空氣層添滿水，使集熱水 箱26及上水管24和下水管30與本實用新型裝置處於同一密閉承壓系統；如圖7所示，進 入循環上水管路7中的帶壓自來水進入太陽能熱水器(集熱器)25的上水管24，流進集熱 水箱26中，此過程中，將上水管24內的空氣和集熱水箱26內上方的前次管路排空時的虹 吸作用形成一橫條空氣層中的空氣都通過集熱水箱26上方的止水排氣閥28排出；或者，通 過下水管30上的放氣止水閥36排出，如控制閥20選用逆止閥，控制閥20單向逆止作用， 切斷出水管路22至下水管接口 15方向的、出水管路22與循環下水管路17之間的管路連 通，帶壓水無法通過循環下水管路17進入下水管30中；如水流控制閥13選用逆止閥，水流 控制閥13 (可選用單向止回閥)單向逆止，切斷排放管路14的循環上水管路7至循環下水 管路17方向的連通；帶壓水無法通過循環上水管路7、排放管路14、循環下水管路17進入 下水管30中；此時，帶壓自來水將集熱水箱26內上方的空氣層添滿水後，將集熱水箱26內 的高溫水頂出集熱水箱26進入下水管30中，將下水管30中注滿水，下水管30中的空氣通 過放氣止水閥36排出；此時，集熱水箱26及上水管24和下水管30與本實用新型裝置處於 同一密閉承壓系統。如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，完成 本實用新型裝置配套的太陽能熱水器(集熱器)25集熱水箱26上水程序後，可以通過控制 儀表19自動或者手動停止上水程序如圖5、圖7、圖10、圖11、圖15所示，循環管路控制閥 5 (可選用電磁閥)關閉，切斷進水管路2與循環上水管路7的連通；如圖5、圖10、圖11、圖 15所示，如控制閥20選用電控閥(可選用電磁閥)，控制閥20關閉，切斷出水管路22與循 環下水管路17的連通；如圖5、圖7、圖10、圖11、圖15所示，如控制閥20選用逆止閥，控制 閥20單向逆止作用，切斷出水管路22與循環下水管路17至下水管30方向的連通；如圖6、 圖8、圖9、圖12、圖16所示，循環管路控制閥5 (可選用電磁閥)關閉，切斷出水管路22與 循環上水管路7的連通；如控制閥20選用電控閥(可選用電磁閥)，控制閥20關閉，切斷進
13水管路2與循環下水管路17的連通；如控制閥20選用逆止閥，控制閥20單向逆止，切斷進 水管路2與循環下水管路17至下水管30方向的連通；如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、 圖11、圖12、圖15、圖16所示，帶壓水或者帶壓自來水不能通過循環上水管路7和循環下 水管路17進入太陽能熱水器(集熱器)25的上水管24、下水管30中；此時，排空閥11 (可 選用電磁閥)開啟，如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，如水 流控制閥13選用逆止閥，水流控制閥13的單向逆止作用，只切斷排放管路14的循環上水 管路7至循環下水管路17方向的連通，而循環下水管路17至循環上水管路7方向排放管 路14為開通狀態；如圖5、圖6、圖7、圖15、圖16所示，上水管24、下水管30中的水都能經 排放管路14及通過排放管接口 9與排放管路14相連通的排空管路34進行自然落差排空， 流出系統外，流向地漏35 ；如圖8、圖9、圖10、圖11、圖12所示，上水管24、下水管30中的 水都能通過排放管路14、排放管接口 9，進行自然落差排空，流入副水箱38中；如圖5、圖6、 圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，如水流控制閥13選用電控閥(可選用電磁 閥)，水流控制閥13開啟狀態；如圖5、圖6、圖15、圖16所示，上水管24、下水管30中的水 都能通過排放管路14進行自然落差排空，流出系統外。如圖8、圖9、圖10、圖11、圖12所 示，上水管24、下水管30中的水都能通過排放管路14、排放管接口 9，進行自然落差排空，流 入副水箱38中。與本實用新型裝置配套選用的太陽能熱水器(集熱器)25上的集熱水箱26上部 的上進口 27和下出口 29都在水箱的上方，並進入集熱水箱26內一段，致使進行自然落差 排空時形成虹吸作用，使集熱水箱26上端形成一橫條空氣層。3、本實用新型裝置的太陽能制熱水過程(本實用新型裝置的儲熱水箱18與本實 用新型裝置配套選用的太陽能熱水器(集熱器)25的集熱水箱26置換熱水過程)智能啟動程序可以設定當太陽能熱水器(集熱器)25吸收光能使集熱水箱26中 的水溫達到設定的溫度時(可設定45-70°C )且儲熱水箱18與集熱水箱26水溫溫度差達 到設定值時(可設定8-30°C )控制儀表19接收水溫傳感器8和溫度傳感器21的溫度傳 感信號，發出指令，系統自動啟動儲熱水箱18與太陽能熱水器(集熱器)集熱水箱26置換 熱水程序；手動啟動程序當太陽能熱水器(集熱器)25吸收光能使集熱水箱26中的水溫 達到一定的溫度時(例如45-70°C )，儲熱水箱18與集熱水箱26水溫溫度差有一定差值時 (例如8-60°C )，可手動啟動儲熱水箱18與太陽能熱水器(集熱器)25集熱水箱26置換熱 水程序(例如可手動按控制儀表19上的「循環加熱」鍵)。此時，如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，排空閥
11(可選用電磁閥)關閉，循環管路控制閥5(可選用電磁閥)開啟；如圖10所示，管路電 控閥46為開啟狀態。如圖5、圖7、圖10、圖11、圖15所示，帶壓自來水通過進水管路2進入循環上水管 路7 ；如圖6、圖8、圖9、圖12、圖16所示，帶壓自來水頂進儲熱水箱18中，通過出水管路22 頂出帶壓水進入循環上水管路7;如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖 16所示，如控制閥20選用止回閥，水流控制閥13選用電控閥(可選用電磁閥)；如圖5、圖
7、圖10、圖11、圖15所示，控制閥20單向逆止作用，切斷出水管路22與循環下水管路17 至下水管30方向管路的連通；帶壓水不能通過循環下水管路17進入下水管30，如圖6、圖
8、圖9、圖12、圖16所示，控制閥20單向逆止作用，切斷進水管路2與循環下水管路17至
14下水管30方向管路的連通，帶壓自來水不能通過循環下水管路17進入下水管30 ；此時，如 圖5、圖6、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，水流控制閥13開啟，帶壓水；或 者，帶壓自來水只能通過循環上水管路7，一部分經過排放管路14進入下水管30，流進集熱 水箱26中，另一部分直接進入上水管24，流進集熱水箱26中；如圖5、圖6、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，如控制閥20選用電 控閥(可選用電磁閥)(水流控制閥13可選用單向止回閥)，控制閥20開啟，如圖5、圖10、 圖11、圖15所示，帶壓自來水頂進儲熱水箱18中，通過出水管路22頂出帶壓水進入循環 下水管路17 ；如圖6、圖8、圖9、圖12、圖16所示，帶壓自來水通過進水管路2進入循環下 水管路17 ；如圖5、圖6、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，進入循環下水管路 17帶壓水再進入太陽能熱水器(集熱器)的下水管30，流進集熱水箱26中；如圖5、圖6、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，帶壓水通過上水管 24、下水管30進入集熱水箱26內，將上水管24、下水管30內的空氣和集熱水箱26內上方 的前次管路排空形成的空氣層中的空氣都通過集熱水箱26上方的止水排氣閥28排出，帶 壓水將集熱水箱26內上方的空氣層添滿水，使集熱水箱26及上水管24和下水管30與本實 用新型裝置處於同一密閉承壓系統；此時，如水流控制閥13選用電控閥(可選用電磁閥)， 水流控制閥13關閉，切斷循環上水管路7與循環下水管路17之間的排放管路14 ；如水流 控制閥13選用逆止閥(可選用單向止回閥)，水流控制閥13單向逆止，切斷排放管路14的 循環上水管路7至循環下水管路17方向的連通，此時，如圖10所示，自動閥44(可選用電 磁閥)為關閉狀態；此時，如圖5、圖6、圖8、圖9、圖10、圖11所示，循環泵6 (可選用靜音 屏蔽泵，功率60W-120W)啟動，將儲熱水箱18中低溫水抽出，經循環上水管路7進入太陽 能熱水器(集熱器)的上水管24，流進集熱水箱26中，將集熱水箱26中高溫水頂出經下 水管30、循環下水管路17流進儲熱水箱18中，在同一密閉承壓狀態下進行集熱水箱26與 儲熱水箱18的冷熱水置換；如圖12、圖15、圖16所示，此時，循環泵6 (可選用靜音屏蔽泵， 功率60W-120W)啟動，將儲熱水箱18中低溫水頂出，經循環上水管路7進入太陽能熱水器 (集熱器)的上水管24，流進集熱水箱26中，將集熱水箱26中高溫水頂出經下水管30、循 環下水管路17，在循環泵6作用下頂進儲熱水箱18中，在同一密閉承壓狀態下進行集熱水 箱26與儲熱水箱18的冷熱水置換；如圖7所示，控制閥20可選用止回閥，控制閥20單向逆止作用，切斷出水管路22 與循環下水管路17至下水管30方向管路的連通；帶壓水不能通過循環下水管路17進入下 水管30 ；水流控制閥13可選用逆止閥(可選用單向止回閥)，水流控制閥13單向逆止，切 斷排放管路14的循環上水管路7至循環下水管路17方向的連通，因此進入循環上水管路 7中的帶壓自來水只能經太陽能熱水器(集熱器)的上水管24，流進集熱水箱26中，此過 程中，將上水管24內的空氣和集熱水箱26內上方的前次管路排空時的虹吸作用形成一橫 條空氣層中的空氣都通過集熱水箱26上方的止水排氣閥28排出；或者，通過下水管30上 的放氣止水閥36排出，帶壓自來水將集熱水箱26內上方的空氣層添滿水後，將集熱水箱26 內的高溫水頂出集熱水箱26進入下水管30中，將下水管30中注滿水，下水管30中的空氣 通過放氣止水閥36排出，此時集熱水箱26及上水管24和下水管30與本實用新型裝置處 於同一密閉承壓系統；此時，循環泵6 (可選用靜音屏蔽泵，功率60W-120W)啟動，由於水流 控制閥13的單向逆止作用，從儲熱水箱18中抽出低溫水，只能經循環上水管路7進入太陽能熱水器(集熱器)的上水管24，流進集熱水箱26中，將集熱水箱26中高溫水頂出經下水 管30、循環下水管路17流進儲熱水箱18中，在同一密閉承壓狀態下進行集熱水箱26與儲 熱水箱18的冷熱水置換；如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示， 置換結束後，循環泵6停止；如圖5、圖7、圖10、圖11、圖15所示，循環管路控制閥5 (可選 用電磁閥)關閉，切斷進水管路2與循環上水管路7的連通；如圖5、圖10、圖11、圖15所 示，如控制閥20選用電控閥(可選用電磁閥)，控制閥20關閉，切斷出水管路22與循環下 水管路17的連通；如圖5、圖7、圖10、圖11、圖15所示，如控制閥20選用逆止閥，控制閥20 單向逆止作用，切斷出水管路22與循環下水管路17的、出水管路22至下水管接口 15方向 的管路連通；如圖6、圖8、圖9、圖12、圖16所示，循環管路控制閥5 (可選用電磁閥)關閉， 切斷出水管路22與循環上水管路7的連通；如控制閥20選用電控閥(可選用電磁閥)，控 制閥20關閉，切斷進水管路2與循環下水管路17的連通；如控制閥20選用逆止閥，控制閥 20單向逆止作用，切斷進水管路2與循環下水管路17的、進水管路2至下水管接口 15方 向管路的連通；如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，帶壓自來 水；或者，從儲熱水箱18中被帶壓自來水頂出的帶壓水不能通過循環上水管路7和循環下 水管路17進入太陽能熱水器(集熱器)的上水管24、下水管30中；此時，排空閥11 (可選 用電磁閥)開啟，如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，如水流 控制閥13選用逆止閥，水流控制閥13的單向逆止作用，只切斷排放管路14的循環上水管 路7至循環下水管路17方向的連通，而循環下水管路17至循環上水管路7方向的排放管 路14為開通狀態；如圖5、圖6、圖7、圖15、圖16所示，上水管24、下水管30中的水都能經 排放管路14及通過排放管接口 9與排放管路14相連通的排空管路34進行自然落差排空， 流出系統外，流向地漏35 ；如圖8、圖9、圖10、圖11、圖12所示，上水管24、下水管30中的 水都能通過排放管路14、排放管接口 9，進行自然落差排空，流入副水箱38中，當副水箱38 水滿時可通過溢流管口 37經排空管路34排出系統外(可排入地漏35中)。如圖5、圖6、 圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，如水流控制閥13選用電控閥(可選用電磁 閥)，水流控制閥13開啟；如圖5、圖6、圖15、圖16所示，上水管24、下水管30中的水都能 通過排放管路14進行自然落差排空，流出系統外；如圖8、圖9、圖10、圖11、圖12所示，上 水管24、下水管30中的水能通過排放管路14、排放管接口 9，進行自然落差排空，流入副水 箱38中，當副水箱38水滿時可通過溢流管口 37經排空管路34排出系統外(可排入地漏 35 中)。與本實用新型裝置配套選用的太陽能熱水器(集熱器)25上的集熱水箱26上部 的上進口 27和下出口 29都在水箱的上方，並進入集熱水箱26內一段，致使進行自然落差 排空時形成虹吸作用，使集熱水箱26上端形成一橫條空氣層；本實用新型裝置的儲熱水箱18與本實用新型裝置配套選用的太陽能熱水器(集 熱器)25的集熱水箱26置換熱水結束，完成一次太陽能制熱水過程。對本實用新型裝置的儲熱水箱18和與本實用新型裝置配套選用的太陽能熱水器 (集熱器)25的集熱水箱26的容量及太陽能集熱器面積進行科學合理的匹配設計，就能達 到節水、節能、實現全面推廣的目的。4、本實用新型裝置的電加熱制熱水過程如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，當太陽能制熱水溫度不夠時，可以如同使用儲水式電熱水器一樣，可手動或者自動啟動電加熱程序，完成電 加熱制熱水模式。5、本實用新型裝置的熱水使用過程a、本實用新型裝置非置換換熱狀態下如圖5、圖7、圖10、圖11、圖15所示，循環管路控制閥5 (可選用電磁閥)關閉切 斷進水管路2與循環上水管路7的連通；如圖5、圖10、圖11、圖15所示，如控制閥20選用 電控閥(可選用電磁閥)，控制閥20關閉，切斷出水管路22與循環下水管路17的連通；如 圖5、圖7、圖10、圖11、圖15所示，如控制閥20選用逆止閥，控制閥20單向逆止作用，切斷 出水管路22與循環下水管路17至下水管30方向的管路連通；如圖6、圖8、圖9、圖12、圖 16所示，循環管路控制閥5 (可選用電磁閥)切斷出水管路22與循環上水管路7的連通；如 控制閥20選用電控閥(可選用電磁閥)，控制閥20關閉，切斷進水管路2與循環下水管路 17的連通；如控制閥20選用逆止閥，控制閥20單向逆止，切斷進水管路2與循環下水管路 17至下水管30方向的管路連通；如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖 16所示，帶壓自來水不能通過循環上水管路7和循環下水管路17進入太陽能熱水器(集熱 器)的上水管24、下水管30中；如圖8、圖9、圖10、圖11、圖12所示，節水管路39上設有 節水管路閥40 (可以選用單向止回閥)，由於其逆止切斷作用，帶壓自來水無法通過節水管 路39進入副水箱38中；如圖5、圖6、圖7、圖15、圖16所示，打開混水閥33，自來水通過進 水管路2頂進儲熱水箱18中，將儲熱水箱18中的熱水經過出水管路22頂出混水閥33 ；如圖8、圖9、圖10、圖11、圖12所示，打開混水閥33，自來水通過進水管路2頂進儲 熱水箱18中，將儲熱水箱18中的熱水頂出，經過出水管路22時，管路傳感器43 (可選用水 流傳感器、水流開關)動作，此時如副水箱38中的水位高過設定值時，水位傳感裝置41 (可 選用水位傳感器、水位開關)動作，控制儀表19接受信號發出指令，進水控制閥42 (可選用 電磁閥)關閉，自來水不能進入儲熱水箱18中，此時循環泵6啟動；如圖8所示，循環泵6 抽儲熱水箱18中的熱水，經出水管路22頂出混水閥33，使儲熱水箱18處於負壓狀態，此時 副水箱38中的水在儲熱水箱18的負壓作用，經節水管路39、進水管路2進入儲熱水箱18 中，當副水箱38中的水位降到設定值時，水位傳感裝置41動作，控制儀表19接受信號發出 指令，循環泵6停止，進水控制閥42 (可選用電磁閥)開啟，自來水再次進入儲熱水箱18中 將儲熱水箱18中的熱水繼續經出水管路22頂出混水閥33，繼續進行熱水的使用；如圖9所 示，循環泵6直接抽副水箱38中的水，經出水管路22頂出混水閥33，當副水箱38中的水位 降到設定值時，水位傳感裝置41動作，控制儀表19接受信號發出指令，進水控制閥42 (可 選周電磁閥)開啟，自來水再次進入儲熱水箱18中將儲熱水箱18中的熱水繼續經出水管 路22頂出混水閥33，繼續進行熱水的使用；如圖10所示，管路電控閥46 (可選用電磁閥) 關閉，頂水管路45上的自動閥44 (可選用電磁閥)開啟，循環泵6直接通過節水管路39抽 副水箱38中的水，經進水管路2進入儲熱水箱18中，將儲熱水箱18中的熱水經出水管路 22頂出混水閥33，當副水箱38中的水位降到設定值時，水位傳感裝置41 (可選用水位傳感 器、水位開關)動作，控制儀表19接受信號發出指令，循環泵6停止，管路電控閥46 (可選 用電磁閥)開啟，自動閥44(可選用電磁閥)關閉，進水控制閥42 (可選用電磁閥)開啟， 自來水再次進入儲熱水箱18中將儲熱水箱18中的熱水繼續經出水管路22頂出混水閥33， 繼續進行熱水的使用；
17[0086]如圖11所示，循環泵6為雙向循環增壓泵，循環泵6反向增壓，系統循環換熱時循 環泵6的出水口變成進水口，進水口變成出水口，通過節水管路39直接抽副水箱38中的 水，經進水管路2頂進儲熱水箱18中，將儲熱水箱18中的熱水經出水管路22頂出混水閥 33，當副水箱38中的水位降到設定值時，水位傳感裝置41 (可選用水位傳感器、水位開關) 動作，控制儀表19接受信號發出指令，循環泵6停止，進水控制閥42(可選用電磁閥)開啟， 自來水再次進入儲熱水箱18中將儲熱水箱18中的熱水繼續經出水管路22頂出混水閥33， 繼續進行熱水的使用；如圖12所示，循環泵6直接通過節水管路39抽副水箱38中的水，經進水管路2 進入儲熱水箱18中，將儲熱水箱18中的熱水經出水管路22頂出混水閥33，當副水箱38中 的水位降到設定值時，水位傳感裝置41 (可選用水位傳感器、水位開關)動作，控制儀表19 接受信號發出指令，循環泵6停止，進水控制閥42開啟，自來水再次進入儲熱水箱18中將 儲熱水箱18中的熱水繼續經出水管路22頂出混水閥33，繼續進行熱水的使用；b、置換換熱狀態下如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，儲熱水箱18與
集熱水箱26及上水管24和下水管30處於同一密閉承壓系統，循環泵6啟動，集熱水箱26 中的高溫水與儲熱水箱18中低溫水進行置換，打開混水閥33 ；如圖5、圖7、圖10、圖11、圖 15所示，可以實現帶壓自來水在循環泵6的作用下通過循環上水管路7、上水管24頂進集 熱水箱26中，將集熱水箱26中熱水通過下水管30、循環下水管路17、出水管路22頂出混 水閥33 ；如圖6、圖8、圖9所示，自來水可以通過進水管路2頂進儲熱水箱18中，將儲熱水 箱18中的熱水，經出水管路22頂出混水閥33 ；如圖12、圖16所示，自來水可以通過進水管 路2頂進儲熱水箱18中，將儲熱水箱18中的熱水，經出水管路22頂出混水閥33 ；或者，自 來水和通過循環泵6作用置換下的集熱水箱26中的高溫水一同經進水管路2頂進儲熱水 箱18中，將儲熱水箱18中的熱水，經出水管路22頂出混水閥33 ；如圖8、圖9、圖10、圖11、圖12所示，在系統置換換熱狀態下，控制儀表19可以不 接受管路傳感器43 (可選用水流傳感器)和水位傳感裝置41 (可選用水位傳感器、水位開 關)的動作信號，進水控制閥42處於開啟狀態；6、本實用新型裝置中節水管路39上節水管路閥40的作用在本實用新型的幾種利用太陽能和電雙用制熱水模式案例中，當儲熱水箱18上 水、太陽能熱水器(集熱器)25集熱水箱26上水、太陽能制熱水及熱水使用時，如圖8所示， 與進水管路2連通的節水管路39上設有節水管路閥40(可以選用單向止回閥)，逆止切斷 節水管路39的進水管路2至副水箱38方向的連通，帶壓自來水無法通過節水管路39進入 副水箱38中；如圖9所示，與出水管路22連通的節水管路39上設有節水管路閥40(可以 選用單向止回閥)，逆止切斷節水管路39的出水管路22至副水箱38方向的連通，帶壓自 來水無法通過節水管路39進入副水箱38中；如圖10所示，與循環泵6進水口和管路電控 閥46 (可選用電磁閥)之間的管路連通的節水管路39上設有節水管路閥40 (可以選用單 向止回閥)，逆止切斷循環泵6進水口和管路電控閥46(可選用電磁閥)之間的管路至副 水箱38方向的節水管路39的連通，帶壓自來水無法通過節水管路39進入副水箱38中；如 圖11所示，與在循環泵6出水口和循環管路控制閥5 (可選用電磁閥)之間的管路連通的 節水管路39上設有節水管路閥40(可以選用單向止回閥)，逆止切斷循環泵6出水口和循環管路控制閥5之間的管路至副水箱38方向的節水管路39的連通，帶壓自來水無法通過 節水管路39進入副水箱38中；如圖12所示，與在循環泵6進水口與控制閥20之間的管路 連通的節水管路39上設有節水管路閥40(可以選用單向止回閥)，逆止切斷循環泵6進水 口與控制閥20之間的管路至副水箱38方向的節水管路39的連通，帶壓自來水無法通過節 水管路39進入副水箱38中；7、本實用新型裝置管路防凍安全排空及報警工作過程在本實用新型裝置與其配套的太陽能熱水器(集熱器)25循環置換熱水結束後， 如圖5、圖7、圖10、圖11、圖15所示，循環管路控制閥5關閉切斷進水管路2與循環上水管 路7的連通；控制閥20切斷出水管路22與循環下水管路17的連通；如圖6、圖8、圖9、圖 12、圖16所示，循環管路控制閥5切斷出水管路22與循環上水管路7的連通；控制閥20切 斷進水管路2與循環下水管路17的連通，如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、 圖15、圖16所示，帶壓自來水不能通過循環上水管路7和循環下水管路17進入太陽能熱水 器(集熱器)的上水管24、下水管30中，此時，排空閥11(可選用電磁閥)開啟，如水流控 制閥13選用逆止閥，水流控制閥13的單向逆止作用，只切斷排放管路14的循環上水管路 7至循環下水管路17方向的連通，而循環下水管路17至循環上水管路7方向的排放管路 14為開通狀態；如圖5、圖6、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖15、圖16所示，如水流控制閥 13選用電控閥(可選用電磁閥)，水流控制閥13開啟，循環下水管路17與循環上水管路7 之間的排放管路14為開通狀態；如圖5、圖6、圖7、圖15、圖16所示，上水管24、下水管30 中的水都能通過排放管路14進行自然落差排空，流出系統外；如圖8、圖9、圖10、圖11、圖 12所示，上水管24、下水管30中的水都能通過排放管路14、排放管接口 9，進行自然落差排 空，流入副水箱38中，完成與本實用新型裝置配套的太陽能熱水器(集熱器)25循環置換 熱水結束後的循環管路(上水管24、下水管30)防凍排空過程，此過程中，當排空水流經過 傳感器10 (可選用水流傳感器、水流開關)時，傳感器10雖然動作，控制儀表19接收傳感器 10(可選用水流傳感器、水流開關)傳感信號，但在限定的時間內(正常管路排空時間內) 無報警；如循環管路控制閥5損壞，如圖5、圖7、圖10、圖11、圖15所示，帶壓自來水直接 通過進水管路2，會連續經循環上水管路7、排放管路14、排空閥11、傳感器10流出系統外， 或者，流入副水箱38中；如圖6、圖8、圖9、圖12、圖16所示，帶壓自來水經進水管路2頂進 儲熱水箱18中，將儲熱水箱18中的熱水，經出水管路22頂進循環上水管路7，經排放管路 14、排空閥11、傳感器10流出系統外；或者，流入副水箱38中；如控制閥20損壞，如圖5、圖7、圖10、圖11、圖15所示，帶壓自來水經進水管路2 頂進儲熱水箱18中，將儲熱水箱18中的熱水，經出水管路22頂進循環下水管路17，經循環 下水管路17與循環上水管路7之間的排放管路14(水流控制閥13為開啟狀態的電磁閥； 或者，單向止回閥)通過排空閥11、傳感器10流出系統外，或者，流入副水箱38中；如圖6、 圖8、圖9、圖12、圖16所示，帶壓自來水直接通過進水管路2，會連續經循環下水管路17、經 循環下水管路17與循環上水管路7之間的排放管路14(水流控制閥13為開啟狀態的電磁 閥，或者，單向止回閥)、排空閥11、傳感器10流出系統外；或者，流入副水箱38中；當循環管路控制閥5或者控制閥20損壞時，本實用新型裝置會出現上述的水流 連續外排現象，當水流外排時間超過限定的時間(正常管路排空時間)時，控制儀表19接
19收傳感器10 (可選用水流傳感器、水流開關)傳感信號超過限定的時間(正常管路排空時 間)，控制儀表19報警，使人員可以及時維護、保證排空管路防凍及使用安全。 本實用新型裝置除了和儲水式電熱水器一樣，外部都設有進水口和出水口以外， 外部還設有上水管接口和下水管接口及排放管接口，按儲水式電熱水器相同的安裝方式將 進水口和出水口分別與自來水管路和熱水管路相連，將水箱上滿水，通電啟動電加熱後，就 可以完成電制熱水過程，具有儲水式電熱水器所有功能特點和熱水的使用方式；如果將上 水管路接口、下水管路接口和排放管接口的管口分別與太陽能熱水器(集熱器)的上水管 和下水管相連及再與一條排空管路相連，該裝置儲熱水箱中的低溫水與太陽能集熱器吸收 太陽光能產生的高溫水通過該裝置中的低功率循環泵及各閥件、功能部件的動作進行置 換，就可以完成太陽能制熱水過程，並且置換結束後太陽能熱水器(集熱器)的上水管和 下水管中的水可通過排空管路進行排空，排空無水的上水管和下水管無需加裝電伴熱帶； 該裝置可以在室內任意用水點安裝，輸水管線短、即開加熱，另外本實用新型裝置增設副水 箱、報警裝置的設計，即節水又節能，維護及時，運行更加安全可靠。
權利要求一種採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置，其特徵在於該裝置設有儲熱水箱(18)，儲熱水箱(18)內設有水溫傳感器(8)，儲熱水箱(18)連有進水管路(2)和出水管路(22)，儲熱水箱(18)內裝有電加熱器(16)，進水管路(2)一端設有進水口(1)，出水管路(22)一端設有出水口(23)；進水管路(2)連有循環上水管路(7)，出水管路(22)連有循環下水管路(17)；或者，進水管路(2)連有循環下水管路(17)，出水管路(22)連有循環上水管路(7)；循環上水管路(7)一端設有上水管接口(12)，循環下水管路(17)一端設有下水管接口(15)，循環上水管路(7)和循環下水管路(17)連通排放管路(14)，循環上水管路(7)和循環下水管路(17)之間的排放管路(14)上裝有水流控制閥(13)，排放管路(14)的排空端管路上裝有排空閥(11)，排放管路(14)的排空端上設有排放管接口(9)，在循環上水管路(7)上裝有循環管路控制閥(5)，循環下水管路(17)上裝有控制閥(20)；在進水管路(2)與循環上水管路(7)連通的管路上裝有循環泵(6)，或者，在出水管路(22)與循環上水管路(7)連通的管路上裝有循環泵(6)，或者，在出水管路(22)與循環下水管路(17)連通的管路上裝有循環泵(6)，或者，在進水管路(2)與循環下水管路(17)連通的管路上裝有循環泵(6)。
2.按照權利要求1所述的採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置， 其特徵在於在該裝置的排放管路(14) 一端的排放管接口(9)上連有副水箱(38)，副水箱 (38)上端設有溢流管口(37)。
3.按照權利要求2所述的採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置， 其特徵在於在該裝置的副水箱(38)內設有水位傳感裝置(41)。
4.按照權利要求1所述的採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置， 其特徵在於在該裝置的進水管路(2)上連有節水管路(39)；或者，在出水管路(22)上連有節水管路(39)；或者，在循環泵(6)出水口與循環管路控制閥(5)之間的管路上連有頂水管路(45)，頂 水管路(45)另一端與進水管路(2)連通，頂水管路(45)上設有自動閥(44)，在循環泵(6) 進水口的管路上裝有管路電控閥(46)，在循環泵(6)進水口與管路電控閥(46)之間的管路 上連有節水管路(39)；或者，在循環泵(6)出水口與循環管路控制閥(5)之間的管路上連有節水管路(39)；或者，在循環泵(6)進水口與控制閥(20)之間的管路上連有節水管路(39)；在節水管路(39)上設有節水管路閥(40)，節水管路(39)另一端連通副水箱(38)，在 該裝置的進水管路(2)上設有進水控制閥(42)。
5.按照權利要求1所述的採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置， 其特徵在於在該裝置的出水管路(22)上設有管路傳感器(43)。
6.按照權利要求1所述的採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置， 其特徵在於在該裝置的在排放管路(14)的排空端管路上裝有傳感器(10)。
7.按照權利要求1或2所述的採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝 置，其特徵在於在該裝置的排放管路(14) 一端的排放管接口(9)上連有排空管路(34)； 或者，在該裝置的副水箱(38)的溢流管口(37)上連有排空管路(34)。
8.按照權利要求1所述的採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置，其特徵在於在進水管路(2)上裝有洩壓閥(4)。
9.按照權利要求1所述的採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置， 其特徵在於在該裝置的進水管路(2)上裝有止回閥(3)。
10.按照權利要求1所述的採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝 置，其特徵在於該裝置設有控制系統各個部件、閥件動作完成系統功能作用的控制儀表 (19)。
專利摘要本實用新型涉及太陽能熱水器和電熱水器領域，具體是一種採用低功率泵與太陽能熱水器置換熱水的儲熱水組合裝置。該裝置設有儲熱水箱，電加熱器，循環泵等，該裝置除了和儲水式電熱水器一樣在水箱外面設有進水口和出水口以外，還設有上水管接口和下水管接口及排放管接口，按儲水式電熱水器方式安裝，具有儲水式電熱水器所有功能特點和熱水的使用方式，再將上水管接口和下水管接口分別與樓頂(上方)的太陽能熱水器(集熱器)的上水管和下水管相連，儲熱水箱中的低溫水與太陽能熱水器(集熱器)吸收太陽光能產生的高溫水通過低功率循環泵進行置換，則該裝置中的熱水就可以通過太陽能製成，以解決儲水式電熱水器單一的依靠電加熱的大量耗電問題。
文檔編號F24H1/20GK201764711SQ20102050732
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月27日 優先權日2010年8月27日
發明者王克濤 申請人:王克濤