家用電熱水器改裝成的太陽能熱水系統的製作方法
2023-10-10 16:51:59 4
專利名稱：家用電熱水器改裝成的太陽能熱水系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能熱利用技術領域，尤其涉及一種家用電熱水器改裝成的太 陽能熱水系統。
背景技術：
家用電熱水器由於其性能可靠，使用方便，廣受居民歡迎，使用十分普遍。但是也 存在能效低，耗電大的問題。太陽能熱水技術已經十分成熟，有良好的可靠性和使用性能， 具有經濟、節能、環保等多重效益，在全社會提倡低碳節能的大背景下，是十分適合大規模 推廣的一種生態節能技術。分體式太陽能熱水系統可實現太陽能集熱器和貯水箱的分離， 集熱器可靈活地安裝於建築外立面或屋頂，對建築外觀影響小。在目前已安裝電熱水器的家庭中，電熱水器仍在使用正常的情況下，不太可能再 安裝一套太陽能熱水系統。因此，可將既有家用電熱水器進行改造，使之成為太陽能熱水系 統。現有常規改造技術，需要在原電熱水器水箱上開洞，對原設備破壞性較大，或者控制系 統簡單，無法實現合理智能化控制，可能出現熱量倒流、循環水結凍等問題。我們提出一種 對既有家用電熱水器不做破壞性改動的情況下，將其改裝成太陽能熱水系統，並實現合理 智能化控制，主要依靠太陽能加熱生活用水，原電加熱成為輔助加熱，從而減少常規能源的 使用。
發明內容本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種家用電熱水器改裝成的太陽 能熱水系統。家用電熱水器改裝的太陽能熱水系統包括家用電熱水器、太陽能集熱器、循環水 泵、控制器、洩壓閥、常閉型電磁閥、普通閥門、循環管道和溫度傳感器；太陽能集熱器的出 水口與家用電熱水器熱水出水口相連，太陽能集熱器的進水口與家用電熱水器冷水進水口 相連，形成一個封閉的太陽能熱水循環迴路，循環迴路上裝有循環水泵和洩壓閥，控制器與 循環水泵、常閉型電磁閥和溫度傳感器相連，形成自動控制系統。所述太陽能集熱器為平板型太陽能集熱器或金屬_玻璃型真空管太陽能集熱器。本實用新型與現有技術相比具有的有益效果1)將既有家用電熱水器改裝成太陽能熱水系統，利用太陽能加熱生活用水，原電 加熱成為輔助加熱設備，太陽能熱水循環只需要一個功率很小的循環水泵驅動，大大減少 了常規能源的使用，具有節能、環保、經濟等多重效益；2)改造時在既有家用電熱水器上不需要開孔，不破壞原有結構，施工方便、安全， 且十分適合於既有建築節能改造；3)系統運行完全為智能化控制，可防止熱量倒流和循環管路中水結凍，並有效利 用太陽能加熱冷水；4)系統承壓運行，水壓穩定，採用直接循環換熱，熱轉化效率高，用戶用水如普通電熱水器，不受任何影響；5)太陽能集熱器和貯水箱分離，相對位置也沒有要求。每戶集熱器獨立安裝，可安 裝於南向牆面、陽臺欄杆(欄板)，或在既有建築改造時(屋頂平改坡)安裝於南向屋面，和 原有建築很好地結合。
圖1是本實用新型既有家用電熱水器改裝成的太陽能熱水系統的原理示意圖；圖中，家用電熱水器1、太陽能集熱器2、循環水泵3、控制器4、洩壓閥5、常閉型電 磁閥6、普通閥門7、循環管道8、溫度傳感器9。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細說明如圖1所示，家用電熱水器改裝的太陽能熱水系統包括家用電熱水器1、太陽能集 熱器2、循環水泵3、控制器4、洩壓閥5、常閉型電磁閥6、普通閥門7、循環管道8和溫度傳 感器9 ；太陽能集熱器2的出水口與家用電熱水器1熱水出水口相連，太陽能集熱器2的進 水口與家用電熱水器1冷水進水口相連，形成一個封閉的太陽能熱水循環迴路，循環迴路 上裝有循環水泵3和洩壓閥5，控制器4與循環水泵3、常閉型電磁閥6和溫度傳感器9相 連，形成自動控制系統。所述太陽能集熱器1為平板型太陽能集熱器或金屬_玻璃型真空管太陽能集熱
ο溫度傳感器9安裝於所述太陽能集熱器1出水口處，測量太陽能集熱器出水口的 水溫Tl，既有家用電熱水器中的感溫元件測量貯水箱中的水溫T2。一天開始，所述太陽能 集熱器接收太陽輻射並將光能轉化為熱能，當Tl到達某預設溫度時(可設定，如50°C )，且 Tl和T2的溫差達到預設溫度(可設定，如T1-T2彡5°C)時，所述常閉型電磁閥6及循環 水泵3開啟，所述既有家用電熱水器1貯水箱內的水便進入循環環路中，通過太陽能集熱器 被加熱。所述既有家用電熱水器1貯水箱中的水被不斷循環加熱，當T2升高到一定溫度或 室外太陽輻射量不足，從而使Tl與T2越來越將近，當Tl和T2的差值小於某一預設溫度時 (可設定，如T1-T2 ^ 2V )，所述常閉型電磁閥6和循環水泵3自動關閉，太陽能加熱循環 停止，防止熱量倒流。用戶用水時，所述常閉型電磁閥6和循環水泵3也會自動關閉，不進行 加熱循環。用戶用水時，若水溫未達到使用要求，再利用所述既有家用電熱水器1中的電加 熱功能加熱，由於已通過太陽能加熱預熱，電加熱時的能耗會大大減小，在夏季或太陽輻射 充足的情況下，甚至不需要開啟電加熱設備。為防止在夜間氣溫過低，所述太陽能集熱器2 和所述循環管道8中的水結凍，當所述溫度傳感器9測得的水溫Tl小於設定溫度時(可設 定，如Tl < 4°C )，所述控制器4控制所述常閉型電磁閥6和所述循環水泵3定時開啟(可 設定，如每0. 5小時系統運行30秒)，保持系統中的水的流動，防止結凍。由於所述既有家用電熱水器改裝成的太陽能熱水系統為封閉承壓式循環系統，所 述太陽能集熱器1必須是平板型太陽能集熱器或金屬-玻璃型真空管太陽能集熱器等可承 壓運行的太陽能集熱器。每戶太陽能集熱器獨立安裝，可以和建築南向立面、陽臺欄杆(欄 板)結合，也可以在既有建築改造(屋頂平改坡)時，安裝於南向屋面，實現和建築外觀的緊密結合。
權利要求一種家用電熱水器改裝的太陽能熱水系統，其特徵在於包括家用電熱水器(1)、太陽能集熱器(2)、循環水泵(3)、控制器(4)、洩壓閥(5)、常閉型電磁閥(6)、普通閥門(7)、循環管道(8)和溫度傳感器(9)；太陽能集熱器(2)的出水口與家用電熱水器(1)熱水出水口相連，太陽能集熱器(2)的進水口與家用電熱水器(1)冷水進水口相連，形成一個封閉的太陽能熱水循環迴路，循環迴路上裝有循環水泵(3)和洩壓閥(5)，控制器(4)與循環水泵(3)、常閉型電磁閥(6)和溫度傳感器(9)相連，形成自動控制系統。
2.根據權利要求1所述的一種家用電熱水器改裝的太陽能熱水系統，其特徵在於所述 太陽能集熱器(1)為平板型太陽能集熱器或金屬-玻璃型真空管太陽能集熱器。
專利摘要本實用新型公開了一種家用電熱水器改裝成的太陽能熱水系統。它包括家用電熱水器、太陽能集熱器、循環水泵、控制器、洩壓閥、常閉型電磁閥、普通閥門、循環管道和溫度傳感器；太陽能集熱器的出水口與家用電熱水器熱水出水口相連，太陽能集熱器的進水口與家用電熱水器冷水進水口相連，形成一個封閉的太陽能熱水循環迴路，循環迴路上裝有循環水泵和洩壓閥，控制器與循環水泵、常閉型電磁閥和溫度傳感器相連，形成自動控制系統。本實用新型將原家用電熱水器改裝成太陽能熱水系統，大大減少了常規能源的使用，具有節能、環保、經濟等多重效益；改造時不破壞原有結構，施工方便、安全，且十分適合於既有建築節能改造。
文檔編號F24J2/40GK201740244SQ20102026091
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月16日 優先權日2010年7月16日
發明者何海霞, 張三明, 張磊, 王靖華, 陳志剛 申請人:浙江大學