太陽能光伏熱水器的製作方法

2023-10-18 04:05:59

專利名稱：太陽能光伏熱水器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種太陽能熱水器，尤其是一種利用太陽能光伏發電和儲水箱組成的熱水器，屬於太陽能利用技術領域。
背景技術：
現有的太陽能熱水器是由多根並聯的太陽能集熱管和儲水箱連體構成，所述的儲水箱位於上端，多根並聯的集熱管插入儲水箱的下部，在集熱管中的水是利用冷水下沉、熱水上升的原理進行工作。使用時，將冷水放滿在儲水箱和灌入集熱管中，經太陽輻射使集熱管中的水逐步升溫後供人們使用。由於整機安裝於室外屋頂，而且產生的熱能是靠玻璃管，故而存在如下不足1、玻璃管容易被冰雹等擊破而漏水；2、使用時浪費水管中的剩水而且出水沒有壓力；3、安裝於室外保溫效果差，甚至凍破玻璃管及水管；4、屋面承載重而且影響美觀；5、存在安全隱患。
發明內容本實用新型的目的在於克服現有技術存在的不足，而提供一種利用太陽能光伏發電，用低壓直流電能對儲水箱中的水進行加溫，並且可以進行全自動控制的太陽能光伏熱水器。本實用新型的目的是通過如下技術方案來完成的，它主要包括太陽能光伏發電板、儲水箱、控制器和限溫器，所述的太陽能光伏發電板至少是一塊以上，它們通過串聯、並聯或串並聯構成太陽能電源，並經太陽能電源的導線連接於室內儲水箱中安裝的低電壓電加熱管。所述的太陽能光伏發電板是由單晶矽或多晶矽電池片串聯或並聯組成，太陽能光伏發電板的正面附有鋼化玻璃，背面設置有背板，四周由框架將它們固定形成整體，背板設置有正負極的輸出電線。所述的儲水箱主要包括內膽、外殼和兩者之間的保溫材料；儲水箱上設置有進水口、出水口、安全閥安裝口和排汙口 ；所述的儲水箱上還安裝有輔助電加熱管、溫度傳感器、限溫器，並配置有控制器。所述的溫度傳感器通過儲水箱內膽上的盲管孔安裝在儲水箱上或貼接在內膽外壁上；所述的低電壓電加熱管和輔助電加熱管分別通過儲水箱內膽上的孔位安裝在儲水箱內。所述的儲水箱上還安裝有限溫器的溫度傳感探頭，或將溫度傳感探頭貼接在內膽的外壁上；所述的限溫器採用雙金屬片溫控裝置並串接在太陽能電源的導線上；所述的輔助電加熱管和溫度傳感器分別連接於控制器上。所述的儲水箱的外殼上安裝有控制器，所述控制器的內部設有漏電保護，高溫限定電路，並配置有帶溫度顯示和按鍵的面板；所述的溫度傳感探頭與內膽緊貼安裝或插接在內膽的盲管中。[0010]所述的儲水箱內安裝有一個以上的低電壓電加熱管，且在每個低電壓電加熱管連接太陽能電源的導線上相應地串接有一個限溫器。本實用新型所述的光伏太陽能熱水器，是將光伏發電板安裝在建築物的外部(有太陽光照射的牆面或屋頂)，儲水箱安裝在室內相應的位置，控制器安裝在儲水箱的外殼上。受太陽光照輻射，光伏發電板產生直流電能，電流經限溫器和電加熱管的迴路對水進行加熱，當儲水箱中的水到達限定的溫度時限溫器斷開供電、停止加溫；遇光伏發電板產生的電能不足以加熱到人們所使用而需要的溫度時，水溫傳感器信號傳導給控制器，控制器提供市電啟動另一輔助電加熱管對水補充加熱，達到設定的溫度時停止加溫。冷水經儲水箱的下端進水口進入儲水箱內膽，因為熱水輕而上浮，冷水重而下沉，當出水口用水時，冷水直接進入儲水箱內膽的下部而頂出上部的熱水，儲水箱中始終滿水，故而出水具有與冷水進入相同的壓力。 安全閥是為防備用戶設置水溫過高或儲水箱中產生蒸氣而設置，當有氣壓產生時能自動打開排氣，而無氣壓時自動封閉，以達到最高效的保溫又安全可靠的目的。本實用新型為太陽能光伏發電的電能通過電加熱器對液體加溫，使太陽能光伏電能無損耗的轉化為熱能；當光伏電能不足時適當消耗市電補充，實現了全自動化節能熱水器的目的；而且抗凍，不必室外連接水管，安裝不受條件限定，保溫效果好，出水具有壓力，安全可靠無故障，所以與現有太陽能熱水器的技術相比，具有以下優點1、熱能利用率提高，節能顯著；2、儲水箱安裝於室內，使用壽命長，保溫效果更好；3、出水為自來水本身的壓力，用水舒適；4、出來就是熱水，無水源浪費；5、直流供電，電壓波動仍正常運行；6、改水管連接為電線連接，不受寒冷環境影響；7、光伏板重量輕，牢固可靠壽命長，8、沒有易碎品，無安全隱患。

圖I是本實用新型的結構示意圖。圖2是本實用新型的太陽能光伏發電板結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型作詳細的介紹圖I所示，本實用新型主要包括太陽能光伏發電板A、儲水箱B、控制器C和限溫器D，所述的太陽能光伏發電板A至少是一塊以上，它們通過串聯、並聯或串並聯構成太陽能電源，並經太陽能電源的導線連接於室內儲水箱B中安裝的低電壓電加熱管18。圖2所示，所述的太陽能光伏發電板A是由單晶矽或多晶矽電池片24串聯或並聯組成，太陽能光伏發電板A的正面附有鋼化玻璃19，背面設置有背板20，四周由框架21並通過粘合材料23將它們固定形成整體，背板20設置有正負極的輸出電線22。圖I所示，所述的儲水箱B主要包括內膽3、外殼I和兩者之間的保溫材料2並構成儲水箱B的箱體；箱體上設置有進水口 6、出水口 7、安全閥安裝口 8和排汙口 9 ;所述的儲水箱B上還安裝有輔助電加熱管15、溫度傳感器13、14、限溫器D，並配置有控制器C。本實用新型所述的溫度傳感器13、14通過儲水箱B的內膽3上的盲管孔安裝在儲水箱B的箱體上或貼接在內膽外壁上，圖中所示的溫度傳感器13、14至少有兩個並分別安裝在儲水箱B箱體內的上下部位；所述的低電壓電加熱管18和輔助電加熱管15分別通過儲水箱B內膽3上的孔位安裝在儲水箱B內。低電壓電加熱管18可根據儲水箱容積的需要而設置為一個以上。所述的儲水箱B內還安裝有限溫器D的溫度傳感探頭17或者限溫器D的溫度傳感探頭17緊貼儲水箱內膽3安裝，限溫器D可根據低電壓電加熱管的數量也相應設置為一個以上；所述的限溫器D採用雙金屬片溫控裝置並串接在太陽能電源的導線上；所述的輔助電加熱管15和溫度傳感器13、14分別連接於控制器C上。所述的儲水箱B的外壁上安裝有控制器C，所述控制器C的內部設有漏電保護，高溫限定電路；並配置有設置有溫度顯示和設置按鍵的面板；所述的溫度傳感探頭17與內膽3緊貼安裝或插接在置於內膽3的盲管中。實施例·[0025]本實用新型所述的太陽能光伏發電板A，可根據輸出電壓電流的需要，實行多塊串聯和並聯。結合圖I所示儲水箱B由外殼I、保溫材料2，內膽3，上端蓋4、下端蓋5和底腳11組成；進水口 6、出水口 7、透氣口(安全閥安裝口 )8、排汙口 10與內膽3分部位連接相通；保溫材料2置於外殼I、內膽3和上端蓋4、下端蓋5中間；透氣口 8上安裝有安全閥9。所述內膽3的桶體上還設置有可插入溫度傳感器13、14的盲管孔，以及用於可安裝二個以上電加熱器15、18的孔位。溫度傳感器13、14的導熱點也可以貼接在內膽3的外壁上。溫度傳感器13可以是一個以上。本實用新型所述的控制器C內部包括各種電子電器元件組成的控制裝置，內部設置有防漏電保護，防高溫保護電路，所述的溫度傳感器13、14，電加熱器15通過導線與控制器C相連接。控制器C安裝在儲水箱B的外殼I上。控制器C的面板上有溫度顯示和設置按鍵，所述顯示屏上至少有儲水箱內膽中的水溫顯示。所述的控制器C至少有連接溫度傳感器和輔助電加熱器(管)的接線端或插接口 ；控制電路中設置有自動防漏電功能；還具有對儲水箱內膽中的水加溫、限溫和不加溫的按鍵設置；該控制器的電源通過插頭12插入在220V交流市電。結合圖I所示所述的限溫器D包括溫度傳感頭17和電加熱器(管)18 ;限溫器D的電源輸入端通過電線連接太陽能光伏發電板A，輸出端通過電線連接電加熱器(管)18 ;限溫器D的感溫面與內膽3緊貼安裝，或者是溫度傳感探頭插入在內膽3上的盲管中。限溫器D可以是一個以上，光伏用電的電加熱器(管)也相應是一個以上。由附圖說明它的工作過程為使用時，在室內連接好進、出水管，使水進入內膽直至出水口出水。在室外安裝好太陽能光伏發電板和連接好電線到室內儲水箱上的光伏電源接入端。太陽能光伏板受光照產生電能，光伏電能對電加熱器做功將儲水箱中的水加熱，水被加熱到限溫器設定的溫度居裡點後，自動斷開光伏電源，此時停止加熱，以達到安全水溫。使用時，出水口出水，自來水即自動從進水口補入，使儲水箱內始終保持水滿，因熱水比重輕上浮，使用中熱水必然先出，當水溫下降時，限溫器自動恢復接通光伏電源，又對水繼續加溫。當太陽光照強度不夠時(如陰、雨、雪天)，太陽能光伏板雖仍有電能提供，但不足以加熱到用戶所需要的用水溫度。此時，溫度傳感器將水溫信息提供給控制器，控制器接通市電經電加熱器對水加溫，當達到用戶設定的溫度時，自動斷開市電。如此實現了全自動循環加溫控制。萬一由於儲水箱內的溫度過高而產生氣體時，設置於儲水箱上端的安全閥會自動頂開，直到沒有氣體時自動復位關閉，以保證了安全。本實用新型所述的太陽能光伏熱水器，其光伏發電板安裝於室外的屋面或牆面，發電板的直流輸出電能通過導線相連接到室內的儲水箱；因發電板和儲水箱獨立分設，所以適用面廣，安裝方便，尤其是也適應較高的建築物安裝。
權利要求1.一種太陽能光伏熱水器，它主要包括太陽能光伏發電板(A)、儲水箱(B)、控制器(C)和限溫器(D)，其特徵在於所述的太陽能光伏發電板(A)至少是一塊以上，它們通過串聯、並聯或串並聯構成太陽能電源，並經太陽能電源的導線連接於室內儲水箱(B)中安裝的低電壓電加熱管(18)。
2.根據權利要求I所述的太陽能光伏熱水器，其特徵在於所述的太陽能光伏發電板(A)是由單晶矽或多晶矽電池片(24)串聯或並聯組成，太陽能光伏發電板(A)的正面附有鋼化玻璃(19)，背面設置有背板(20)，四周由框架(21)將它們固定形成整體，背板(20)設置有正負極的輸出電線(22)。
3.根據權利要求I或2所述的太陽能光伏熱水器，其特徵在於所述的儲水箱(B)主要包括內膽(3)、外殼(I)和兩者之間的保溫材料(2);儲水箱(B)上設置有進水口(6)、出水口(7)、安全閥安裝口(8)和排汙口(9);所述的儲水箱(B)上還安裝有輔助電加熱管(15)、溫度傳感器(13、14)、限溫器(0)，並配置有控制器(0。
4.根據權利要求3所述的太陽能光伏熱水器，其特徵在於所述的溫度傳感器(13、14)通過儲水箱內膽(3)上的盲管孔安裝在儲水箱(B)上或貼接在內膽(3)外壁上；所述的低電壓電加熱管(18)和輔助電加熱管(15)分別通過儲水箱內膽(3)上的孔位安裝在儲水箱(B)內。
5.根據權利要求4所述的太陽能光伏熱水器，其特徵在於所述的儲水箱(B)內還安裝有限溫器(D)的溫度傳感探頭(17)，或將溫度傳感探頭(17)貼接在內膽(3)的外壁上；所述的限溫器(D)採用雙金屬片溫控裝置並串接在太陽能電源的導線上；所述的輔助電加熱管(15)和溫度傳感器(13、14)分別連接於控制器(C)上。
6.根據權利要求5所述的太陽能光伏熱水器，其特徵在於所述的儲水箱(B)的外殼(I)上安裝有控制器(C)，所述控制器(C)的內部設有漏電保護，高溫限定電路，並配置有帶溫度顯示和按鍵的面板；所述的溫度傳感探頭(17)與內膽(3)緊貼安裝或插接在內膽(3)的盲管中。
7.根據權利要求4或5所述的太陽能光伏熱水器，其特徵在於所述的儲水箱(B)內安裝有一個以上低電壓電加熱管(18)，且在每個低電壓電加熱管(18)連接太陽能電源的導線上相應地串接有一個限溫器(D)。
專利摘要一種太陽能光伏熱水器，它主要包括太陽能光伏發電板、儲水箱、控制器和限溫器，所述的太陽能光伏發電板至少是一塊以上，它們通過串聯、並聯或串並聯構成太陽能電源，並經太陽能電源的導線連接於室內儲水箱中安裝的低電壓電加熱管；所述的太陽能光伏發電板A是由單晶矽或多晶矽電池片串聯或並聯組成，太陽能光伏發電板的正面附有鋼化玻璃，背面設置有背板，四周由框架將它們固定形成整體，背板設置有正負極的輸出電線；它能將光伏電能的能量全部利用而產生熱能，出熱水具有與自來水相同的壓力，溫度基本一致，熱水保溫好，陰雨雪天適量用市電補充加熱，消耗能源極小，而且可以全自動控制，結構合理；適用範圍廣，是一種安全可靠的環保節能新產品。
文檔編號F24H9/18GK202613745SQ201220188960
公開日2012年12月19日 申請日期2012年4月28日 優先權日2012年4月28日
發明者周錫明 申請人:杭州天霸電子有限公司