一種太陽能光電互補電熱水器的製作方法
2023-06-15 14:41:46
專利名稱：一種太陽能光電互補電熱水器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能電池組件的家用電熱水器，尤其涉及使用直流和交流 220V雙發熱管的太陽能光電互補電熱水器。
背景技術：
太陽能發電作為清潔和取之不盡的能源而被廣泛使用，並對其進行了各種研究和 開發。另外，太陽能發電能源存取和使用的系統也在積極的開發中。目前，公知的家用熱水器有電熱水器、燃氣熱水器、集熱器式太陽熱水器和空氣 源熱水器，但是，電熱水器和燃氣熱水器需用220V市電和燃氣其能耗高、使用費用較高 』傳 統的集熱器式太陽能熱水器雖然使用成本較低，但在高層住宅和一些花園式房頂上無法安 裝，且有電輔助加熱的集熱器式太陽能熱水器的使用條件是長期暴露在露天，對於電路系 統的防護上就提出了苛刻的要求，有關規定太陽能熱水器不能使用電加熱系統或輔助電 加熱系統；壁掛式太陽能熱水器因為要照顧到家居的美觀，安裝位置難度大且因為是安裝 在室外，受安裝位置和空間的太小的局限性(一般高層的陽臺的承重力和面積只允許裝容 量有限的壁掛式太陽能)，容量小、房屋裝飾後安裝難度大、不美觀。現行的集熱器式太陽能 熱水器多為常壓水箱，進出水不方便。利用介質的傳導熱能的太陽能熱水器也存在著管道 布置的問題和冬季及陰雨天使用的問題。空氣源熱水器也存在結構複雜、工作可靠性及噪 聲問題。家用電熱水器採用220V電壓，發熱管工作電壓都為交流220V，但是，交流220V發 熱管只許工作額定的電壓中；目前太陽能組件發電的都為直流電，技術上需要經過逆變為 交流220V才能供電熱水器使用。在這種情況下，研製出一種適於安裝在房頂、陽臺、牆面、 地面的光電互補的冬季及陰雨天都能使用、能耗少、使用方便的電熱水器是現有技術需要 解決的問題。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有技術的不足，提供一種可同時使用 直流和交流220V雙發熱管的太陽能光電互補電熱水器。為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是一種太陽能光電互補電熱水器， 包括交流發熱管、承壓式貯水箱、保溫層、法蘭盤，所述的交流發熱管通過交流限溫器與交 流溫控器連接，交流溫控器接有220V交流電源，所述的電熱水器還包括直流發熱管，所述 的直流發熱管與直流溫控器一端相連接，直流溫控器的另一端與太陽能電池組件相連接。所述的直流發熱管的端部和交流發熱管的端部連接在法蘭盤上構成交直流發熱 裝置，所述的交直流發熱裝置設置在承壓式貯水箱內。所述的直流發熱管和交流發熱管均為一體型發熱管。所述的太陽能電池組件與直流發熱管為常通狀態。本實用新型採用上述結構，具有以下優點1、有光照時太陽能電池組件產生的電能通過導線向熱水器直流電熱管輸送電能，使直流發熱器加熱貯水箱內的水，不用市電，節 能能源，在冬季及陰雨天時可以用交流220V市電進行補充加熱，四季都可使用；2、太陽能 電池組件體積小、重量輕、可安裝在陽臺、牆面、窗外位置。熱水器系統中的不需要控制器， 也沒有蓄電池和逆變器，成本降低、結構簡單；3、採用太陽能直接供電給發熱元件，減少太 陽能發電系統中的控制器、逆變器及蓄電池的存取和釋放過程中造成的損失，提高了太陽 能的利用效率；此系統中不採用蓄電池存儲電能，解決了太陽能電池組件電能轉化日常用 能源的系統造價和電池使用年限的問題、可在日常生活中大範圍使用太陽能電池組件；4、 貯水箱採用承壓式，自動進水，貯水箱可安裝在室內，而不用安裝在屋頂、室外，進出水管路 短，不需人工上水，管路水量和熱量損耗少。貯水箱室內吊裝，室外無冷熱水管道，冬天的 情況下貯水箱和管道基本不結冰或不凍壞，能正常使用；5、有效利用太陽能發電，使用費用 低，而且在冬季、陰雨天和無光照時可以用交流220V市電進行補充加熱，四季都可使用。太 陽能電池組件體積小、安裝位置範圍廣和方便，可以在活動房、高層建築、流動設施和太陽 能領域使用。也可利用薄膜太陽能電池安裝在特種場合。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明；
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型中直流發熱管、交流發熱管連接在法蘭盤上的結構示意圖；圖3為本實用新型中直流發熱管、交流發熱管連接在法蘭盤上的結構示意圖；圖4為本實用新型中法蘭盤上各連接點的結構示意圖；圖5為本實用新型中控制電路的結構圖；在
圖1 圖5中，1、太陽能電池組件；2、直流發熱管；3、交流發熱管；4、法蘭盤； 5、熱水器外殼；6、熱水器內膽；7、保溫層；8、直流溫控器；9、交流限溫器；10、交流溫控器； 11、進水口 ；12、出水口 ；13、感溫管；14、另一個感溫管；15、直流發熱管第一接線端；16、直 流發熱管第二接線端；17、交流發熱管第一接線端；18、交流發熱管第二接線端；19、第一指 示燈；20、第二指示燈。
具體實施方式
如
圖1 圖4所示一種太陽能光電互補電熱水器，包括交流發熱管3、承壓式貯水 箱、保溫層7、法蘭盤4，交流發熱管3通過交流限溫器9與交流溫控器10連接，交流溫控器 10接有220V交流電源，電熱水器還包括直流發熱管2，直流發熱管2與直流溫控器8 一端 相連接，直流溫控器8的另一端與太陽能電池組件1相連接。直流發熱管2的端部和交流 發熱管3的端部連接在法蘭盤4上構成交直流發熱裝置，交直流發熱裝置設置在承壓式貯 水箱內。直流發熱管2和交流發熱管3均為一體型發熱管。直流溫控器8可為自動復位限 溫器。交流限溫器9為手動復位限溫器。太陽能電池組件1與直流發熱管2為常通狀態。太陽能電池組件1、直流溫控器8與直流發熱管2通過導線串聯，交流發熱管3、交 流限溫器9和交流溫控器10通過導線串聯並由插頭接入220V交流電，直流溫控器8和交 流限溫器9裝在電熱水器外殼內，固定在法蘭盤4上，貯水箱採用家用貯水式電熱水器的基 本構造，包括熱水器外殼5、熱水器內膽6、保溫層7、進水口 11，出水口 12，法蘭盤4上安裝在熱水器內膽6的膽口。直流發熱管2在發熱管法蘭盤4上，一端伸入水上中，與交直流發 熱管3在發熱管法蘭盤4上，也一端伸入水上中，感溫管13和另感溫管14 一端平行並與法 蘭盤4相聯接，法蘭盤4設有安裝孔，固定在內膽6的膽口，其中間用密封圈四周密封，防止 漏水。為保證人身安全和有效的採用太陽能電池組件工作電壓低於36V，功率為同太陽能電 池組件相同。交直流發熱管由法蘭盤4、直流發熱管2、交流發熱管3、感溫管13和另感溫管14， 直流發熱管2和交流發熱管3並列平行焊接在法蘭盤4上，直流發熱管2與交流發熱管3 安裝在同一法蘭盤4上，為一體型的電熱水器發熱元件。直流發熱管2和交流發熱管3為 U型，向貯水箱下部彎曲，提高水箱內部水的對流，直流發熱管2使用直流電，直流電連接發 熱管接線端15、16，電壓和功率和太陽能電池電池板一致，交流發熱管3接線端17、18通過 控制元件接入220V交流電。感溫管用來安裝感溫器探測管，對水溫進行設定和防止熱水器 加熱水溫過高。圖5中，太陽能電池組件1、直流溫控器8與直流發熱管2串聯，直流溫控器8為 常閉狀態，太陽能電池組件與熱水器直流發熱管為常通狀態，直流發熱管2與指示燈19並 聯，識別太陽能電池組件發電狀況，當水溫超過75°C時直流溫控器8作用停止加熱，溫控器 也可是自動復位限溫器。交流發熱管3、交流限溫器9和交流溫控器10串聯並接入220V交 流電，交流發熱管3與指示燈20並聯識別交流220V工作狀況，交流溫控器10是用於設定 交流加熱時所需水溫，交流限溫器9為手動復位限溫器，以保護220V交流加熱時溫控器電 路失靈，防止水溫過高，保證熱水器加熱安全。直流溫控器8與直流發熱管2都有各自的溫 控開關控制，電路分開，互不幹擾，可獨立工作。上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現並不受 上述方式的限制，只要採用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經 改進直接應用於其它場合的，均在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種太陽能光電互補電熱水器，包括交流發熱管(3)、承壓式貯水箱、保溫層(7)、法 蘭盤G)，所述的交流發熱管C3)通過交流限溫器(9)與交流溫控器(10)連接，交流溫控 器(10)接有220V交流電源，其特徵在於所述的電熱水器還包括直流發熱管0)，所述的 直流發熱管( 與直流溫控器(8) —端相連接，直流溫控器(8)的另一端與太陽能電池組 件⑴相連接。
2.根據權利要求1所述的一種太陽能光電互補電熱水器，其特徵在於所述的直流發 熱管O)的端部和交流發熱管(3)的端部連接在法蘭盤(4)上構成交直流發熱裝置，所述 的交直流發熱裝置設置在承壓式貯水箱內。
3.根據權利要求1所述的一種太陽能光電互補電熱水器，其特徵在於所述的直流發 熱管( 和交流發熱管C3)均為一體型發熱管。
4.根據權利要求1所述的一種太陽能光電互補電熱水器，其特徵在於所述的太陽能 電池組件(1)與直流發熱管( 為常通狀態。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能光電互補電熱水器，包括交流發熱管、承壓式貯水箱、保溫層、法蘭盤，交流發熱管通過交流限溫器與交流溫控器連接，交流溫控器接有220V交流電源，電熱水器還包括直流發熱管，直流發熱管與直流溫控器一端相連接，直流溫控器的另一端與太陽能電池組件相連接。採用上述結構，本實用新型具有以下優點1、有光照時，不用市電，節能能源，在冬季及陰雨天時可以用交流220V市電進行補充加熱；2、太陽能電池組件體積小、重量輕，成本降低、結構簡單；3、交流發熱管通過控制器和限溫器接通220V交流電來加熱貯水箱內水，兩發熱管可同時工作，也可任一發熱管工作，為人們提供熱水。
文檔編號F24H9/20GK201875878SQ201020640009
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月3日 優先權日2010年12月3日
發明者王潤之, 王鐵人 申請人:王鐵人