恆熱式太陽能熱水裝置的製作方法

2023-06-14 21:20:56

專利名稱：恆熱式太陽能熱水裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種改進的太陽能的利用和輔助加熱水裝置，特別是一種恆熱式太陽能熱水裝置，適用於每天24小時恆溫供應熱水的要求。
本實用新型的任務是以下列方式實現的恆熱式太陽能熱水裝置，其組成件有自來水管28，輸水管及其連接件，壓力水錶3、6、21，貯熱水箱15及其進冷水管16，熱水回水管20，出水管22，太陽能熱水回水管31，太陽能採熱板集熱器34，供熱水管14，用水點13，其特徵在於是由太陽能加熱，配合/單獨使用常規能源加熱器構成的裝置，在貯熱水箱15一側下部，所安裝的聯通管12內，裝有貯熱水箱15的水位測量探頭11，其可以採用是電極式的或者非接觸式的；在水箱壁上安裝的、半內半外的測溫盲管18內，裝有貯熱水箱15的測溫探頭19，在貯熱水箱15內部的測溫盲管18，其介於上方為進冷水管16、下方是貯熱水箱15的熱水回水管20之間；箱內部並置有導流板17；貯熱水箱15的出水口、由出水管27引出的是經過濾器23、水泵25、單向閥29之後、伺服並聯三支管路構件，一支是連常閉電磁閥2、壓力水錶3、常規能源加熱器4，通連太陽能回水管31及至水箱的熱水回水管20；另支是連常閉電磁閥7，壓力水錶6、太陽能上水管30、集熱器34、能集熱器溫度探頭33、補氣單位閥32、太陽能回水管31及至熱水回水管20；還有一支是連通常閉電磁閥9、電接點水壓表10、供熱水管14、用水點13；冷水輸入管道構件並聯連通三支路在通過過濾器27後，一路是連常閉電磁閥26、壓力水錶21、安裝在水箱16上部冷水管16；另路是連常閉電磁閥1、壓力水錶3、常規能源加熱器4，通連太陽能熱回水管30；還有一支是連手動水壓調節閥8、電接點水壓表10、供熱水管14、用水點13；上述裝置中的水流通止，是由控制器24以電路連接電動機構通斷電，來控制協調作動水壓、水位、水溫的；常開電磁閥5介於太陽能上水管30，和太陽能熱回水管31之間，每次太陽能循環過程結束，常開電磁閥因失電而開通，可把太陽能上、回水管30、31集熱器內的存水排至熱貯水箱內，完成防凍、抗凍工作。常規能源加熱器4，可採用燃油、或燃氣、或電熱水器或鍋爐式。
本實用新型與現有技術相比較的優點是使得太陽能這一最清潔的能源，能夠得到更加合理的應用，利用綠色環境的開拓，最大限度的減少燃燒物料廢氣排放、優化能源結構使系統裝置不斷提供可用的熱水。本實用新型供水溫度可恆定，防凍、抗凍能力強，採用一個水泵完成三股水流的合理配合供送水，由控制器協調指令、作動完成用人看管的管理。根據不同的情況，補充冷水保證貯熱水箱的供水，即一條通過水位指令常規能源加熱器加熱水回流貯熱水箱，另一條受水溫信號控制直接進入水箱，常開電磁閥連在太陽能上水管和太陽能熱水管之間，構成可使太陽能採熱板集熱器、管路中的水排空放水，以完全解決防凍、抗凍問題。補氣向閥用以防止熱量與清水外洩。在水箱內設置導流板以使冷熱水充分混合，以水溫測試盲管內水管探頭，實施控制貯熱水箱的溫度，以保其溫度基本恆定。水箱內的進水管是上冷下熱的布置，用以增加裝置的反應速度。水位測量探頭安裝在聯通管內，可消除水位探頭結垢，提高其使用壽命。
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。


圖1a、1b是本實用新型的整體結構示意圖。
圖中1.常閉電磁閥 2.常閉電磁閥 3.壓力水錶 4.常規能源加熱器 5.常開電磁閥 6.壓力水錶 7.常閉電磁閥 8.手動水壓調節閥9.常閉電磁閥 10.電接點壓力表 11.貯熱水箱水位測量探頭 12.水箱聯通管 13.用水點 14.供熱水管 15.貯熱水箱 16.進冷水管 17.導流板 18.水箱測溫盲管 19.水箱測溫探頭 20.熱水回水管 21.壓力水錶 22.水箱出水管 23.過濾器 24.控制器 25.水泵 26.常閉電磁閥 27.過濾器 28.自來水管 29.單向閥 30.太陽能上水管 31.太陽能回水管 32.補氣單向閥 33.集熱器溫度探頭 34.集熱器
2.太陽能加熱循環過程控制器24自動將集熱器34測溫探頭33送來的溫度信號、和水箱內溫度探頭19送來的溫度信號加以對比，當溫差大於一定值(比如5～10℃)時，則控制器24便使水泵25和常閉電磁閥7、常開電磁閥5同時得電，水箱中的水源在水泵25的提升送水的作用下，經過單向閥29、電磁閥7、太陽能上水管30進入集熱器34，獲取熱量後經太陽能回水管31回到熱水回水管20、貯熱水箱15，直至上、下溫差小到一定程度(比如2～5℃)控制器24使水泵25常閉電磁閥7、常開電磁閥5同時失電，太陽能循環加熱停止，此時存留於集熱器34中的水，由於重力作用便會沿太陽能回水管31向下流動，集熱器34尾端安裝的補氣單向閥32，起到了補氣的作用，使集熱器34中存水以很快的速度、經過常開電磁閥5失電後打開的、一條通道流回了貯熱水箱15；使得暴露於屋外的集熱器34、太陽能上水管30、太陽能回水管31管路都處於無水狀態，可以保證在任何低溫的條件下，都不至於凍壞室外部件。
3.常規能源加熱循環過程貯熱水箱內側溫探頭19測得水箱溫度低於設定值時，開始此過程；控制器24將水泵25和常閉電磁閥2同時通電起動，打開貯熱水箱內15存水通道，經過過濾器23、水泵25、單向閥29、電磁閥2、常規能源加熱器4(採用是燃油、或燃氣、或電熱水器、或鍋爐式)、太陽能回水管31、熱水回水管20、回到水箱15，此過程直至水箱內的水溫達到設定溫度後自動停止。此過程為保證箱內的水溫，不因日照條件不好而降低溫度，以防影響使用。
4.貯熱水箱15補水過程當貯熱水箱15內水位處於保證水位(1/2～1/3)以上，水箱水溫由於太陽能的加溫而升高、超過設定溫度一定限度(如5～8℃)則此過程起動，此時控制器24將常閉電磁閥26打開，自來水管28的冷水經過濾器27、冷水管16直接進入貯熱水箱15、水箱水溫隨之降低，當水箱水溫等於設定溫度時，此過程結束。整個太陽能的採集(熱水)過程，實際上就是在太陽能循環—補水—循環—補水交替發生中完成的。
5.輸送基本恆溫熱水過程送水過程的起動，由安裝在供熱水管14下端的、電接點壓力表10來完成的，其動作指示的是送配水管路的入口壓力，其下限控制則為人工所定，位於低於水泵25揚程而略高於最高出水用水點13高程的一個合適位置上，當送配水管路壓力低於此值時，則表之動針與下限定位針牴觸，輸出一個短路信號，通過導線送至控制器24，控制器24就自動將水泵25和常閉電磁閥9同時通電打開，將箱內熱水送配到供熱水管路14，這一過程在延時一定時間後(比如5分鐘)自動停止，此般是水泵25啟動後，動針轉動升高，脫離下限定針，直至下一次電接點壓力表10的定、動指針再次相觸，重複上述過程。當輸送供熱水管14管路上，各用水點均已關閉時，則輸送供熱水管14壓力，保持在水泵15揚程壓力數值上，送水過程便停止了。顯然任何一個放水點的打開都可以使送水過程開始，並一直延續到用水洗畢為止。為防止由於輸送水管路的微小洩露，造成輸送水過程反覆觸發，設置了手動水壓調節閥8，以平衡微小洩露對電接點壓力表10造成的不必要觸發，此時只須要將此閥門打開一點小小縫隙即可，就不至於造成熱水管中的壓力不穩定，供熱水量出現波動了。
6.冷、熱水混水過程，為了保證由水泵15抽出、送到用水點的熱水溫度恆定，在水箱內設置了導流板21，它使得進入水箱內的水流無論是冷水還是熱水，都不會單一的直接送到水箱出水管22出水口附近直接送走，而是都必須繞過導流板21，加長了混合距離；同時又讓冷水從測溫管18上方進入，熱水從其下方進入，這就使得對箱內的水溫控制更加準確，測溫探頭19可以在最短的時間內獲取溫度變化信息，決定輸送基本恆溫熱水過程的起停，並保證整個水箱內上、下消除溫度分層保持水溫一致。
權利要求1.一種恆熱式太陽能熱水裝置，其組成件有自來水管(28)輸水管及其連接件，壓力水錶(3)、(6)、(21)，貯熱水箱(15)及其進冷水管(16)，熱水回水管(20)，出水管(22)，太陽能熱水回水管(31)，太陽能採熱板集熱器(34)，供熱水管(14)，用水點(13)，其特徵在於a、是由太陽能加熱、配合或單獨使用常規能源加熱器(4)構成的裝置，在貯熱水箱(15)一側下部，所安裝的聯通管(12)內，裝有貯熱水箱(15)的水位測量探頭(11)，在水箱壁上安裝的、半內半外的測溫盲管(18)內，裝有貯熱水箱(15)的測溫探頭(19)，在貯熱水箱(15)內部的測溫盲管(18)，其介於上方為進冷水管(16)、下方是貯熱水箱(15)的熱水回水管(20)之間，箱內部並置有導流板(17)；b、貯熱水箱(15)的出水口，由出水管(27)引出的是經過濾器(23)、水泵(25)、單向閥(29)後、伺服並聯三支管路構件一支是連常閉電磁閥(2)、壓力水錶(3)、常規能源加熱器(4)；另支是連常閉電磁閥(7)，壓力水錶(6)、太陽能上水管(30)、集熱器(34)、能集熱器溫度探頭(33)、補氣單位閥(32)、太陽能回水管(31)及至熱水回水管(20)；還有一支是連通常閉電磁閥(9)、電接點水壓表(10)、供熱水管(14)、用水點(13)；c、冷水輸入管道構件並聯連通三支路；在通過過濾器(27)後，一路是連常閉電磁閥(26)、壓力水錶(21)、安裝在水箱(15)上的冷水管(16)；另路是連常閉電磁閥(1)、壓力水錶(3)、常規能源加熱器(4)，通連太陽能熱回水管(31)；還有一支是連手動水壓調節閥(8)、電接點水壓表(10)、供熱水管(14)、用水點(13)；d、太陽能熱水裝置中的水流通止，是由控制器(24)以電路連接電動機構通、斷電，進行控制協調作動水位、水溫的；常開電磁閥(5)介於太陽能上水管(30)和太陽能熱回水管(31)之間；
2.根據權利要求1所述的恆熱式太陽能熱水裝置，其特徵在於每次太陽能循環過程結束，常開電磁閥因失電而開通，使太陽能上、回水管(30)、(31)集熱器(34)內的存水排至可防凍、抗凍的熱貯水箱(15)內。
3.根據權利要求1所述的恆熱式太陽能熱水裝置，其特徵在於常規能源加熱器(4)可為電極式或者非接觸式。
4.根據權利要求1所述的恆熱式太陽能熱水裝置，其特徵在於常規能源加熱器(4)可為燃油、或燃氣、或電熱水器、或鍋爐式。
專利摘要本實用新型為一種恆熱式太陽能加熱裝置，採用太陽能加熱配合常規能源加熱器，來保持供水基本恆溫。以貯熱水箱的冷熱混水後的水位、水壓，水溫引出信號到控制器，由其聯絡指令進冷水管路，連通三支並聯構件連通水箱、常規能源加熱器、用水點的啟閉工作；從水箱引出熱水管，是由一泵帶動連通並聯三支管路構件，有通連常規能源加熱器、太陽能集熱器、用水點的啟閉。其工作的六個過程可以同時或幾個配合作動運行，以常開電磁閥接連太陽能進水管和回熱水管，和上水常閉電磁閥同步通斷，每次太陽能採熱過程結束，將集熱器和外管道水及時回流至水箱，從根本上解決了防凍、抗凍難題。
文檔編號F24J2/40GK2600768SQ0320377
公開日2004年1月21日 申請日期2003年2月18日 優先權日2003年2月18日
發明者李穆然 申請人:李穆然