分體式貯水太陽能熱水器的製作方法

2023-05-17 04:54:36 1

專利名稱：分體式貯水太陽能熱水器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是太陽能加蓄熱裝置，尤其是一種定溫控制的分體式太陽能熱水器。它適用屋頂式、陽臺式及壁掛式安裝。
背景技術：
現有技術太陽能熱水器一般都為集熱器與貯水箱緊湊連接結構，且必須安裝在室外採光良好的地方，以致使熱水器的貯水箱到達用戶用水口處必然有較長的管路，當每次取用熱水時，都必須先排空管路中的冷水才有熱水，尤其是廚房少量間歇性取用熱水時更顯得極為不便。雖然行業中採取諸多管路排空法，但長長的管路水流又費時，因此久而久之人們除了日常洗澡用水外寧願閒置也不去使用太陽能熱水器中的熱水，從而大大降低了太陽能熱水器的使用率。
另外熱水使用較多的通常是冬季，由於氣候所致有時太陽的照射時間較短強度又低，熱水器滿箱水曬不到沐浴溫度，無法使用。
再者冬季由於當天熱水使用後冷水的加入，第二天必須下午後才有熱水使用，因此不能滿足全天候可取用熱水的要求；當遇到有時陰雨天，又往往人們將輔助電加熱器設置太陽能熱水器水箱內，但是太陽能熱水器緊湊式水箱容積一般都較大，在真正遇到長時間無陽光的情況下，需要漫長的時間來加熱，因此也不方便；三是，自動控制還是以水溫水位探頭傳感式控制全自動上水或半自動上水。這種方式往往因探頭水垢的形成而易出現故障，因此在較短的時間內需要反覆維修，而太陽能熱水器的熱水往往在攝氏50℃-80℃時最易形成水垢；四是，隨著生活質量的提高，有不少家庭已用上了帶多噴嘴的桑拿淋浴房，太陽能熱水器自由落差式的熱水水壓已遠遠不能滿足用戶的需求。
綜合以上幾點，現有技術太陽能熱水器在方便、實用方面還存有較多問題，直接影響了太陽能熱水器的推廣應用和發展。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種太陽能熱水器，適用太陽能與建築一體化結合的技術產品。
本實用新型採用的技術方案是這樣的在現有由支架、真空管組成的集熱器、貯水箱等構成的太陽能熱水器基礎上，對熱水器的集熱器與貯水箱進行分體設置，貯水箱可設置成二隻或二隻以上貯水箱，貯水箱在室內。二隻貯水箱可以分設在用戶的衛生間和廚房內，將其中一隻設成帶有液位變化控制器互換相位的電器和相配套的電器設定開關以及電磁閥的形式，並且在集熱器與貯水箱之間加設輸水泵。而集熱器則改為由若干支真空集熱管、封閉真空集熱管管口的管塞、真空集熱管之間連通的「U」型引流管、真空集熱管底部附近的多孔散水器所組成。
管塞上開有並列的兩個通孔，引流管為直管部分長短不一的「U」型管，短直管部分連通前一個管塞通孔，長直管部分則穿過後一支管塞上的通孔和真空集熱管底部附近的多孔散水器插至真空集熱管底部；還有在靠近集熱器出水未端真空集熱管引流管間配設有多檔不同固定溫控的溫感電源通斷器；而所述的貯水箱液位變化控制器則可以是由定位杆及相穿套的導杆、導杆上的上下阻環、設於上下阻環之間套裝在導杆上的浮球，設在穿出貯水箱箱頂的導杆端頭活動連接有行程開關式「雙擲開關」。雙擲開關彈簧張力剛好能懸起活動導杆重力，浮球的重量設定為完全能克服頂端雙擲開關彈簧的張力。
集熱器首先以自來水定溫逐支真空集熱管頂水方式控制，頂出的熱水下灌保溫貯水箱。當完成每次定溫頂水後由於管路水流自重下流，從單向閥吸入空氣管路自動排空，以至下一次頂水下灌熱水時管路無冷水。
當貯水箱由於逐次的定溫頂水灌裝水滿後，由於帶自動控制裝置的水箱浮球浮力的作用推動導杆，使設在該貯水箱頂端的雙擲開關立即換檔自動切換電路，自來水端電磁閥關閉，形成貯水箱熱水與集熱器換水再曬溫階段。
當然在上述的貯水箱中也還可以加設有電加熱裝置。
本實用新型的太陽能熱水器由於太陽能熱水器集熱器與保溫貯水箱實現分體安裝，保溫貯水箱皆在室內，太陽能熱水器不再因安裝存在特殊性而受管路長短的影響，取用熱水方便產生差別，尤其是廚房熱水取用十分便捷，實現了多層住宅頂樓與底樓居戶同樣的熱水取用方便；將備用電加熱器設置於其中一隻貯水箱內，由於相對容積減小，電加熱速度快，太陽能熱水器的光電兩用合理化，增強實用性；採用定溫先進先出的吸熱導流方式和貯水箱蓄滿能自動切換，使集熱器與貯水箱形成循環再吸熱方式，只要當天天氣晴好熱水器能獲得更高的水溫；由於改變了原太陽能熱水器的緊湊型結構，每天貯水箱不需要補充冷水，室內貯水箱永遠是熱水，太陽能熱水器的全天候熱水供應變為現實，並完全實現了自動化運行；由於採用冷水頂熱水方式不管什麼季節，有多少陽光就會有多少熱水，如果陽光不是很好至少有一定量熱水可提供廚房生活用水。
具體實施方式

圖1是本實用新型的結構示意圖圖2是本實用新型的控制電路示意圖下面結合實施例對本實用新型作進一步的說明，下述各實施例僅用於說明本實用新型的技術方案，但對實用新型並沒有限制。
實施例如圖1和圖2所示，本實用新型的溫控全自動分體式太陽能熱水器的將太陽能熱水器集熱器設置於屋頂或陽臺或壁掛在採光良好之處，熱水器貯水箱設置於室內，並將貯水箱分成A、B，兩隻二隻貯水箱可以分設在用戶的衛生間和廚房內，將其中一隻設成帶有液位變化控制器互換相位的電器和相配套的電器設定開關以及電磁閥的形式，並且在集熱器與貯水箱之間加設有輸水泵。
熱水器系統管路設置由S1路為自來水冷水管路。通過集熱器常閉電磁閥V1連通集熱器進水口C1，另一路通過常閉電磁閥V3連通進入A貯水箱進出水口Z2(用於水箱無水加水之需)；S2路管路為集熱器熱水出水管路。連通B貯水箱進水口Z4，S2管路的出水口端同時還並聯連接有單向進氣閥P2，用於管路排空。
S3路管路為熱水器室內各貯水箱水滿後，室內貯水箱與集熱器產生二次換水曬溫管路。從A貯水箱出水口Z2出發途經輸水泵M、三通水流換向閥DS、集熱器常閉電磁閥V2，並與S1管路並聯接入集熱器進水口C1。
S3管路同時還與常閉電磁閥V2橫向並聯連接有單向進氣閥P1，用於管路排空。
從圖1可以看出該集熱器是由若干支真空集熱管1、封閉真空管管口的管塞2、真空管之間連通的「U」型連通管3、連通管直通真空管底部附近的多孔散水器4以及用於固定真空集熱管的支架5所組成(支架5這裡簡化用方框示意)。
管塞2上開有並列的兩個通孔，連通管為直管部分長短不一的「U」型管，短直管部分連通前一個管塞通孔，長直管部分則穿過後一支管塞上的通孔和真空集熱管1底部附近的多孔散水器4插至真空集熱管1底部；圖中C1為進水口，C2為熱水出水口，P1、P2為單向進氣閥，V1、V2為常閉電磁閥、3為「U」型連通管、2為真空管管塞、4為多孔板散水器、6為溫控器組，它分別由Kw1、Kw2、Kw3、Kw4四組定溫突跳式溫控器組成，該實施例由A、B兩隻貯水箱組成。
圖中Z1為A貯水箱高位進水口、Z2為A貯水箱出水口、Z3為進排氣口、Z4為B貯水箱進水口、Z5為熱水進A貯水箱的出水口。
V3為常閉電磁閥，P3為單向水閥，Vk為常開水閥。U為活動浮球，R為活動導杆，Rr為定芯導杆。活動導杆R並將浮球以上限頂動卡環與下限開口浮球重力壓動卡環限位其間，定芯導杆Rr穿套於活動導杆R，使之可上下活動。活動導杆的上端同時還設有磁塊與鐵件匹配，吸力剛好等於活動導杆R重力的平衡力。
當活動浮球由於水位的下降，重力壓動下限卡環時，R上端的磁吸力將失去平衡拉動活動導杆R，使換向開關由a線路切換或b線路。
當集熱器初安裝時集熱器真空管中無水，先打開A貯水箱冷水電器開關Kr，常閉電磁閥V3，同時打開輸水泵開關Kc使輸水泵M與集熱器常閉電磁閥V2通電工作，對集熱器進行冷水灌裝，當集熱器出水口C2流出水流後，表明集熱器各真空管已貯滿水。
當我們將K1設定a1線路，K2設定b1線路通電時，如圖中表示，當集熱器真空管中水曬至45℃時，定溫突跳式溫控器Kw1電路接通，常閉電磁閥V1通電打開，冷水自水流引流管3進集熱器第一支真空管1底部，由於多孔板散熱器4的作用，冷水不會翻浪，熱水均勻上頂，熱水從引流管3進入第二支真空管1底部，同樣由於多孔板散水器4的作用，以至將逐支真空管1中的熱水完全頂出，頂出的熱水通過S2管路從B貯水箱的Z4進水口進入室內B貯水箱。
B貯水箱水滿後，從Z5出水口通過A貯水箱高位進水口Z1進入A貯水箱，對A貯水箱進行熱水灌裝。
由於集熱器真空管是小容量定溫放水，室內貯水箱是多次灌裝，為了減小熱損不出現各貯水箱散灌現象，S2管路B貯水箱與A貯水箱的進出水口z2的管段間設有單向閥P3，使熱水灌裝時，原則先灌滿B貯水箱後再灌裝A貯水箱。
當集熱器各真空管冷水濟流經Kw1溫控器時，由於Kw1的失溫，溫控器突跳斷開，使V1斷電閉合頂水停止，集熱器出水口C2停止出水，但由於管路S2管中水水流重力的作用，單向閥P2立即進入空氣使S2管路進入排空狀態。
當A貯水箱也熱水灌滿時，活動浮球頂動上限卡環使換向開關K由a線路切換成b線路，同時活動導杆R上端磁塊與吸鐵吸合(該換向開關K屬行程開關式「雙擲開關」)。
當集熱器真空管中水溫至65℃時，Kw3接通電路，輸水泵M與集熱器常閉電磁閥V2同時通電工作，將A貯水箱內的熱水再次強送至集熱器換水再曬溫。
頂出的高溫熱水由S2管路進入B貯水箱。當頂入的水流經6溫控器時，同樣由於KW3溫控器溫度下降而失溫，KW3突跳斷電，使輸水泵M與常閉電磁閥V2同時斷電停止工作，使熱水器系統進入下一輪定溫換水再曬溫工作程序。
當輸水泵M停止後，常閉電磁閥V2也關閉，由於管路水流重力倒流的原理，單向進氣閥P1進入空氣，S3管路中的熱水倒流入A貯水箱。
S2管路由於集熱器水流的停止，單向閥P2立即進入空氣，S2管路中的熱水流入B貯水箱內，從而實現管路自動排空的目的，以減小熱損失。
在夏天可將溫控選擇開關K1、K2分別設定為a2、b2線路進行高溫切換換水曬溫工作程序，使系統不產生頻繁起動輸水泵工作。
當室內貯水箱由於熱水的取用，A貯水箱內的活動浮球下降到下限卡環時，由於浮球U的重力作用壓動活動導杆R，使換向開關K由b線路切換成a線路通電，使熱水器控制系統又進入冷水頂熱水工作程序，如此往返自動切換從而實現全自動控制的目的。
當洗澡需要強水壓時，如圖中表示，將三通水流換向閥Ds的a→b向轉換或a→c向，打開電器開關Kc，輸水泵M通電工作，通過水流調速器T的作用，可隨意調節熱水水流的大小，從而達到洗澡強水壓的需求。
當遇到長時間陰雨天而貯水箱皆無熱水需對A貯水箱進行電加熱時，只要關閉常開水閥Vk，打開電器開關Kr和電加熱器開關Kd。常閉電磁閥V3通電打開。A貯水箱進入冷水灌裝狀態。當A貯水箱水滿後，由於同樣的工作原理活動浮球U上頂使a線路水滿電路斷開，常閉電磁閥V3停止放水，切換成b線路通電，電加熱器通電開始工作加熱，當加熱到恆溫溫度時，電加熱器進入自動恆溫工作狀態。
當熱水器系統取消冷水電加熱工作程序時，只要關閉電器開關Kr和Kd，同時打開常開水閥Vk，熱水器系統又進入太陽能自動運行工作程序。
權利要求1.一種太陽能熱水器，包括支架、真空管組成的集熱器、貯水箱等，其特徵在於集熱器與貯水箱分體，貯水箱有為串連的二隻或二隻以上，所述的集熱器則由若干支真空管、封閉真空管管口的管塞、引流管、設於真空管底部附近的多孔散水器所組成，管塞上開有並列的兩個通孔，引流管為直管部分長短不一的「U」型管，短直管部分穿過前一個管塞通孔，長直管部分則穿過後一管塞上的通孔和真空管底部附近的多孔散水器插至真空管底部。
2.如權利要求1所述的太陽能熱水器，其特徵在於在靠近集熱器出水未端真空管U型引流管間配設有多檔不同溫度的溫感電源通斷器。
3.如權利要求1或2所述的太陽能熱水器，其特徵在於貯水箱液位變化控制器是由設於貯水箱內的定位杆、與之套裝的導杆、連接在導杆上的上下阻環、活動穿套於上下阻環之間導杆上的浮球，設在穿出貯水箱箱頂的導杆端頭活動連接有行程開關式「雙擲開關」。
4.如權利要求3所述的太陽能熱水器，其特徵在於所述的貯水箱中還設有電加熱裝置。
專利摘要本實用新型涉及的是一種定溫控制的分體式太陽能熱水器。其貯水箱分為二隻，集熱器是由若干支真空集熱管、封閉真空集熱管管口的管塞、真空集熱管之間連通的「U」型引流管、真空集熱管底部附近的多孔散水器所組成的。管塞上開有並列的兩個通孔，引流管為直管部分長短不一的「U」型管，短直管部分連通前一個管塞通孔，長直管部分則穿過後一支管塞上的通孔和真空集熱管底部附近的多孔散水器插至真空集熱管底部。採用定溫先進先出的吸熱導流方式和貯水箱蓄滿能自動切換，使集熱器與貯水箱形成循環再吸熱方式，只要當天天氣晴好熱水器能獲得更高的水溫；而集熱器與保溫貯水箱實現分體安裝，保溫貯水箱皆在室內，不再因樓層高管路長而產生管道積存冷水的問題。
文檔編號F24J2/46GK2783215SQ20052010118
公開日2006年5月24日 申請日期2005年3月25日 優先權日2005年3月25日
發明者吳慶榮 申請人:吳慶榮