一種光電互補太陽能熱水器的製作方法
2023-05-31 17:24:56
專利名稱：一種光電互補太陽能熱水器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能熱水器，特別是涉及一種利用太陽光與電加熱進行互補式工作的太陽能熱水器。
背景技術：
傳統的太陽能熱水器在連續陰天或是漫長冬日，都會出現水溫偏低的現象，進而影響洗浴效果。所以出現了 「光能+電能」互補型的太陽能熱水器。可是，一般的太陽能熱水器在洗浴時需要頻繁調試熱水和冷水的比例，使洗浴達到舒適的溫度。如果熱水器能達到恆溫出水，就能減輕頻繁調試帶來的麻煩。一般的太陽能熱水器安裝在樓頂，太陽能熱水器的保溫水箱距離用戶洗浴的位置有一段距離。這樣，在每次洗浴用水前要先把管道裡面的冷水放掉，才可以把太陽能保溫水箱裡面的熱水放下來使用，這樣就浪費了水資源和時間。這就對熱水器是否能即開即熱提出了要求。如上所述，一般的太陽能熱水器安裝在樓頂，對於樓層高的用戶來說，熱水器相對於該樓層的落差小，導致送水的水壓不夠，影響沐浴舒適度，而對於低層用戶來說，由於熱水器對該樓層的落差大，使得送水的水壓更大，用水能滿足需求。一般的太陽能熱水器保溫水箱裡面的熱水溫度長期保持在20 100°C之間，裡面的熱水長期循環使用，使水箱內水垢、雜質和細菌比較多，影響用戶的身體健康。
發明內容
針對上述現有技術存在的不足，本發明提供一種可恆溫出水、即開即熱、水壓足夠、水質新鮮的光電互補太陽能熱水器。為了實現上述目的，本發明所採用的技術方案是光電互補太陽能熱水器，包括支架、布置在支架上用於光熱轉換的集熱管、以及水箱，所述水箱內設置有換熱管；太陽能熱水器還設置有溫控器和自來水接口，所述自來水接口通過第一支管與換熱管的進水口連通，通過第二支管與水箱連通，通過第三支管與換熱管的出水口輸出管路相匯合；上述匯合管路連接內置有電熱元件的速熱器，速熱器的出口連接淋浴器；所述匯合管路上設置有溫度傳感器，所述第三支管上設置有與溫度傳感器對應的第一電磁閥，所述溫控器根據溫度傳感器的水溫信號控制第一電磁閥的啟閉。進一步，所述換熱管為纏繞式銅管。使用銅管的優點在於，一方面銅管質軟，易於加工製作，另一方面，銅的傳熱性好；而將銅管設置成纏繞式，是為了增大銅管的換熱面積。再進一步，所述水箱上設置有水位傳感器，第二支管上設置有與水位傳感器對應的第二電磁閥，所述溫控器根據水位傳感器的水位信號控制第二電磁閥的啟閉。更進一步，所述自來水接口的幹路上設置有過濾閥和單向閥。過濾閥保證水質乾淨，沒有細菌、雜質等有害物質，而單向閥保證水流的單向流動，防止自來水由於重力作用而逆流。
優選的，所述電熱元件為非金屬半導體發熱元件。進一步，所述速熱器的出口與淋浴器之間設置有調節閥。本發明的技術構思在於在水箱內增設換熱管，用於與水箱內的水進行換熱，特別是纏繞式銅管，具有換熱面積大、換熱效率高的優點。這樣，相對於水流直接流進水箱，流經換熱管的水流速度更大，這樣，水壓提高，更能保證高層用戶的用水需求。通過溫控器、溫度傳感器、第一電磁閥、以及速熱器保證恆溫供水。當溫度傳感器檢測到匯合管路的水溫偏高時，傳遞信號給溫控器，溫控器開啟第一電磁閥，輸入冷自來水，直到匯合管路的水溫達到需要的溫度，這種情況下速熱器不啟動，熱水直接從不工作的速熱器中流過，再由淋浴器流出；當溫度傳感器檢測到匯合管路的水溫偏低時，不開啟第一電磁閥，而是開啟速熱器，通過速熱器對匯合管路輸入水進行加熱，一直到所需要的溫度， 這樣，就能保證恆溫淋浴。另外，無需每次洗浴用水前要先把管道裡面的冷水放掉，才可以把太陽能保溫水箱裡面的熱水放下來使用，因為管道裡的冷水可以通過速熱器加熱到所需要的溫度，實現恆溫出水，這樣，就實現了熱水器的即開即熱，熱水無需等待。另外，該太陽能熱水器通過溫控器、水位傳感器、以及第二電磁閥，實現自動上水。 當水位傳感器檢測到水箱內的水低於某一高度時，水位傳感器傳遞信號給溫控器，通過溫控器開啟第二電磁閥，實現水箱內自來水的自動上水，當上水至需要高度時，溫控器關閉第二電磁閥，供水停止。這樣，實現了太陽能熱水器自動上水，避免了因水箱內存水不夠而出現的炸管危險。本系統採用纏繞式銅管作為即時換熱系統，洗浴用水全部是新鮮的自來水，避免了水垢和細菌的汙染。採用上述結構後，本發明和現有技術相比所具有的優點是(1)可以恆溫出水，無需頻繁調試；(2)熱水器可以即開即熱，無需等待；(3)水壓足夠，保證高層用戶的用水需求；(4)太陽能熱水器自動上水，避免了炸管的危險；( 水質新鮮，避免了水垢、細菌等有害物質。
，下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1是本發明實施例的結構示意圖。
具體實施例方式以下所述僅為本發明的較佳實施例，並不因此而限定本發明的保護範圍。實施例，見圖1所示光電互補太陽能熱水器，包括支架、布置在支架上用於光熱轉換的集熱管、以及水箱1，所述水箱1內設置有換熱管2 ；太陽能熱水器還設置有溫控器和自來水接口 3，所述自來水接口 3的幹路上設置有過濾閥4和單向閥5，過濾閥4保證水質乾淨，沒有細菌、雜質等有害物質，而單向閥5保證水流的單向流動，防止自來水由於重力作用而逆流；自來水接口的支路有三條，分別是第一支管6、第二支管7、第三支管8，所述自來水接口 3通過第一支管6與換熱管2的進水口連通，通過第二支管7與水箱1連通，通過第三支管8與換熱管2的出水口輸出管路17相匯合；上述匯合管路9連接內置有電熱元件的速熱器10，速熱器10的出口連接淋浴器11，速熱器的出口與淋浴器之間設置有調節閥 12 ；
所述匯合管路9上設置有溫度傳感器13，所述第三支管8上設置有與溫度傳感器 13對應的第一電磁閥14，所述溫控器根據溫度傳感器13的水溫信號控制第一電磁閥14的啟閉；所述水箱上設置有水位傳感器15，第二支管7上設置有與水位傳感15器對應的第二電磁閥16，所述溫控器根據水位傳感器15的水位信號控制第二電磁閥16的啟閉。本實施例中，所述換熱管2為纏繞式銅管。使用銅管的優點在於，一方面銅管質軟，易於加工製作，另一方面，銅的傳熱性好；而將銅管設置成纏繞式，是為了增大銅管的換熱面積。本實施例中，纏繞式銅管的管徑12mm，壁厚0. 6mm，纏繞8-9圈。纏繞式銅管可以根據水箱大小不同增加圈數，保證換熱效果。本實施例中，所述電熱元件為非金屬半導體發熱元件，也可以是其他的電熱元件。本實施例的工作原理太陽能熱水器通過集熱管採集太陽光的能量，並進行光熱轉換，把水箱內的水加熱。在水箱內增設纏繞式銅管，銅管直接連通自來水，自來水通過銅管與水箱內的水進行換熱。換熱管採用纏繞式銅管，具有換熱面積大、換熱效率高的優點。 這樣，相對於水流直接流進水箱，流經換熱管的水流速度更大，這樣，水壓提高，更能保證高層用戶的用水需求。通過溫控器、溫度傳感器13、第一電磁閥14、以及速熱器10保證恆溫供水。當溫度傳感器檢測到匯合管路的水溫偏高時，傳遞信號給溫控器，溫控器開啟第一電磁閥14，輸入冷自來水，直到匯合管路的水溫達到需要的溫度，這種情況下速熱器10不啟動，熱水直接從不工作的速熱器中流過，再由淋浴器流出；當溫度傳感器檢測到匯合管路的水溫偏低時， 不開啟第一電磁閥，而是開啟速熱器，通過速熱器對匯合管路輸入水進行加熱，一直到所需要的溫度。這樣，就能保證恆溫淋浴。另外，無需每次洗浴用水前要先把管道裡面的冷水放掉，才可以把太陽能保溫水箱裡面的熱水放下來使用，因為管道裡的冷水可以通過速熱器加熱到所需要的溫度，實現恆溫出水，這樣，就實現了熱水器的即開即熱，熱水無需等待。另外，該太陽能熱水器通過溫控器、水位傳感器15、以及第二電磁閥16，實現自動上水。當水位傳感器15檢測到水箱內的水低於某一高度時，水位傳感器傳遞信號給溫控器，通過溫控器開啟第二電磁閥16，實現水箱內自來水的自動上水，當上水至需要高度時， 溫控器關閉第二電磁閥16，供水停止。這樣，實現了太陽能熱水器自動上水，避免了因水箱內存水不夠而出現的炸管危險。本系統採用纏繞式銅管作為即時換熱系統，洗浴用水全部是新鮮的自來水，避免了水垢和細菌的汙染。
權利要求
1.一種光電互補太陽能熱水器，包括支架、布置在支架上用於光熱轉換的集熱管、以及水箱，其特徵在於所述水箱內設置有換熱管；太陽能熱水器還設置有溫控器和自來水接口，所述自來水接口通過第一支管與換熱管的進水口連通，通過第二支管與水箱連通，通過第三支管與換熱管的出水口輸出管路相匯合；上述匯合管路連接內置有電熱元件的速熱器，速熱器的出口連接淋浴器；所述匯合管路上設置有溫度傳感器，所述第三支管上設置有與溫度傳感器對應的第一電磁閥，所述溫控器根據溫度傳感器的水溫信號控制第一電磁閥的啟閉。
2.如權利要求1所述的光電互補太陽能熱水器，其特徵在於所述換熱管為纏繞式銅管。
3.如權利要求1或2所述的光電互補太陽能熱水器，其特徵在於所述水箱上設置有水位傳感器，第二支管上設置有與水位傳感器對應的第二電磁閥，所述溫控器根據水位傳感器的水位信號控制第二電磁閥的啟閉。
4.如權利要求3所述的光電互補太陽能熱水器，其特徵在於所述自來水接口的幹路上設置有過濾閥和單向閥。
5.如權利要求4所述的光電互補太陽能熱水器，其特徵在於所述電熱元件為非金屬半導體發熱元件。
6.如權利要求1所述的光電互補太陽能熱水器，其特徵在於所述速熱器的出口與淋浴器之間設置有調節閥。
全文摘要
本發明公開了一種光電互補太陽能熱水器，包括支架、布置在支架上用於光熱轉換的集熱管、以及水箱，所述水箱內設置有換熱管；太陽能熱水器還設置有溫控器和自來水接口，所述自來水接口通過第一支管與換熱管的進水口連通，通過第二支管與水箱連通，通過第三支管與換熱管的出水口輸出管路相匯合；上述匯合管路連接內置有電熱元件的速熱器，速熱器的出口連接淋浴器；所述匯合管路上設置有溫度傳感器，所述第三支管上設置有與溫度傳感器對應的第一電磁閥，所述溫控器根據溫度傳感器的水溫信號控制第一電磁閥的啟閉。本發明提供一種水溫恆定、水壓足夠、水質新鮮的光電互補太陽能熱水器。
文檔編號F24J2/40GK102538217SQ20121000575
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者顧雪章 申請人:浙江高得樂新能源有限公司