專利名稱：一種生態(tài)熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種具有洗浴落地水熱能回收功能的太陽能熱泵熱水器。 背聚技術(shù)目前傳統(tǒng)的電熱水器、燃氣熱水器使用一次能源，能源利用率低和安 全、環(huán)保問題將限制發(fā)展。太陽能熱水器，熱泵熱水器，由于體積大、成 本、安裝受限等因素?zé)o法滿足市場需求。自生態(tài)洗浴系統(tǒng)推出后，由于該系統(tǒng)能夠使人們的洗浴消費行為，在 能量消耗和水資源的使用上，恢復(fù)和下降到合理的水平。為人與自然的和 諧相處創(chuàng)造了一個渠道，生態(tài)洗浴的核心定義是，在滿足人們洗浴要求的 的同時，使洗浴過程中的能量和水資源的消耗降到合理的水平。合理消耗指人洗浴時直接作用于人體上的能量和水。人們的洗浴水溫在40°C，洗浴 結(jié)束時水溫在30°C，但供水水溫只有幾度到十幾度之間。從維護人類生態(tài) 環(huán)境的角度出發(fā)"1(TC洗浴"將成為一個洗浴能量消耗標(biāo)準。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種生態(tài)熱水器，它能解決由于太陽能熱水 器的熱能被回收利用，而大幅降低洗浴過程的能量消耗和循環(huán)使用自來水 等問題。本實用新型實現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是依次由蒸發(fā)式太陽能集熱器l的熱管出口、三通閥9、儲液罐IO、壓縮機12、侵泡式冷凝盤管19、干燥過濾器13、電子膨脹閥11和蒸發(fā)式太 陽能集熱器1的熱管進口及它們之間的連接管線共同組成太陽能熱泵熱水 器，其中侵泡式冷凝盤管19置于承壓水箱20內(nèi)，承壓水箱20底部有第一 排水口和自來水入口 ，在第一排水口連接的管線與自來水入口連接的管線 之間設(shè)有通過低溫調(diào)水閥16控制的連通管線，承壓水箱20上部有第二排 水口，所述第一、第二排水口通過管線分別接混水噴頭18;蒸發(fā)式洗浴落 地水熱回收腳踏板3、三通閥9、儲液罐10、壓縮機12、侵泡式冷凝盤管 19、干燥過濾器13、電子膨脹閥11組成洗浴落地水熱回收器，其中蒸發(fā)式 洗浴落地水熱回收腳踏板3內(nèi)的工質(zhì)熱交換管的出口接所述三通閥9的第 三端，工質(zhì)熱交換管的入口接電子膨脹閥ll的一端。所述的一種生態(tài)熱水器，蒸發(fā)式洗浴落地水熱回收腳踏板3的回收水 出口、水泵4、精濾膜5、反沖洗閥6、消毒器7、中水箱8依次連接組成 洗浴落地水處理系統(tǒng)，在蒸發(fā)式洗浴落地水熱回收腳踏板3內(nèi)設(shè)有粗濾層。所述的一種生態(tài)熱水器，其中的蒸發(fā)式太陽能集熱器l為平板式，在 平板正面安裝有翅片。
所述的一種生態(tài)熱水器，其中的蒸發(fā)式太陽能集熱器1的平板上開有 通氣孔，平板背面的熱管所在的腔體一端設(shè)有排風(fēng)機。所述的一種生態(tài)熱水器，在三通閥9、儲液罐10之間的管線上設(shè)一用 于飽和蒸汽檢測的溫度傳感器14-3，它與智能控制器22連接，智能控制器22與電子膨脹閥11連接，他們共同構(gòu)成電子膨脹閥11開度調(diào)整的控制電路。所述的一種生態(tài)熱水器，在蒸發(fā)式洗浴落地水熱回收腳踏板3內(nèi)設(shè)有 洗浴水溫度傳感器14-2，它與智能控制器22連接，智能控制器22連接三 通閥9的通路控制電路，由溫度傳感器14-2、智能控制器22和三通閥9構(gòu) 成蒸發(fā)式洗浴落地水熱回收器的工作狀態(tài)啟動控制電路。所述的一種生態(tài)熱水器，在蒸發(fā)式太陽能集熱器l內(nèi)設(shè)有溫度傳感器 14-1，該溫度傳感器14-1與智能控制器22連接，由溫度傳感器14-1、智 能控制器22和與智能控制器22連接的三通閥9構(gòu)成蒸發(fā)式太陽能集熱器1 工作狀態(tài)啟動控制電路。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于1本實用新型能夠充分利用太陽能，因為采用現(xiàn)有的太陽能集熱裝置收 集太陽能時，當(dāng)熱水水溫大于環(huán)境溫度到達每天的最大值后，太陽能集熱 裝置的太陽能得熱量蕓熱損失，這時的太陽能無法利用。而本發(fā)明采用蒸 發(fā)吸熱原理的太陽能集熱器，使集熱板溫度始終低于太陽能輻射溫度，甚 至低于環(huán)境溫度，使太陽能熱利用，不僅包括太陽能直接輻射熱，還包括 太陽能輻射熱造成的環(huán)境空氣熱。太陽能集熱器不再是只有在陽光下才能 使用，利用率是現(xiàn)有的太陽能集熱裝置的兩倍以上，為太陽能集熱器瘦身 創(chuàng)造條件。2本實用新型大幅降低洗浴消費能量，由于無論是太陽能集熱，還是洗浴能量回收制熱都是利用熱泵技術(shù)與計算機控制技術(shù)相結(jié)合，所以可以保證系統(tǒng)制熱的cop值在4以上，這意味系統(tǒng)能耗是電熱水器的1/4、燃氣熱水起的1/5、太陽能熱水器的1/23本實用新型使生態(tài)洗浴一個十分龐大的系統(tǒng)，濃縮優(yōu)化到可以在家庭 之中安裝4本實用新型因蒸發(fā)式太陽能集熱器管內(nèi)是換熱工質(zhì)，呈氣-液形態(tài)存 在，既不怕凍，也不怕曬。使困擾人們太陽能集熱器易凍，怕曬，結(jié)水垢 問題徹底解決。 附閣說明


圖1為本發(fā)明的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型所述蒸發(fā)式太陽能集熱器的正面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本實用新型所述蒸發(fā)式太陽能集熱器的斷面結(jié)構(gòu)剖視圖。 圖4是本實用新型所述蒸發(fā)式洗浴落地水熱回收腳踏板的結(jié)構(gòu)示意圖。 具體實臃方式本實用新型的結(jié)構(gòu)如
圖1所示。它由蒸發(fā)式太陽能集熱器1、三通閥9、儲液罐IO、壓縮機12、侵泡式冷凝盤管19、承壓水箱20、干燥過濾器13、 電子膨脹閥11及連接管線組成太陽能熱泵熱水器。蒸發(fā)式太陽能集熱器1 在有陽光時溫度迅速提高，設(shè)置在蒸發(fā)式太陽能集熱器1內(nèi)的溫度傳感器 14-1檢測到變化，傳送給智能控制器22。智能控制器22，根據(jù)其它信號經(jīng) 運算處理，可確定系統(tǒng)是否進入太陽能集熱工作方式。在太陽能集熱工作 方式時，三通閥9關(guān)閉熱回收回路，接通蒸發(fā)式太陽能集熱器1，壓縮機 12將高溫高壓氣體壓入侵泡式冷凝盤管19，加熱承壓水箱20中的水溫， 高溫高壓氣體遇水冷卻后，經(jīng)干燥過濾器13，通過電子膨脹閥11的調(diào)節(jié)變 成低溫低壓的液體，進入蒸發(fā)式太陽能集熱器l。由于工質(zhì)液體蒸發(fā)溫度很 低，能夠?qū)⑻柲苋课眨ㄟ^低溫低壓飽和蒸汽送往儲液罐10，再回 到壓縮機12。溫度傳感器14-3用于飽和蒸汽檢測，并通過智能控制器22， 調(diào)整電子膨脹閥ll的開度，使系統(tǒng)無論陽光是否充足都能高效運行。在無 陽光時可打開風(fēng)機2使蒸發(fā)式太陽能集熱器1上的翅片吸收空氣之中的能 量。在
圖1中，14-4為承壓水箱水溫檢測溫度傳感器，用于控制太陽能集 熱和熱回收時對承壓水箱水溫的加熱啟動和停止。蒸發(fā)式太陽能集熱器1的具體結(jié)構(gòu)參見圖2、 3。該蒸發(fā)式太陽能集熱 器1為平板式結(jié)構(gòu)。在平板1-5正面安裝有翅片1-1，熱管1-3位于平板 l-5的背面。為了在無陽光時，吸收空氣之中的熱能量，在平板l-5上開有 通氣孔1-2，在熱管l-3所在的腔體l-4一側(cè)設(shè)有排氣風(fēng)機2。蒸發(fā)式洗浴落地水熱回收腳踏板3、三通閥9、儲液罐IO、壓縮機12、 侵泡式冷凝盤管19、千燥過濾器13、電子膨脹閥ll、組成洗浴落地水熱回 收器。洗浴落地水熱能回收器3由粗濾層3-l、漏水底座3-3、接水盤3-4 或侵泡管式換熱器結(jié)構(gòu)組成，粗濾層用于阻擋毛發(fā)、大顆粒污物進入接水 盤或侵泡管式換熱器，并能夠使洗浴落地水以相對均勻的速度流入接水盤 管式換熱器，制造均勻換熱的條件。漏水底座用于承載人體重量，上下留 有放置過濾層和接水盤管式換熱器的空間并將洗浴落地水即時排放或儲存 等待處理成中水。在
圖1中，26為非承壓中水箱溢流管，防止在控制失控 時，將水引入下水道。在人們開始洗浴后，洗浴落地水通過熱回收腳踏板3上的毛發(fā)過濾器 3-1 (粗濾器)，進入熱回收腳踏板3中的蒸發(fā)盤管3-2，見圖4。毛發(fā)過濾 器可以是一次性用品也可以是采用重復(fù)性使用材料。洗浴落地水從毛發(fā)過 濾器通過將毛發(fā)及大顆粒污物攔截，洗浴落地水被延時進入蒸發(fā)式洗浴落 地水熱回收腳踏板3，由圖4中的蒸發(fā)式盤管3-2回收洗浴落地水中能量。 蒸發(fā)式洗浴落地水熱回收器在有洗浴落地水時，溫度傳感器14-2檢測到變 化，傳送給智能控制器22。智能控制器22，根據(jù)其它信號經(jīng)運算處理，可 確定系統(tǒng)是否進入洗浴落地水熱回收工作方式，在洗浴落地水熱回收工作 方式時，三通閥9接通熱回收回路，關(guān)閉蒸發(fā)式太陽能集熱器1。壓縮機 12將高溫高壓氣體壓入侵泡式冷凝盤管19，加熱承壓水箱20中的水溫，
高溫高壓氣體遇水冷卻后，經(jīng)干燥過濾器13、通過電子膨脹閥11的調(diào)節(jié)變 成低溫低壓的液體，進入蒸發(fā)式洗浴落地水熱回收腳踏板3中的蒸發(fā)盤管 3-2。熱水供水管21、混水噴頭18組成節(jié)能型恒溫供水。在自來水輸入端 15與溫水供水管路17，間放置一個低溫混水閥，使低溫供水管路供水水溫 在30度左右，其目的是使系統(tǒng)在熱泵熱回收方式時蒸發(fā)溫度與冷凝溫度差 降到最小，使系統(tǒng)cop值達到最大。蒸發(fā)式洗浴落地水熱回收腳踏板3、水泵4、精濾膜5、反沖洗閥6、 消毒器7和中水箱8組成洗浴落地水處理系統(tǒng)。洗浴落地水在蒸發(fā)式洗浴 落地水熱回收腳踏板3下面收集，經(jīng)水泵4加壓通過精濾膜5，開通反沖洗 閥6、在消毒器7消毒后(可采用紫外、臭氧等方式)進入中水箱保存等待 使用。水位電極23、 25、導(dǎo)通智能控制器22發(fā)出反沖洗指令開通反沖洗閥 6，中水箱水在重力落差作用下對超濾膜5進行反沖洗將積累的污垢經(jīng)水泵 4沖入蒸發(fā)式洗浴落地水熱回收腳踏板3再打開排水塞放出，當(dāng)水位電極 23、 24導(dǎo)通時，智能控制器22關(guān)閉反沖洗閥6。智能控制器通過對4個溫度測量點反饋的實時溫度，確定壓縮機，三 通閥、電子膨脹閥、風(fēng)機的啟動停止和位置。通過對兩個水位測量點及溫 度測量點反饋的信號，確定水泵、電磁閥的啟動停止。在本實用新型中，太陽能提供不低于70%的能量。高于陽臺壁掛式太陽 能熱水器的太陽能貢獻率。又由于"10'C洗浴"使原始能源消耗下降60%。 這意味著生態(tài)洗浴熱水器可以比普通太陽能熱水器在太陽能集熱面積和水 箱兩個方面縮小60%時供熱水能力等同。太陽能熱水器"瘦身"，為太陽能 在城市中的應(yīng)用，創(chuàng)造了極好的條件?？梢愿淖兲柲軣崴?，寬大笨重 的外觀形象。可以創(chuàng)造出與建筑結(jié)合為一體的很好形式和外觀。家用污水 處理技術(shù)通過過濾、絮凝、排污、消毒、儲水，中水供水。使占人們生活 用水三分之一的洗浴落地水，分類收集資源化處理，用小投入實現(xiàn)高效回 收，二次利用。本實用新型的實質(zhì)特點是將太陽能熱泵熱水器與熱泵熱回收器進行組 合，太陽能熱泵熱水器的太陽能集熱器l (太陽能、空氣源蒸發(fā)器)安裝于 室外，用于太陽能和空氣中的低品位能量的收集。熱泵熱回收器安裝于室 內(nèi)，用于快速回收洗浴落地水中的熱能，使之就近重復(fù)使用。三通閥切換 太陽能集熱器與熱回收器(室內(nèi)外蒸發(fā)器)的投入與退出。在自來水與混 水閥低溫供水管路，間放置一個低溫混水閥，使低溫供水管路供水水溫在 30度左右，其目的是使系統(tǒng)在熱泵熱回收方式時蒸發(fā)溫度與冷凝溫度差降 到最小，系統(tǒng)c叩值達到最大。電子膨脹閥使系統(tǒng)的容量從15%-100%之間 的大范圍變化時，保證系統(tǒng)始終高效工作。智能控制器通過對4個溫度測 量點反饋的實時溫度，確定壓縮機，三通閥、電子膨脹閥、風(fēng)機的啟動停 止和位置。通過對兩個水位測量點及溫度測量點反饋的信號，確定水泵、 電磁閥的啟動停止。
本實用新型通過太陽能集熱器l (太陽能、空氣源蒸發(fā)器)采用帶蜂窩 型翅片金屬管式結(jié)構(gòu)，并可附加強迫對流風(fēng)機。金屬管上的金屬蜂窩翅片 以當(dāng)?shù)鼐暥葹閮A角在建筑物南側(cè)安裝。當(dāng)有陽光時蜂窩翅片能最大限度的 吸收太陽能，當(dāng)無陽光時金屬蜂窩翅片可大大增加與空氣接觸的面積。將 空氣中的低品位能量吸收。三通閥3用于太陽能集熱器1與洗浴落地水能量回收器2間分時使用 時的功能轉(zhuǎn)換，太陽能集熱、能量回收兩個功能一個壓縮機6是為優(yōu)化系 統(tǒng)，降低成本采取的必要方法。由于洗浴落地水熱能被回收利用，大幅降低洗浴過程的能量消耗，其 主要能源來源于太陽能、進入系統(tǒng)的是自來水，輸出的是可用的中水，且 具備節(jié)能、高效和諧，巡環(huán)使用的開放循環(huán)鏈特征，符合建立人與自然和 諧相處的生態(tài)學(xué)理念，所以稱為生態(tài)熱水器。
權(quán)利要求1. 一種生態(tài)熱水器，其特征在于其結(jié)構(gòu)是依次由蒸發(fā)式太陽能集熱器(1)的熱管出口、三通閥(9)、儲液罐(10)、壓縮機(12)、侵泡式冷凝盤管(19)、干燥過濾器(13)、電子膨脹閥(11)和蒸發(fā)式太陽能集熱器(1)的熱管進口及它們之間的連接管線共同組成太陽能熱泵熱水器，其中侵泡式冷凝盤管(19)置于承壓水箱(20)內(nèi)，承壓水箱(20)底部有第一排水口和自來水入口，在第一排水口連接的管線與自來水入口連接的管線之間設(shè)有通過低溫調(diào)水閥(16)控制的連通管線，承壓水箱(20)上部有第二排水口，所述第一、第二排水口通過管線分別接混水噴頭(18)；蒸發(fā)式洗浴落地水熱回收腳踏板(3)、三通閥(9)、儲液罐(10)、壓縮機(12)、侵泡式冷凝盤管(19)、干燥過濾器(13)、電子膨脹閥(11)組成洗浴落地水熱回收器，其中蒸發(fā)式洗浴落地水熱回收腳踏板(3)內(nèi)的工質(zhì)熱交換管的出口接所述三通閥(9)的第三端，工質(zhì)熱交換管的入口接電子膨脹閥(11)的一端。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種生態(tài)熱水器，其特征在于蒸發(fā)式洗浴 落地水熱回收腳踏板(3)的回收水出口、水泵(4)、精濾膜(5)、反沖洗 閥(6)、消毒器(7)、中水箱(8)依次連接組成洗浴落地水處理系統(tǒng)，在蒸 發(fā)式洗浴落地水熱回收腳踏板(3)內(nèi)設(shè)有粗濾層。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種生態(tài)熱水器，其特征在于其中的蒸發(fā) 式太陽能集熱器(l)為平板式，在平板正面安裝有翅片。
4、 如權(quán)利要求3所述的一種生態(tài)熱水器，其特征在于其中的蒸發(fā) 式太陽能集熱器(l)的平板上開有通氣孔，平板背面的熱管所在的腔體一端 設(shè)有排風(fēng)機。
5、 如權(quán)利要求1所述的一種生態(tài)熱水器，其特征在于在三通閥(9)、 儲液罐(10)之間的管線上設(shè)一用于飽和蒸汽檢測的溫度傳感器(14-3)，它 與智能控制器(22)連接，智能控制器(22)與電子膨脹閥(11)連接，他們共 同構(gòu)成電子膨脹閥(11)開度調(diào)整的控制電路。
6、 如權(quán)利要求1所述的一種生態(tài)熱水器，其特征在于在蒸發(fā)式洗 浴落地水熱回收腳踏板(3)內(nèi)設(shè)有洗浴水溫度傳感器(14-2)，它與智能控制 器(22)連接，智能控制器(22)連接三通閥(9)的通路控制電路，由溫度傳感 器(14-2)、智能控制器(22)和三通閥(9)構(gòu)成蒸發(fā)式洗浴落地水熱回收器的 工作狀態(tài)啟動控制電路。
7、 如權(quán)利要求1所述的一種生態(tài)熱水器，其特征在于在蒸發(fā)式太 陽能集熱器(l)內(nèi)設(shè)有溫度傳感器(14-1)，該溫度傳感器(14-l)與智能控制 器(22)連接，由溫度傳感器(14-1)、智能控制器(22)和與智能控制器(22) 連接的三通閥(9)構(gòu)成蒸發(fā)式太陽能集熱器(1)工作狀態(tài)啟動控制電路。
專利摘要本實用新型公開了一種生態(tài)熱水器，它依次由蒸發(fā)式太陽能集熱器1的熱管出口、三通閥9、儲液罐10、壓縮機12、侵泡式冷凝盤管19、干燥過濾器13、電子膨脹閥11和蒸發(fā)式太陽能集熱器1的熱管進口及它們之間的連接管線共同組成太陽能熱泵熱水器，其中侵泡式冷凝盤管19置于承壓水箱20內(nèi)。落地水熱回收腳踏板3與上述管路組成洗浴落地水熱回收器。落地水熱回收腳踏板3的回收水出口、水泵4、精濾膜5、反沖洗閥6、消毒器7、中水箱8依次連接組成洗浴落地水處理系統(tǒng)。本實用新型優(yōu)點是能夠充分利用太陽能，并且利用率是現(xiàn)有的太陽能集熱裝置的兩倍以上；充分節(jié)約水資源。
文檔編號F24D17/02GK201081331SQ20072015476
公開日2008年7月2日 申請日期2007年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月17日
發(fā)明者張建平 申請人:張建平