專利名稱：一種太陽(yáng)能制熱水裝置及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能熱水器領(lǐng)域，具體是一種分體式太陽(yáng)能制熱水裝置及其工 作方法。
背景技術(shù)：
目前，人們?cè)谏钪?線的太陽(yáng)能熱水器，主要有^4幾安裝式、集中式和 分體式等。其原理都是通過(guò)太陽(yáng)能集熱器吸收太陽(yáng)光能，利用水的熱交換循環(huán)或 導(dǎo)熱介質(zhì)間接換熱形式將儲(chǔ)水箱內(nèi)的低溫水加熱供人們生活^^]。但由于住宅樓 的建筑結(jié)構(gòu)及各種熱水器自身結(jié)構(gòu)問題，在使用中都存在一定的實(shí)際問題。例如，
#^^幾式由于它的型號(hào)和Mi各不統(tǒng)一，造成在^主宅4婁頂4罷^^菱^L，影響市容， 又在不同程度上破壞樓頂?shù)姆浪畬用妫瑢?duì)于建筑物的安全、防雷、抗震性都存在 一定的隱患。整^^幾太陽(yáng)能熱水器熱水輸出管線長(zhǎng)，使用時(shí)需放掉大量冷水，造 成水資源、熱能的浪費(fèi)；另外置于室外的儲(chǔ)熱水箱在冬季夜晚熱損量大。以往分 體式太陽(yáng)能制熱水裝置，無(wú)論是承壓式還是非承壓式，是水直4妄換熱還^^質(zhì)導(dǎo) 熱，在熱交換過(guò)程中換熱循環(huán)管路的熱能損失非常大，造成太陽(yáng)能制熱水裝置制 熱效率低，尤其在冬季環(huán)境溫度較低的情況下制熱效率會(huì)更低；在冬季，汽餾、 凍堵產(chǎn)生汽I封暴管，防凍伴熱帶^^不當(dāng)和質(zhì)量問題易燃^fe火。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述情況，本發(fā)明提供一種新型的分體式太陽(yáng)能制熱水裝置及其工作方 法，以解決現(xiàn)有^^4幾安裝式、集中式和分體式等太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)品在使用中存
在的制熱效率低、管路凍堵、汽脹炸管漏7JC等問題。
;^發(fā)明的才支術(shù)方案是
一種太陽(yáng)能制熱水裝置，該裝置設(shè)有與室內(nèi)水箱的進(jìn)水口相連的上水管路，
在上水管路上裝有上7j^空制閥；室內(nèi)水箱的進(jìn)水口通iiJi水管路連有循環(huán)上水管 路，在循環(huán)上水管路上裝有循環(huán)管路控制閥，在循環(huán)上水管路上裝有循環(huán)水泵； 室內(nèi)水箱設(shè)有下水管^各連4妄口，室內(nèi)水箱的下水管路連接口通過(guò)管路連至循環(huán)下水管路；或者，室內(nèi)水箱的出水口通過(guò)管路連至循環(huán)下水管路；在循環(huán)下水管路 上裝有止回閥；在室內(nèi)水箱上端裝有止水呼吸閥；在室內(nèi)水箱內(nèi)裝有水箱溫度傳 感器；在與室內(nèi)水箱的出水口相連的熱水出水管路上裝有傳感器，或者在室內(nèi)水 箱的水的^j^處裝有控制開關(guān)。
所述的太陽(yáng)能制熱水裝置，在循環(huán)下水管路的上端；或者，在循環(huán)上水管路 的上端；或者，在集熱器水箱上端裝有呼吸器。
所述的太陽(yáng)能制熱水裝置，在循環(huán)水泵進(jìn)水口端的循環(huán)上水管^各和上水管3各 之間連有排空管路，在排空管路上裝有排空管路止回閥。
所述的太陽(yáng)能制熱水裝置，在循環(huán)上水管路與循環(huán)下水管i R間連有下水積 7j^非放管路；在下水積7K4非放管路上裝有逆止閥，在循環(huán)上水管i 各上連有積7j^非
放管路，積7^#放管路與下水積7^#放管路相通，在積水排放管路上裝有積7JC管
i 備控制閥，在積水排放管路上裝有故障報(bào)警器。
所述的太陽(yáng)能制熱水裝置，在循環(huán)上水管^各與熱水出水管^^間連有出水管 路；在出水管路上裝有管路止回閥；在熱水出水管路上裝有熱水管路止回閥。
所述的太陽(yáng)能制熱水裝置，在室內(nèi)水箱的下水管路連接口與熱水出水管路相 連接的管路上裝有常閉手動(dòng)闊；在跨iii水控制閥與上水管路連接的上水旁通管 ^各上裝有手動(dòng)上水閥。
所述的太陽(yáng)能制熱水裝置，該裝置設(shè)有集熱器，集熱器上端有集熱器水箱，
在集熱器水箱兩側(cè)上端分別裝有插入式進(jìn)水管口和插入式出7K管口 ，它們分別與
循環(huán)上水管路和循環(huán)下水管路相連；在裝有插入式進(jìn)水管口和插入式出水管口的 集熱器水箱下面裝有真空集熱管，真空集熱管里面裝有金屬換熱管，金屬換熱管 上有喇。八口密封管頭，喇叭口密封管頭的一端為換熱管管口、喇叭口密封管頭的
另一端連有底部封堵的換熱管體，金屬換熱管在喇叭口密封管頭的位置通過(guò)密封 環(huán)與水箱連接口相連。
所述的太陽(yáng)能制熱水裝置，控制開關(guān)與該裝置的智能控制儀通過(guò)控制線相連 或者通過(guò)無(wú)線遙控信號(hào)形式相連。
一種太陽(yáng)能制熱水裝置的工作方法，該裝置通過(guò)各種控制閥控制，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng) 能制熱水裝置中，在室內(nèi)水箱里的低溫水與太陽(yáng)能集熱器吸收太陽(yáng)光能產(chǎn)生的高 溫7jc通過(guò)循環(huán)管路進(jìn)行循環(huán)換熱，以及循環(huán)換熱后循環(huán)管路中的水依靠自然落差
排空ilA室內(nèi)水箱的過(guò)程中室內(nèi)水箱無(wú)壓力狀態(tài)，<M熱水時(shí)室內(nèi)水箱帶壓力狀態(tài)，兩種壓力狀態(tài)自動(dòng)轉(zhuǎn)換。
所述的太陽(yáng)能制熱水裝置的工作方法，該裝置中在系統(tǒng)非換熱循環(huán)狀態(tài)和非 使用熱7jC]大態(tài)時(shí)，室內(nèi)水箱分別通過(guò)各種控制閥切斷與帶壓的上水管路和上次換 熱循環(huán)后已被排空的循環(huán)上水管路、循環(huán)下水管路的連通，所以在系統(tǒng)循環(huán)換熱 及循環(huán)換熱管^4非空時(shí)只需由控制系統(tǒng)指揮自動(dòng)開啟系鄉(xiāng)W空制閥中的循環(huán)管路 控制閥，上水管路上關(guān)閉的上水控制閥切斷上水管路，上水管路中的帶壓水或帶
壓自來(lái)水無(wú)法ii^室內(nèi)水箱；室內(nèi)水箱在此循環(huán)換熱及換熱管^#空過(guò)程中處于 常壓狀態(tài)；或者，在熱水使用時(shí)也只需由控制系統(tǒng)指揮自動(dòng)開啟上水控制閥， 循環(huán)上水管路上關(guān)閉的循環(huán)管路控制閥切斷循環(huán)上水管路；循環(huán)下7jc管路上止回 閥切斷循環(huán)下水管^斜皮逆止的管路段，帶壓水或帶壓自來(lái)水只能通itJi7jof路進(jìn) 入室內(nèi)水箱，而不能ii^循環(huán)上水管^各和循環(huán)下水管^各；此過(guò)程中室內(nèi)水箱處于 承壓狀態(tài)。
本發(fā)明的有益效果是
1、 本發(fā)明是由太陽(yáng)能集熱器、承壓室內(nèi)水箱、換熱循環(huán)管路、循環(huán)水泵和各 種控制、傳感部件以及智能控制系統(tǒng)組成的新型分體式太陽(yáng)能制熱水裝置，可以 4吏每戶太陽(yáng)能集熱器在建筑上實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一集中布置，解決了現(xiàn)有產(chǎn)品在l吏用中存在 的擺放凌亂、影響市容、破壞樓頂?shù)姆浪畬用娴纫幌盗袉栴}，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能與建筑 一體化。
2、 本發(fā)明換熱循環(huán)及循環(huán)管路排空時(shí)，室內(nèi)水箱及循環(huán)系統(tǒng)處于常壓循環(huán)狀 態(tài)；熱7j^M時(shí)，室內(nèi)水箱處于承壓狀態(tài)。由于采用了系統(tǒng)循環(huán)4灸熱時(shí)室內(nèi)水箱 無(wú)壓力和使用熱水時(shí)室內(nèi)水箱帶壓力兩種狀態(tài)自動(dòng)轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)，使循環(huán)換熱后循 環(huán)管路中的水靠自然落差流入室內(nèi)水箱，讓換熱循環(huán)管路得以排空；在使用熱水 時(shí)，帶壓水(自來(lái)7JC)經(jīng)上7JC管路注入室內(nèi)水箱，將室內(nèi)水箱中的熱水通過(guò)出水
口經(jīng)熱水出7jc管路頂出混水閥，讓用戶在使用熱水時(shí)，就象4M7lc壓貝i水式電熱 水器一樣方便、舒適、安全。
3、 本發(fā)明由于采用了循環(huán)管路排空設(shè)計(jì)，解決了以往分體式太陽(yáng)能制熱水裝 置在采用7JC直接循環(huán)換熱形式時(shí)，換熱后的循環(huán)管路中水變冷的熱能損4財(cái)口采用 換熱介質(zhì)間接換熱形式時(shí)，在換熱過(guò)程中的熱能損耗問題，大大提高了太陽(yáng)能制 熱水效率。
4、 本發(fā)明因?yàn)椴捎昧搜h(huán)管^t非空設(shè)計(jì)，循環(huán)管路在系統(tǒng)換熱時(shí)，熱能損耗非常少，循環(huán)管路可以適度加長(zhǎng)，使5&水箱可以相對(duì)的遠(yuǎn)離太陽(yáng)能集熱器而放置 于室內(nèi)，解決了以往太陽(yáng)能熱水器貯水箱離用水泉遠(yuǎn)，在使用熱水時(shí)，需放掉大 量涼水的問題。
5、 本發(fā)明(圖3、圖4、圖5)中因?yàn)槎嘣黾恿伺趴展苈吩O(shè)計(jì)，使循環(huán)下水
管路和循環(huán)上水管路中的7JCI妻近同等的#^￡室內(nèi)水箱，使室內(nèi)水箱的常壓狀
態(tài)與承壓狀態(tài)切換過(guò)程中產(chǎn)生的膨脹7jq^放在循環(huán)下水管路和循環(huán)上水管路中， 在熱水4M時(shí)得到更加方便、快捷的排放；同時(shí)排空管路的設(shè)計(jì)^i是高了循環(huán)管 ^4非空ii^，減少了本發(fā)明系統(tǒng)中需延時(shí)開啟、關(guān)閉的控制閥延時(shí)時(shí)間，即節(jié)能 又不能因?yàn)檠h(huán)換熱和循環(huán)管路悱空時(shí)間過(guò)長(zhǎng)影響熱水的正常使用。
6、 本發(fā)明因?yàn)椴捎昧搜h(huán)管路排空設(shè)計(jì)，循環(huán)換熱后循環(huán)管路中無(wú)存水，故 此不會(huì)產(chǎn)生管路凍堵現(xiàn)象。解決了過(guò)去為防止管路凍堵而加設(shè)伴熱帶造成的能源 損耗以及伴熱帶^^不當(dāng)起火燃燒的安全隱患問題。
計(jì)循環(huán)換熱和循環(huán)管路排空后，雖然集熱器水箱和室內(nèi)水箱中的7K仍保持換熱 循環(huán)前的注滿水量，^旦循環(huán)下水管路和循環(huán)上水管^各中會(huì)有換熱循環(huán)前室內(nèi)水箱 的承壓狀態(tài)切換為換熱循環(huán)后常壓狀態(tài)過(guò)程中產(chǎn)生的少量膨脹水，熱水使用時(shí)打
開混水閥轉(zhuǎn)至熱水端，室內(nèi)水箱的出水口上端的熱水及熱水出水管中的水依靠自 然落差重力流出混水閥，此時(shí)雖然傳感器動(dòng)作，4旦指揮系統(tǒng)指令上7W空制閥開啟 時(shí)間凈艇時(shí)，故此(如圖2、圖3、圖4、圖5所示)循環(huán)管路中高于室內(nèi)水箱頂 端的出水口位置的膨月hK量先流進(jìn)室內(nèi)水箱，或者(如圖6所示)直接通過(guò)熱水 出水管路流出混水閥；當(dāng)循環(huán)管路中的水位約降至室內(nèi)水箱的出水口位置左右， 即混水閥放出膨脹水的水量后，上水控制閥延時(shí)開啟結(jié)束，開通上水管路，上水 管路中的帶壓7K或帶壓自來(lái)水頂進(jìn)室內(nèi)水箱，經(jīng)室內(nèi)水箱的出水口將熱水通過(guò)熱 水出水管路頂出混水閥；避免了循環(huán)管路中因?yàn)榕蛟耰7K蓄積的現(xiàn)象而不能實(shí)現(xiàn)循 環(huán)管路正常排空問題的發(fā)生。
8、本發(fā)明采用了下水積7j^非放管路和積水排放管路及管路上故障報(bào)警器(一
般可為水流傳感器)設(shè)計(jì)如圖4、圖5所示，循環(huán)下水管路上的止回閥損壞時(shí)， 在寸M熱水時(shí)，上水管路中的帶壓水或帶壓自來(lái)水頂進(jìn)室內(nèi)水箱，經(jīng)室內(nèi)水箱的 出水口將熱7jC通過(guò)熱水出水管路頂出混水閥；同時(shí)又有-"^分水經(jīng)室內(nèi)水箱的下 水管^各連接口，通過(guò)循環(huán)下水管路和循環(huán)下水管路上損壞的止回閥、再經(jīng)下水積7j^非放管路、積7W非放管^4非放出去；而當(dāng)上水管路與循環(huán)上水管^-^間的控制 閥，如循環(huán)管^4空制閥或排空止回閥損壞時(shí)，在使用熱水或室內(nèi)水箱上水時(shí)，上 水管路中的帶壓水或帶壓自來(lái)水"P分頂進(jìn)室內(nèi)水箱，"P分水經(jīng)循環(huán)上水管路 通過(guò)積7J^非放管路排放出去；上7K控制閥損壞時(shí)，系統(tǒng)循環(huán)換熱、排空程序結(jié)束 前，帶壓水或帶壓自來(lái)水通itJl水管路:ii^室內(nèi)水箱^!Lii^循環(huán)上水管路和循環(huán) 下水管^各，當(dāng)系統(tǒng)循環(huán)換熱、排空程序結(jié)束時(shí)，這部分水^t過(guò)積7j^非放管^4非
放出去；積水管路控制閥損壞時(shí)，系統(tǒng)循環(huán)換熱時(shí)，循環(huán)換熱水會(huì)經(jīng)循環(huán)上7jc管
路通過(guò)積7M非放管^t非放出去；因此下水積7j^非放管路和積7j^非放管路的設(shè)計(jì)避 免了因系統(tǒng)各種控制閥件的損壞而造成的循環(huán)下水管路、循環(huán)上水管路中充滿水
不能實(shí)5ljE常排空，致使冬季循環(huán)管路凍堵問題的發(fā)生；在該裝置系統(tǒng)積7j^非放
管路上裝有故障報(bào)警器，當(dāng)系統(tǒng)某個(gè)控制閥件的損壞產(chǎn)生不正常水流通過(guò)時(shí)及時(shí)
報(bào)警，使損壞的控制閥件盡快得以維護(hù)；并且太陽(yáng)能集熱器如果產(chǎn)生高溫膨脹氣
體和微量的高溫膨脹水都能通過(guò)已排空的循環(huán)管路、下7jC積7jCt非放管路和積 JC4非
放管路順暢的壽科文和排出，改變了過(guò)去太陽(yáng)能集熱器只能通過(guò)呼吸閥呼吸的歷史， 避免了太陽(yáng)能集熱器在冬季呼吸間因汽餾凍堵而產(chǎn)生汽"鈔暴管、IU旦等事故的發(fā) 生。
9、本發(fā)明采用真空集熱管吸收太陽(yáng)光能，燜曬其中金屬換熱管中的水，使其
升溫來(lái)與集熱器水箱中的低溫7JC進(jìn)行熱交換，完成集熱器制熱水過(guò)程。由于真空
集熱管中無(wú)水，所以不存在以往采用真空集熱管直4勤諸水進(jìn)行熱交換，而出現(xiàn)的 因?yàn)槔錈岵畲?、結(jié)凍、';^長(zhǎng)等情況下產(chǎn)生爆管漏水現(xiàn)象，集熱器制熱運(yùn)行更安全可靠。
10 、本發(fā)明中的插入式進(jìn)水管口和插入式出水管口由于都乂人集熱器水箱上端 插入集熱器7K箱內(nèi)一段長(zhǎng)度(5-20mm),因》化循環(huán)管路排空后集熱器水箱內(nèi)仍 保持原來(lái)的7K量，同時(shí)產(chǎn)生的虹吸現(xiàn)象使集熱器水箱上端的水^L^fcl吸出來(lái)，為
特殊寒冷情況下，其中的水結(jié)冰膨脹預(yù)留了安全空間。
11、如圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明中系統(tǒng)循環(huán)4灸熱時(shí)，循環(huán)水泵啟動(dòng)將室
內(nèi)水箱中的7j^由出經(jīng)上次循環(huán)換熱已排空的循環(huán)上水管路ii^集熱器水箱，將集
熱器水箱中的高溫水頂出經(jīng)循環(huán)下水管路通過(guò)室內(nèi)水箱的下水管路連接口進(jìn)入室
內(nèi)水箱，此過(guò)程中室內(nèi)水箱水位低于室內(nèi)水箱的出水口， ^^熱7^T開混水閥時(shí)，
混水閥只流出熱水出水管路中的水，熱水出水管路上的傳感器雖然動(dòng)作，但上水
8控制閥在系統(tǒng)循環(huán)換熱、循環(huán)管路排空結(jié)束前受系統(tǒng)控制無(wú)法開啟，不能開通上 水管路，帶壓水不能ii^室內(nèi)水箱將熱水頂出，故此，此過(guò)程中熱水不能YM; 如圖6所示，本發(fā)明中系統(tǒng)循環(huán)換熱時(shí)，循環(huán)水泵啟動(dòng)將室內(nèi)水箱中的水4由
出經(jīng)上次循環(huán)換熱已排空的循環(huán)上水管路進(jìn)入集熱器水箱，將集熱器水箱中的高
溫水頂出，經(jīng)循環(huán)下水管路通過(guò)熱水出水管路、室內(nèi)水箱的出水口ii/v室內(nèi)水箱，
此時(shí)使用熱水，打開混水閥，集熱器水箱中的高溫水經(jīng)循環(huán)下水管路通過(guò)熱水出 水管路流出混水閥，熱水出水管路上的傳感器雖然動(dòng)作但上水控制閥在系統(tǒng)循環(huán) 換熱、循環(huán)管路棑空結(jié)束前受系統(tǒng)控制無(wú)法開啟，不能開通上水管路，帶壓水不
能ii^室內(nèi)水箱，系統(tǒng)循環(huán)換熱、排空結(jié)束后，上7W空制閥接受系統(tǒng)指令延時(shí)開 啟，開通上水管路，帶壓水ii7v室內(nèi)水箱將室內(nèi)水箱注滿水，上7W空制閥延時(shí)開
啟結(jié)束關(guān)閉，切斷上水管路。此過(guò)程中雖然有熱水的連續(xù)使用，但存在集熱器中
高溫水直接通過(guò)循環(huán)下水管路經(jīng)熱水出水管路流出混水閥燙傷人的問題發(fā)生；如 圖5所示，本發(fā)明中系統(tǒng)循環(huán)換熱時(shí)，循環(huán)水泵啟動(dòng)將室內(nèi)水箱中的7K4由出經(jīng)上 次循環(huán)換熱已排空的循環(huán)上水管路進(jìn)入集熱器水箱，將集熱器水箱中的高溫水頂 出，經(jīng)循環(huán)下水管路通過(guò)室內(nèi)水箱的下水管路連接口ii7v室內(nèi)水箱，此過(guò)程中使 用熱水，打開混水閥，啟動(dòng)的循環(huán)水泵將室內(nèi)水箱中的熱7Ki由出經(jīng)與循環(huán)上水管 路連接的出水管路、熱水出水管路流出混水閥，由于流出混水閥仍是室內(nèi)水箱中 的熱水， <賴熱水時(shí)，在保證熱水的連續(xù)佳月的同時(shí)，避免了循環(huán)換熱時(shí)，集熱 器中高溫水直接通過(guò)循環(huán)下水管路經(jīng)熱水出水管路流出混水閥燙傷人問題的發(fā) 生。
12、本發(fā)明中室內(nèi)水箱按承壓貯水式電熱水器標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，M電熱水器的基 本功能，當(dāng)在天氣影響下太陽(yáng)能制熱水溫度不夠時(shí)，可隨時(shí)采用電輔助加熱以保
證熱水的連續(xù)^^]。同時(shí)本發(fā)明中室內(nèi)水箱也^^^卸壓功能。


圖1、圖2為;^發(fā)明結(jié)構(gòu)示意l-室內(nèi)水箱；2-止水呼p及閥；3-上水管^各；4-上7K4空制閥；5-手動(dòng)上水閥；6-循環(huán)上水管路；7-循環(huán)管路控制閥；84盾環(huán)水泵；9-l空制開關(guān)；10-傳感器；11-三 通管件；12-集熱器；13-循環(huán)下水管路；14-止回閥；20-集熱器水箱；21-呼吸器； 22-插入式進(jìn)水管口； 23-插入式出水管口； 24-集熱器水箱溫度傳感器；25-真空集 熱管；26-常閉手動(dòng)閥；27-水箱溫度傳感器；28-智能控制儀；29-閥組連接板體；30-電加熱器；31-混水閥；32-熱水出水管路；33-金屬換熱管；34-進(jìn)水口； 35-出 水口； 45-下水管3各連4妄口； 46-地漏。
圖3為;^發(fā)明另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意1-室內(nèi)7K箱；2-止水呼吸閥；3-上水管路；4-上水控制閥；5-手動(dòng)上水閥；6-循環(huán)上水管路；74盾環(huán)管路控制閥；8-循環(huán)水泵；9^空制開關(guān)；10-傳感器；11-三 通管件；12-集熱器；13-循環(huán)下水管路；14-止回閥；15-排空管路；16-排空管路 止回閥；20-集熱器水箱；21-呼吸器；22-插入式進(jìn)水管口； 23-插入式出水管口；
24- 集熱器水箱溫度傳感器；25-真空集熱管；26-常閉手動(dòng)閥；27-水箱溫度傳感器； 28-智能控制儀；29-閥組連接板體；30-電加熱器；31-混水閥；32-熱水出水管路； 33-金屬換熱管；34-進(jìn)水口； 35-出水口； 45-下水管路連接口； 46-地漏。
圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意l-室內(nèi)水箱；2-止水呼吸閥；3-上水管路；4-上7jc拴制閥；5-手動(dòng)上水閥；6-循環(huán)上水管路；74盾環(huán)管路控制閥；8-循環(huán)水泵；9^空制開關(guān)；lO-傳感器；11-三 通管件；12-集熱器；13-循環(huán)下水管路；14-止回閥；15-排空管路；16-排空管路 止回閥；17-積7M非放管路；18-積水管^4空制閥；19-故障報(bào)警器；20-集熱器水箱； 21-呼吸器；22-插入式進(jìn)水管口； 23-插入式出水管口； 24-集熱器水箱溫度傳感器；
25- 真空集熱管；26-常閉手動(dòng)闊；27-水箱溫度傳感器；28-智能控制儀；29-閥組 連接板體；30-電加熱器；31-混水閥；32-熱水出水管3各；33-金屬換熱管；34-進(jìn) 水口； 35-出水口； 41-下水積7J^非方丈管路；42-逆止閥；45-下水管路連接口； 46-地漏。
圖5為;^發(fā)明另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意l-室內(nèi)水箱；2-止水呼吸閥；3-上水管路；4-上水控制閥；5-手動(dòng)上水閥；6-循環(huán)上水管路；7-循環(huán)管路控制閥；8-循環(huán)水泵；9^空制開關(guān)；lO-傳感器；11-三 通管件；12-集熱器；13-循環(huán)下水管路；14~止回閥；15-排空管路；16-排空管路 止回閥；17-積7^#放管路；18-積水管^4空制閥；19-故障報(bào)警器；20-集熱器水箱； 21-呼吸器；22-插入式進(jìn)水管口； 23-插入式出水管口； 24-集熱器水箱溫度傳感器； 25-真空集熱管；26-常閉手動(dòng)閥；27-水箱溫度傳感器；28-智能控制儀；29-閥組 連接板體；30-電加熱器；31-混水閥；32-熱水出水管路；33-金屬換熱管；34-進(jìn) 水口； 35-出水口； 41-下水積7]<#放管路；42-逆止閥；45-下水管路連接口； 46-地漏；47-熱水管路止回閥；48-管路止回閥；49-出水管5各。圖6為本^發(fā)明另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意l-室內(nèi)水箱；2-止水呼吸閥；3-上水管路；4-上7M空制闊；5-手動(dòng)上水閥；6-循環(huán)上水管路；7-循環(huán)管路控制閥；84盾環(huán)水泵；9^空制開關(guān)；lO-傳感器；11-三 通管件；12-集熱器；13-循環(huán)下水管路；14-止回閥；20-集熱器水箱；21-呼吸器； 22-插入式進(jìn)水管口； 23-插入式出水管口； 24-集熱器水箱溫度傳感器；25-真空集 熱管；27-水箱溫度傳感器；28-智能控制儀；29-閥組連接板體；30-電加熱器；31-混水閥；32-熱水出水管路；33^r屬換熱管；34-進(jìn)水口； 35-出水口； 46-地漏。
圖7為本發(fā)明中金屬換熱管結(jié)構(gòu)示意33-^r屬換熱管；36-喇叭口密封管頭；374奐熱管體；38-換熱管管口。 圖8為本發(fā)明中集熱器水箱與真空集熱管、金屬換熱管連接剖面圖； 20-集熱器水箱；25-真空集熱管；33-金屬換熱管；38-換熱管管口； 39-密封 環(huán)；40-水箱連4妾口。
圖l一圖6中A表示本發(fā)明系統(tǒng)中膨脹 K4放區(qū)。
具體實(shí)施例方式
如圖l一圖6所示，本發(fā)明結(jié)構(gòu)主要由集熱器12、室內(nèi)水箱l、循環(huán)上水管 路6、循環(huán)下水管路13、循環(huán)水泵8和各種控制閥等部分構(gòu)成。循環(huán)上水管路6 與集熱器12插入式進(jìn)水管口 22連接，室內(nèi)水箱1通過(guò)循環(huán)下水管路13與集熱器 12插入式出水管口 23連接。其具體結(jié)構(gòu)如下
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，該裝置i殳有與室內(nèi)水箱1的進(jìn) 水口 34相連的上水管路3,在上水管路3上裝有上7W空制閥4(一般可為電磁閥)； 室內(nèi)水箱1的進(jìn)水口 34通itJi水管路3連有循環(huán)上水管路6，在循環(huán)上水管路6 上裝有循環(huán)管^-^空制閥7 (—4殳可為電》茲閥)；在循環(huán)上水管^各6上裝有循環(huán)水 泵8;室內(nèi)水箱1的出水口 35連有熱水出水管路32,熱水出水管路32上裝有傳 感器10 (—J&可為水流傳感器)；或者，在室內(nèi)水箱1的水的使用處裝有控制開 關(guān)9 (一般可為接近開關(guān)式傳感器)與智能控制儀28通過(guò)控制線相連或通過(guò)無(wú)線 遙控信號(hào)形式相連控制；熱水出水管路32和上水管路3之間裝有混水閥31;如 圖l、圖2、圖3、圖4、圖5所示，在室內(nèi)水箱上設(shè)有下水管路連接口 45,下水 管路連接口 45通過(guò)管路連至循環(huán)下水管路13，在室內(nèi)水箱的下水管路連接口 45 與熱水出水管路32連接的管路上裝有常閉手動(dòng)閥26;如圖6所示，室內(nèi)水箱1 的出水口 35連有熱水出水管路32,熱水出水管路32上的三通管件11連接循環(huán)下水管路13。
如圖1 —圖6所示，在^盾環(huán)下水管^各13上裝有止回閥14，在3爭(zhēng)iiJi7j^空制閥 4 (一般為電磁閥)與上水管路3連接的上水旁通管路上裝有手動(dòng)上水閥5;在室 內(nèi)水箱1上端裝有止水呼吸閥2，在室內(nèi)水箱1內(nèi)裝有水箱溫度傳感器27和電加 熱器30;在室內(nèi)水箱1下面管路上的各功能閥件上7W空制閥4、水流傳感器10、 循環(huán)管路控制閥7等連接處有一閥組連接板體29。
在循環(huán)下7K管^各13的上端裝有呼吸器21;或者，在循環(huán)上水管路6的上端， 或者，在集熱器水箱20上端裝有呼吸器21;該裝置設(shè)有集熱器12,集熱器12 設(shè)有集熱器水箱20，在集熱器水箱20內(nèi)裝有集熱器水箱溫度傳感器24;在集熱 器水箱20兩側(cè)頂端分別裝有插入式進(jìn)7K管口 22和插入式出水管口 23，插入式進(jìn) 水管口 22和插入式出水管口 23都從集熱器水箱20頂端插入7JC箱內(nèi)膽里側(cè)一^J巨 離(一般可為5-20mm),它們分別與循環(huán)上水管路6和循環(huán)下水管路13相連； 如圖7-圖8所示，在集熱器水箱20下面裝有一排真空集熱管25,真空集熱管25 里面裝有金屬換熱管33,金屬換熱管33上有喇叭口密封管頭36,喇叭口密封管 頭36的一端為換熱管管口 38，喇叭口密封管頭36的另一端連有底部封堵的換熱 管體37，金屬換熱管33在喇叭口密封管頭36的位置通過(guò)密封環(huán)39與水箱連接 口 40相連。
如圖3、圖4、圖5所示，在循環(huán)水泵8進(jìn)水口端的循環(huán)上水管^各6和上水 管路3之間連有排空管路15;在排空管路15上裝有排空管路止回閥16。
如圖4、圖5所示，在循環(huán)上水管路6與循環(huán)下7JC管路13之間連有下水積 7^#放管路41,下水積7^#放管路41上裝有逆止閥42,在循環(huán)上7]of路6上連 有積7j^非放管路17，積7j^非放管路17與下水積7M非放管路41相通，在積7M非放 管路17上裝有積水管^-^空制閥18 (—般可為電磁閥)；在積 X4非放管路17上裝 有故障報(bào)警器19 (一般可為水流傳感器)，積水排放管路17與地漏46相通。
如圖5所示，在循環(huán)上水管^各6與熱水出水管^各32之間連有出水管^各49; 在出水管路49上裝有管路止回閥48;在熱水出水管路32上裝有熱水管路止回岡 47。
如圖l、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，本發(fā)明中，智能控制儀28通過(guò) 電控線路分別與上水控制閥4、循環(huán)管路控制閥7、循環(huán)水泵8、控制開關(guān)9、傳 感器IO、集熱器水箱溫度傳感器24、水箱溫度傳感器27、電加熱器30的電控線相接。
如圖4、圖5所示，本發(fā)明中，智能控制4義28通過(guò)電控線^各分別又與積水管 ^4空制閥18、故障報(bào)警器19的電控線相才妄。
智能控制儀28通過(guò)接收各信號(hào)指揮相應(yīng)的電控部件動(dòng)作,循環(huán)換熱及循環(huán)換 熱后循環(huán)管路中的7j^非空^^室內(nèi)水箱1中^，智能控制儀28又接收各信號(hào)指 揮相應(yīng)的電控部件動(dòng)作，切斷循環(huán)管路，完成太陽(yáng)能制熱水過(guò)程。^i ]熱水時(shí)， 開通上水管路3，帶壓水(自來(lái)水)ii7v室內(nèi)水箱1中，將其中熱水頂出混水閥 31，關(guān)閉混水閥31，上水控制閥4自動(dòng)關(guān)閉切斷上7K管路3完成使用熱7K過(guò)程。 在本發(fā)明(圖4、圖5 )中該裝置運(yùn)《亍過(guò)程可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)故障才艮警，保證<賴更安全。
智能控制儀28通過(guò)常規(guī)PLC或單片機(jī)等程序編程元件編程完成本發(fā)明所述 的智能控制程序。
該發(fā)明裝置通過(guò)其控制系統(tǒng)接收傳感組件發(fā)出的信號(hào)，指#^控制閥、循環(huán) 水泵等部件動(dòng)作，使本發(fā)明裝置中室內(nèi)水箱中的低溫水與集熱器吸收太陽(yáng)光能后
產(chǎn)生的高溫水進(jìn)行循環(huán)換熱，經(jīng)過(guò)數(shù)次循環(huán)換熱使室內(nèi)水箱中的水溫度升高，完 成太陽(yáng)能制熱水過(guò)程。并且由于采用了系統(tǒng)循環(huán)換熱時(shí)，室內(nèi)水箱無(wú)壓力和^j ] 熱水時(shí)，室內(nèi)水箱帶壓力兩種狀態(tài)自動(dòng)轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)，使循環(huán)換熱后循環(huán)管路中的 水靠自然落差流入室內(nèi)水箱，讓換熱循環(huán)管路得以排空；在使用熱水時(shí)，帶壓水 (自來(lái)水)經(jīng)上水管路注入室內(nèi)水箱，將室內(nèi)水箱中的熱水經(jīng)出水口頂出混水閥， 讓用戶在使用熱水時(shí)，就象^^]承壓貯水式電熱水器一樣方便、舒適、安全。同 時(shí)，太陽(yáng)能集熱器如產(chǎn)生高溫膨脹氣體能通過(guò)排空的循環(huán)管路和排空管路，經(jīng)積 7j^非放管路順暢的釋放，改變了過(guò)去太陽(yáng)能集熱器只能通過(guò)呼吸閥呼吸的歷史。
系統(tǒng)安裝完畢時(shí)，本發(fā)明的工作過(guò)程是 一、室內(nèi)水箱上7j^莫式
1、 開啟智肯U空制儀28電源，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)室內(nèi)水箱上水模式(智能控制儀 28每次斷電后再啟動(dòng)時(shí)都會(huì)^/f于jH^莫式)上水管路3上的上水控制閥4開啟并 延時(shí)(一4談時(shí)2—5分鐘后關(guān)閉)，帶壓水(自來(lái)水)經(jīng)上水管路3和上水控制 閥4i^v室內(nèi)水箱1,將混水閥31旋至熱7p乾開啟，室內(nèi)水箱1注滿水混水閥31 出水后關(guān)閉混水閥31,上7JC控制閥4開啟的，延時(shí)結(jié)束，上水控制閥4自動(dòng)關(guān)閉。
2、 將混水閥31旋至熱 K^開啟無(wú)水或有水又?jǐn)嗔鲿r(shí)，按智能控制儀28上的
13上水鍵，上水控制閥4開啟并延時(shí)(一^J4時(shí)2—5 ^4中后關(guān)閉)，帶壓水(自來(lái) 水)經(jīng)上水管路3和上7K4空制閥4 iiA室內(nèi)水箱1，室內(nèi)水箱1注滿水后混水閥 31出水，關(guān)閉混水閥31,上水控制岡4開啟的延時(shí)結(jié)束，上水控制閥4自動(dòng)關(guān)閉。
3、 將混水閥31旋至熱水端開啟，打開手動(dòng)上水閥5將室內(nèi)水箱1上滿水后 混水閥31出水，關(guān)閉混水閥31,關(guān)閉手動(dòng)上水閥5。
4、 在室內(nèi)水箱l上水和使用熱水上水時(shí)，上7jc控制閥4開啟，圖l、圖2、 圖3、圖4、圖5、圖6中，循環(huán)上水管路6上關(guān)閉的循環(huán)管路控制閥7切斷上水 管路3與循環(huán)上水管路6的連通；循環(huán)下水管路13上止回閥14切斷止回閥14 上端的循環(huán)下水管路13被逆止的管路段；而在(圖3、圖4、圖5 )中，在循環(huán) 水泵8進(jìn)水口端的循環(huán)上水管路6上和上水管路3之間連有排空管路15;在排空 管路15上的排空管路止回閥16切斷止回閥16右側(cè)上端與其連接的循環(huán)上水管路 6被逆止的管路段；致使圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6中，該發(fā)明裝置系統(tǒng) 中在上水和使用熱水上水時(shí)，帶壓水或帶壓自來(lái)水只能通itJi水管路進(jìn)入室內(nèi)水 箱，而不能ii^循環(huán)上水管^各和循環(huán)下水管i 各。
二、換熱循環(huán)、熱水^J^模式
1、自動(dòng)溫差換熱、循環(huán)、排空模式當(dāng)集熱器12上的真空集熱管25吸收太 陽(yáng)光能，將其中金屬換熱管33中的7K進(jìn)行燜曬加熱，產(chǎn)生熱水與集熱器水箱20 內(nèi)的低溫水進(jìn)行重力式冷熱交換，^吏其溫度上升，當(dāng)升至與室內(nèi)水箱1中的水溫 溫差設(shè)定值時(shí)，智能控制儀28接受集熱器水箱溫度傳感器24和水箱溫度傳感器 27發(fā)出的信號(hào)指揮系統(tǒng)各組件動(dòng)作，自動(dòng)啟動(dòng)溫差循環(huán)換熱程序(如手動(dòng)強(qiáng)制循 環(huán)時(shí)按智能控制儀28上循環(huán)鍵)如圖2、圖3所示，循環(huán)管^4空制閥7開啟、 循環(huán)水泵8起動(dòng)，上水管路3上關(guān)閉的上7JC控制閥4切斷上水管路3，上水管路3 中的帶壓水或帶壓自來(lái)水無(wú)法ii^室內(nèi)7jc箱；室內(nèi)水箱1通itJl端的止7JC呼吸閥 2吸氣，室內(nèi)水箱1中的水通iiJi次循環(huán)后已被排空的循環(huán)上水管路6進(jìn)入集熱 器水箱20內(nèi)，將集熱器水箱20中高溫水頂出，經(jīng)上次循環(huán)后已被排空的循環(huán)下 7jof路13，經(jīng)止回閥14通過(guò)室內(nèi)水箱1的下水管路連4妄口 45濟(jì)u^室內(nèi)水箱1中； 如圖4、圖5所示，積水管路控制閥18關(guān)閉，切斷積水排放管路17，循環(huán)管^4空 制閥7開啟、循環(huán)水泵8起動(dòng)，上水管路3上關(guān)閉的上7K4空制閥4切斷上水管路 3,上水管路3中的帶壓水或帶壓自來(lái)水無(wú)法進(jìn)入室內(nèi)水箱；下水積7M非放管路 41上的逆止閥42左側(cè)的下7^積7^#放管路41路段被逆止閥42單向逆止，切斷循環(huán)上水管路6至循環(huán)下水管路13方向的連通；室內(nèi)水箱1通過(guò)上端的止水呼吸 閥2吸氣，室內(nèi)水箱1中的水通itJi次循環(huán)后已被排空的循環(huán)上水管路6時(shí)不能 i^v積7j^非放管路17和也不能通過(guò)下7jc積7K4非放管路41進(jìn)入循環(huán)下水管路13; 只能進(jìn)入集熱器水箱20內(nèi)，將集熱器水箱20中高溫水頂出經(jīng)上次循環(huán)后已被排 空的循環(huán)下水管^各13,經(jīng)止回閥14通過(guò)室內(nèi)水箱1的下水管^各連接口 45流入室 內(nèi)水箱1中，在該裝置系統(tǒng)循環(huán)換熱和循環(huán)管路排空后,積水管路控制閥18開啟， 開通積7J^非放管路17;如圖6所示，循環(huán)管路控制闊7開啟、循環(huán)水泵8起動(dòng)， 上水管路3上關(guān)閉的上水控制閥4切斷上水管路3,上水管路3中的帶壓7K或帶 壓自來(lái)水無(wú)法ii^室內(nèi)水箱；室內(nèi)水箱1通iih端的止水呼吸闊2吸氣，室內(nèi)水 箱1中的水通itJi次循環(huán)后已被排空的循環(huán)上水管路6ii^集熱器水箱20內(nèi)，將 集熱器水箱20中高溫水頂出，經(jīng)上次循環(huán)后已被排空的循環(huán)下水管路13經(jīng)止回 閥14通過(guò)室內(nèi)水箱1的出水口 35 ifu^室內(nèi)水箱1中。
通iiJi述循環(huán)換熱，當(dāng)集熱器水箱20與室內(nèi)水箱1中的水經(jīng)過(guò)循環(huán)換熱后溫 差降到設(shè)定值時(shí)，或者到預(yù)設(shè)的循環(huán)換熱結(jié)束時(shí)間時(shí)，智能控制儀28發(fā)出信號(hào)， 指揮系統(tǒng)各組件自動(dòng)動(dòng)作(或手動(dòng)再按智能控制儀28上循環(huán)鍵)，循環(huán)水泵8 停止。如圖2、圖3、圖4、圖5所示，此時(shí)循環(huán)下7jc管路13中的7jc依靠自然落 差經(jīng)止回閥14，通過(guò)室內(nèi)水箱1上的下水f^各連4妻口 45 ^u7v室內(nèi)水箱1中；如 圖6所示，此時(shí)循環(huán)下水管路13水依靠自然落差經(jīng)止回閥14通過(guò)室內(nèi)水箱1的 出水口 35 ^fJi室內(nèi)水箱1中。
如圖2、圖6所示，循環(huán)水泵8停止、循環(huán)管路控制閥7延時(shí)關(guān)閉(一4談 時(shí)0.3—2分鐘)，循環(huán)上水管路6中的水依靠自然落差經(jīng)循環(huán)水泵8、循環(huán)管路 控制閥7，通itJi水管^各3 i^v室內(nèi)水箱1中，室內(nèi)水箱1又通iiJi端的止水呼 吸閥2將循環(huán)換熱過(guò)程中吸進(jìn)的氣^M非出；循環(huán)上水管路6中的水排空后，循環(huán) 管^4空制閥7延時(shí)關(guān)閉結(jié)束(一般延時(shí)0.3—2分鐘)，關(guān)閉；如圖3所示，循環(huán) 水泵8停止、循環(huán)管路控制閥7關(guān)閉；如圖4、圖5所示，積7^#放管路17上的 積水管路控制閥18開啟被延時(shí)，仍然處于關(guān)閉狀態(tài)，切斷積7仏排放管路17,循 環(huán)水泵8停止、循環(huán)管路控制閥7關(guān)閉；如圖3、圖4、圖5所示，循環(huán)上水管路 6中的水依靠自然落差只能經(jīng)排空管路15、排空管路止回閥16、上水管路3，通 過(guò)室內(nèi)水箱進(jìn)水口 34^ii室內(nèi)水箱1中；室內(nèi)水箱1又通itJi端的止水呼吸閥2 將循環(huán)換熱過(guò)程中吸進(jìn)的氣僻一卜出；循環(huán)上水管路6中的水排空后，圖4、圖5所示，積水管^4空制閥18延時(shí)開啟被結(jié)束(一4級(jí)時(shí)0.3—2 ^4中)，開通積水 排放管路17。
在系統(tǒng)循環(huán)換熱及換熱管路排空后，集熱器水箱20和室內(nèi)水箱1中的水仍保 持換熱循環(huán)前的注滿狀態(tài)；室內(nèi)水箱l在此循環(huán)換熱及換熱管路排空過(guò)程中處于 常壓狀態(tài)；系統(tǒng)按上述情況動(dòng)作，依次反復(fù)自動(dòng)完成該裝置換熱循環(huán)和換熱循環(huán) 后循環(huán)管路排空過(guò)程，將室內(nèi)水箱1中水升溫，完成太陽(yáng)能制熱水過(guò)程。
2、熱7W^]過(guò)禾l^彭脹^c的排》l^法:在該裝置循環(huán)換熱及循環(huán)管^#空后， 雖然集熱器水箱20和室內(nèi)水箱1中的水仍保持換熱循環(huán)前的注滿狀態(tài)，但將循環(huán) 換熱前承壓狀態(tài)的室內(nèi)水箱1切換為換熱循環(huán)后常壓狀態(tài)的室內(nèi)水箱1,在此過(guò) 程中會(huì)產(chǎn)生的少量膨脹7K (圖1 —圖6中A表示本發(fā)明系統(tǒng)中膨脹7jC^放區(qū))， 如不當(dāng)即排放，該裝置經(jīng)多次循環(huán)換熱及循環(huán)管路排空后，會(huì)在循環(huán)管路中蓄積， 使室內(nèi)水箱1上端的循環(huán)管路中的水不能實(shí)現(xiàn)徹底排空。
如圖2、圖6所示，循環(huán)下水管路13上選用小于循環(huán)上水管路6的過(guò)流通徑 的止回閥14;或者，在循環(huán)下水管路上安裝法ii4控制閥，循環(huán)上水管路6、循環(huán) 下7^管路13中的水排空時(shí)，在循環(huán)管路控制閥7延時(shí)關(guān)閉前(一般延時(shí)0.5—2 ^4中)，讓循環(huán)上水管路6中的水比循環(huán)下水管路13中的7K先排入室內(nèi)水箱1, 致使室內(nèi)水箱1因?yàn)槌袎籂顟B(tài)與常壓狀態(tài)的切換而產(chǎn)生的膨脹水只被存在循環(huán)下 水管路13中；如圖3、圖4、圖5所示，循環(huán)換熱結(jié)束，循環(huán)水泵8停止，循環(huán) 管路控制閥7關(guān)閉，此時(shí)循環(huán)下水管路13中的水依靠自然落差經(jīng)止回閥14通過(guò) 室內(nèi)水箱的下水管路連接口 45 ^ii室內(nèi)水箱1中，循環(huán)上水管路6中的水依靠自 然落差經(jīng)排空管路15、排空管路止回閥16、上水管路3，通過(guò)室內(nèi)水箱進(jìn)水口 34 ^ii室內(nèi)水箱1中；致使室內(nèi)水箱1因?yàn)槌袎籂顟B(tài)與常壓狀態(tài)的切換而產(chǎn)生的膨 月長(zhǎng)7j^皮存在循環(huán)下水管^各13和循環(huán)上水管i 各6中；圖4、圖5所示循環(huán)上水管i 各 6中的水排空后，積水管^4空制閥18開啟延時(shí)結(jié)束(一^^時(shí)0.3—2 ^4中)，開
通積7M非放管路17。
如圖2、圖3、圖4、圖5所示，熱水4吏用時(shí)打開混水閥31轉(zhuǎn)至熱水端，如 果循環(huán)下水管路13、循環(huán)上7JC管路6中存有膨月^7K,那么水位高于室內(nèi)水箱1內(nèi) 膽頂端的出水口35位置，打開混水閥31，室內(nèi)水箱1的出水口 35上端的熱水及 熱水出水管32中的水依靠自然落差重力流出混水閥31, ^^、來(lái)注滿水的室內(nèi)水 箱1中有了一定空間，此時(shí)傳感器10 (—4殳可為水流傳感器)或控制開關(guān)9 (一4殳可為接近開關(guān)式傳感器)雖然動(dòng)作，但指揮系統(tǒng)指令上7W空制閥4開啟時(shí)間被
延時(shí)(延時(shí)時(shí)間一4殳可為1^3秒)，循環(huán)管路中高于室內(nèi)水箱頂端的出水口 35 位置的膨脹水量先經(jīng)室內(nèi)水箱1的下水管路連接口 45 ^fu7v室內(nèi)水箱1中，或者(如 圖6所示)循環(huán)下水管路13中存有的膨脹7K量直接通過(guò)熱水出7jof路32流出混 水閥31;如圖2-圖6所示，當(dāng)循環(huán)管路中的水位約降至室內(nèi)水箱的出水口 35位 置左右，即混水閥31放出膨脹水的7JC量后，上7W空制閥4延時(shí)開啟結(jié)束(延時(shí)時(shí) 間一般可為l一3秒)，開通上水管路3，上水管路3中的帶壓水或帶壓自來(lái)水頂 進(jìn)室內(nèi)水箱1,經(jīng)室內(nèi)水箱1的出水口 35將熱7jc通過(guò)熱水出水管路32頂出混水 閥31;如圖5所示，熱水使用時(shí)打開混水閥31轉(zhuǎn)至熱水端，上水控制閥4延時(shí) 開啟結(jié)束(延時(shí)時(shí)間一4殳可為1—3秒)，開通上水管路3，上水管路3中的帶壓 水或帶壓自來(lái)水頂進(jìn)室內(nèi)水箱1，經(jīng)室內(nèi)水箱1的出水口 35將熱水通過(guò)熱水出水 管路32頂出混水閥31 ，由于熱水出水管路32與循環(huán)上水管路6連接的出水管路 49上裝有管路止回閥48,管路止回閥48將循環(huán)上水管^各6方向的出7jc管^各49 的路段逆止切斷,所以此時(shí)室內(nèi)水箱1頂出的帶壓水不能進(jìn)入循環(huán)上水管路6中。
停止^吏用熱水關(guān)閉混水閥31，傳感器10(—般可為水流傳感器)或控制開 關(guān)9 (一般可為接近開關(guān)式傳感器)動(dòng)作，智能控制儀接受信號(hào)指揮上7W空制閥4 關(guān)閉，切斷上水管^各3，完成使用熱水過(guò)程；此過(guò)程中室內(nèi)水箱l處于承壓狀態(tài)； 由于在此過(guò)程中，在循環(huán)管路中的膨脹7W尋以優(yōu)先排放，避免了循環(huán)管路中因?yàn)?膨脹水蓄積的現(xiàn)象而不能實(shí)現(xiàn)循環(huán)管路正常排空問題的發(fā)生；
在該裝置循環(huán)換熱、循環(huán)管路排空時(shí)的熱水使用如圖2、圖3、圖4所示， 本系統(tǒng)循環(huán)換熱時(shí)，循環(huán)水泵8啟動(dòng)將室內(nèi)水箱1中的水4由出經(jīng)上次循環(huán)換熱已 排空的循環(huán)上水管路進(jìn)入集熱器水箱20,將集熱器水箱20中的高溫7^頂出經(jīng)循 環(huán)下水管路通過(guò)室內(nèi)水箱1的下水管路連接口 45 ii/v室內(nèi)水箱1,此過(guò)程中室內(nèi) 水箱i水位低于室內(nèi)水箱的出水口 35, 4吏用熱水打開混水閥31時(shí)，混水閥31只 流出熱水出水管路32中的水,熱水出水管路32上的傳感器10雖然動(dòng)作但上7^空 制閥4在系統(tǒng)循環(huán)換熱、循環(huán)管路排空結(jié)束前受系統(tǒng)控制無(wú)法開啟，不能開通上 7K管路3，帶壓水不能ii^室內(nèi)水箱l將熱水頂出，故jtbit匕過(guò)程中熱水不能^j ]; 如圖6所示，本系統(tǒng)循環(huán)換熱時(shí)，循環(huán)水泵8啟動(dòng)，將室內(nèi)水箱1中的7J^由出經(jīng) 上次循環(huán)換熱已排空的循環(huán)上水管路6進(jìn)入集熱器水箱20，將集熱器水箱20中 的高溫水頂出，經(jīng)循環(huán)下水管路13通過(guò)熱水出7jc管路32、室內(nèi)水箱的出水口 35進(jìn)入室內(nèi)水箱l,此時(shí)4吏用熱水，打開混水閥31,集熱器水箱20中的高溫水經(jīng)循 環(huán)下7K管路13通過(guò)熱水出水管路32直接流出混水閥31,熱水出7jc管路32上的 傳感器10雖然動(dòng)作但上7W空制閥4在系統(tǒng)循環(huán)換熱、循環(huán)管路排空結(jié)束前受系統(tǒng) 控制無(wú)法開啟，不能開通上水管路3，帶壓水不能進(jìn)入室內(nèi)水箱1，系統(tǒng)循環(huán)換熱、 排空結(jié)束后，上7W空制閥4接受系統(tǒng)指令延時(shí)開啟，開通上水管路3，帶壓水進(jìn) 入室內(nèi)水箱l將室內(nèi)水箱1注滿水，上7J^空制閥4延時(shí)開啟結(jié)束關(guān)閉，切斷上水 管路3,此過(guò)程中雖然有熱水的連續(xù)使用，^4在集熱器水箱20中高溫水直接通 過(guò)循環(huán)下水管路13經(jīng)熱水出水管路32流出混水閥31燙傷人的問皿生；如圖5 所示，本系統(tǒng)循環(huán)換熱時(shí)，循環(huán)水泵8啟動(dòng)將室內(nèi)水箱1中的7M由出，經(jīng)上次循
環(huán)換熱已排空的循環(huán)上水管路6進(jìn)入集熱器水箱20,將集熱器水箱20中的高溫 水頂出，經(jīng)循環(huán)下水管i 各13通過(guò)室內(nèi)水箱1的下水管i 各連4妻口 45 ii7v室內(nèi)水箱 1,此過(guò)程中佳月熱水，打開混水閥，啟動(dòng)的循環(huán)水泵8，由于與循環(huán)上 K管路6 連接的出水管路49和熱水出水管路32連接處向室內(nèi)水箱方向的熱水出水管路32 上有一熱水管路止回閥47,熱水管路止回閥47將熱水出水管路32向室內(nèi)水箱1 方向的管路段逆止切斷，故此被循環(huán)水泵8抽出的室內(nèi)水箱1中的熱水只能經(jīng)與 循環(huán)上水管路6連接的出水管路49、熱水出水管路32流出混水閥31，由于流出 混水閥31仍是室內(nèi)水箱1中的熱水，使用熱水時(shí),在保證熱水的連續(xù)使用的同時(shí)， 避免了循環(huán)換熱時(shí)，集熱器水箱20中高溫水直接通過(guò)循環(huán)下水管路13經(jīng)熱水出 水管路32流出混水閥燙傷人問題的發(fā)生。
如圖2、圖3、圖6所示，循環(huán)管^4空制閥7與上水4空制閥4有互鎖功能，即 在該裝置循環(huán)換熱、循環(huán)管路排空開啟循環(huán)管路控制閥7時(shí)，上水控制閥4不能 被開啟；而在使用熱水上水控制閥4開啟時(shí)，循環(huán)管贈(zèng)、檢制閥7不能一皮開啟。
在圖4、圖5中，只有積水管^4空制閥18處于關(guān)閉狀態(tài)循環(huán)管路控制閥7才 能被開啟，循環(huán)水泵8才能凈缺動(dòng)，并且積水管^-t空制閥18與上 W空制閥4有互 鎖功能，即在該裝置循環(huán)換熱、循環(huán)管路排空，關(guān)閉積水管^4空制閥18時(shí)，上水 控制閥4不能,皮開啟；而在〗吏用熱水，上水控制閥4開啟時(shí)，積水管^各控制閥18 不能纟皮關(guān)閉。
在圖4、圖5中，安全、才艮警功能循環(huán)下水管^各13上的止回閥14損壞時(shí)， 在^Jf]熱水時(shí)，上水管路3中的帶壓水或帶壓自來(lái)水頂進(jìn)室內(nèi)7jc箱1，經(jīng)室內(nèi)水 箱的出水口 35將熱水通過(guò)熱水出水管路32, ^p分水經(jīng)混水閥31流出；4卩分
18水經(jīng)室內(nèi)水箱的下水管^各連4妄口 45、循環(huán)下水管^各13和循環(huán)下水管路上損壞的 止回閥14、下7jc積 K4非放管路41、逆止閥42、積水排放管路17排》1^地漏46;
路6連接的出水管路49上的控制閥，如循環(huán)管路控制閥7或排空管路止回閥16 或管路止回閥48損壞時(shí)，在使用熱水或室內(nèi)水箱1上水時(shí)，上水管路3中的帶壓 水或帶壓自來(lái)7&~"#分頂進(jìn)室內(nèi)水箱1中， 一部分水會(huì)經(jīng)損壞4空制閥經(jīng)循環(huán)上水 管路6通過(guò)積7M非放管路17排放出去至地漏46;頂進(jìn)室內(nèi)水箱1的帶壓7jc經(jīng)室 內(nèi)水箱1的出水口 35及下端的熱水出水管路32、出7K管路49、損壞的管路止回 閥48經(jīng)循環(huán)上水管路6通過(guò)積7M非放管路17排放出去至地漏46;上水控制閥4 損壞時(shí)，系統(tǒng)循環(huán)換熱、排空程序結(jié)束前帶壓水或帶壓自來(lái)水通itJi水管路3進(jìn) 入室內(nèi)水箱1也ii^循環(huán)上水管^各6和循環(huán)下水管^各13,當(dāng)系統(tǒng)循環(huán)換熱、排空 程序結(jié)束后，這部分水^it過(guò)積7jcf非放管路17排放出去至地漏46;積水管i l-t空 制閥18損壞時(shí)，系統(tǒng)循環(huán)換熱時(shí)，循環(huán)換熱水會(huì)經(jīng)循環(huán)上水管路6通過(guò)積7K4非放 管路17排放出去；因此，下水積7^#放管路41和積7j^非放管路17的設(shè)計(jì)避免了 因系統(tǒng)各種控制閥件的損壞而造成的循環(huán)下水管路13、循環(huán)上7K管路6中充滿水 不能實(shí)現(xiàn)正常排空，致使冬季循環(huán)管路凍堵問題的發(fā)生；并且，太陽(yáng)能集熱器12 如果產(chǎn)生高溫膨脹氣體和微量的高溫膨脹水通過(guò)已排空的循環(huán)下水管路13、下水 積7W非放管路41 、循環(huán)上7K管路6和積 K4非放管路17順暢的#^文和排出，改變 了過(guò)去太陽(yáng)能集熱器12只能通過(guò)呼吸閥呼吸的歷史,避免了太陽(yáng)能集熱器在冬季 呼吸閥因汽餾凍堵而產(chǎn)生汽月鈔暴管、刻旦等事故的發(fā)生。在該裝置系統(tǒng)積7^#放 管路17上裝有故障報(bào)警器19 (一般可為水流傳感器)，當(dāng)系統(tǒng)某個(gè)控制閥件的 損壞產(chǎn)生不正常水流通過(guò)時(shí)及時(shí)報(bào)警，使損壞的控制閥件盡快得以維護(hù)。
如圖2、圖3、圖4、圖5所示，當(dāng)該裝置4M—定時(shí)間后，室內(nèi)水箱l底部 如有沉淀的雜質(zhì)可將常閉手動(dòng)閥26打開，打開混水閥31轉(zhuǎn)至熱水端，傳感器IO (一般可為水流傳感器)或控制開關(guān)9 (一般可為接近開關(guān)式傳感器)動(dòng)作，指 揮系統(tǒng)指令上7^空制閥4延時(shí)開啟，上水管路3中的帶壓水或帶壓自來(lái)水頂進(jìn)室 內(nèi)水箱1,經(jīng)室內(nèi)水箱的出水口 35和下水管^各連4矣口 45 "^^將熱7JC通過(guò)熱水出 水管路32頂出混水間31,室內(nèi)水箱中的沉淀的雜質(zhì)會(huì)隨之流出。關(guān)閉常閉手動(dòng) 閥26、混水閥31,完成室內(nèi)水箱的排污過(guò)程。
權(quán)利要求
1、一種太陽(yáng)能制熱水裝置，其特征在于該裝置設(shè)有與室內(nèi)水箱的進(jìn)水口相連的上水管路(3)，在上水管路(3)上裝有上水控制閥(4)；室內(nèi)水箱的進(jìn)水口通過(guò)上水管路(3)連有循環(huán)上水管路(6)，在循環(huán)上水管路(6)上裝有循環(huán)管路控制閥(7)，在循環(huán)上水管路(6)上裝有循環(huán)水泵(8)；室內(nèi)水箱設(shè)有下水管路連接口，室內(nèi)水箱的下水管路連接口通過(guò)管路連至循環(huán)下水管路(13)；或者，室內(nèi)水箱的出水口通過(guò)管路連至循環(huán)下水管路(13)；在循環(huán)下水管路(13)上裝有止回閥(14)；在室內(nèi)水箱上端裝有止水呼吸閥(2)；在室內(nèi)水箱內(nèi)裝有水箱溫度傳感器(27)；在與室內(nèi)水箱的出水口相連的熱水出水管路上裝有傳感器(10)，或者在室內(nèi)水箱的水的使用處裝有控制開關(guān)(9)。
2、 按照權(quán)利要求l所述的太陽(yáng)能制熱水裝置，其特征在于在循環(huán)下7jc管路 (13)的上端；或者，在循環(huán)上水管^各(6)的上端；或者，在集熱器水箱上端裝有呼吸器(21)。
3、 按照權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能制熱水裝置，其特征在于在循環(huán)水泵(8) 進(jìn)水口端的循環(huán)上7jc管路(6)和上水管路(3)之間連有排空管路(15),在排 空管路(15)上裝有排空管路止回閥(16)。
4、 按照權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能制熱水裝置，其特征在于在循環(huán)上7jc管3各 (6)與循環(huán)下水管路(13 )之間連有下水積7^#放管路(41 );在下水積7^#放管路(41)上裝有逆止閥(42),在循環(huán)上水管路(6)上連有積水排放管路(17), 積水排放管路(17)與下水積7j^非放管路(41)相通，在積水排放管路(17)上 裝有積水管^4空制閥(18)，在積 K4非放管路(17)上裝有故障報(bào)警器(19)。
5、 按照權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能制熱水裝置，其特征在于在循環(huán)上水管^各 (6)與熱水出水管路(32)之間連有出水管路(49);在出水管路(49)上裝有管路止回閥(48);在熱水出水管路(32)上裝有熱水管路止回閥(47)。
6、 按照權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能制熱水裝置，其特征在于在室內(nèi)水箱的下 7K管路連接口 (45 )與熱水出水管路(32)相連接的管路上裝有常閉手動(dòng)閥(26); ^^itJi水控制閥(4)與上水管路(3)連接的上水旁通管路上裝有手動(dòng)上水閥(5)。
7、 按照權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能制熱水裝置，其特征在于該裝置設(shè)有集熱 器(12)，集熱器(12)上端有集熱器水箱(20),在集熱器水箱(20)兩側(cè)上 端分別裝有插入式進(jìn)水管口 (22)和插入式出水管口 (23)，它們分別與循環(huán)上 水管路(6)和循環(huán)下水管路(13 )相連；在裝有插入式進(jìn)7JC管口 ( 22)和插入式 出水管口 (23 )的集熱器水箱(20)下面裝有真空集熱管(25 )，真空集熱管(25 ) 里面裝有金屬換熱管(33),金屬換熱管(33)上有喇叭口密封管頭(36)，喇 叭口密封管頭(36)的一端為換熱管管口 (38)、喇叭口密封管頭(36)的另一 端連有底部封堵的換熱管體(37)，金屬換熱管(33)在喇叭口密封管頭(36) 的位置通過(guò)密封環(huán)(39)與水箱連4妄口 (40)相連。
8、 按照權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能制熱水裝置，其特4正在于控制開關(guān)(9) 與該裝置的智能控制儀(28)通過(guò)控制線相連或者通過(guò)無(wú)線遙控信號(hào)形式相連。
9、 一種太陽(yáng)能制熱水裝置的工作方法，其特征在于該裝置通過(guò)各種控制閥 控制，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能制熱水裝置中，在室內(nèi)水箱里的低溫水與太陽(yáng)能集熱器吸收太 陽(yáng)光能產(chǎn)生的高溫7K通過(guò)循環(huán)管路進(jìn)行循環(huán)換熱，以及循環(huán)換熱后循環(huán)管路中的 水依靠自然落差排空^u^室內(nèi)水箱的過(guò)程中室內(nèi)水箱無(wú)壓力狀態(tài)，^^]熱水時(shí)室 內(nèi)水箱帶壓力狀態(tài)，兩種壓力狀態(tài)自動(dòng)轉(zhuǎn)換。
10、按照權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能制熱水裝置的工作方法，其特征在于該 裝置中在系統(tǒng)非換熱循環(huán)狀態(tài)和非使用熱7JOj犬態(tài)時(shí)，室內(nèi)水箱分別通過(guò)各種控制 閥切斷與帶壓的上水管路和上次換熱循環(huán)后已被排空的循環(huán)上水管路、循環(huán)下水 管路的連通，所以在系統(tǒng)循環(huán)換熱及循環(huán)換熱管^4非空時(shí)只需由控制系統(tǒng)指揮 自動(dòng)開啟系Mi空制閥中的循環(huán)管路控制閥，上水管路上關(guān)閉的上7^空制閥切斷上 水管路，上水管路中的帶壓水或帶壓自來(lái)水無(wú)法ii/v室內(nèi)水箱；室內(nèi)水箱在此循 環(huán)換熱及換熱管路排空過(guò)程中處于常壓狀態(tài)；或者，在熱水使用時(shí)也只需由控 制系統(tǒng)指揮自動(dòng)開啟上水控制閥，循環(huán)上水管路上關(guān)閉的循環(huán)管^4空制閥切斷循或帶壓自來(lái)水只能通itJi水管路^室內(nèi)水箱，而不能it/v循環(huán)上水管路和循環(huán) 下水管路；此過(guò)程中室內(nèi)水箱處于承壓狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能熱水器領(lǐng)域，是一種太陽(yáng)能制熱水裝置及其工作方法，以解決現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)品在使用中存在的制熱效率低、管路凍堵、汽脹炸管漏水等問題。該裝置設(shè)有與室內(nèi)水箱進(jìn)水口相連的上水管路，上水管路上裝有上水控制閥；上水管路與循環(huán)上水管路相連，循環(huán)上水管路上裝有循環(huán)管路控制閥和循環(huán)水泵；室內(nèi)水箱的下水管路連接口連至循環(huán)下水管路，循環(huán)下水管路上裝有止回閥，熱水出水管路上裝有傳感器，實(shí)現(xiàn)分體式太陽(yáng)能制熱水裝置中的室內(nèi)水箱低溫水與太陽(yáng)能集熱器吸收太陽(yáng)光能產(chǎn)生的高溫水進(jìn)行循環(huán)換熱時(shí)，室內(nèi)水箱無(wú)壓力和使用熱水時(shí)室內(nèi)水箱帶壓力的兩種狀態(tài)自動(dòng)轉(zhuǎn)換及循環(huán)換熱后循環(huán)管路中的水排空流入室內(nèi)水箱中。
文檔編號(hào)F24D17/00GK101608811SQ200810175089
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2008年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日
發(fā)明者王克濤 申請(qǐng)人:王克濤