專利名稱：一種常壓式分體太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種常壓式分體太陽能熱水器。
背景技術(shù)：
太陽能熱水器(Solar water heater)是指以太陽能作為能源進(jìn)行加熱的熱水 器。是與燃?xì)鉄崴?、電熱水器相并列的三大熱水器之一。太陽能熱水器把太陽光能轉(zhuǎn)化 為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們?cè)谏?、生產(chǎn)中的熱水使用。傳統(tǒng)的太陽 能熱水器一般包括安裝集熱管的集熱架，集熱架的進(jìn)水端與自來水管連通，集熱架的出水 端與水箱連通，水箱出水端與用戶水管連通。太陽能熱水器的工作原理是，通過集熱管把太 陽能轉(zhuǎn)換成熱能從而實(shí)現(xiàn)加熱流經(jīng)集熱管的自來水的目的，因?yàn)榧療峁苁荜柟庹丈涿鏈囟?高，集熱管背陽面溫度低，所以集熱管內(nèi)自來水便產(chǎn)生溫差反應(yīng)，利用熱水上浮冷水下沉的 原理，使水產(chǎn)生微循環(huán)而達(dá)到所需熱水。傳統(tǒng)太陽能熱水器在實(shí)際應(yīng)用中非常廣泛，但存在 以下問題1、因?yàn)橄到y(tǒng)采用二次換熱，熱損耗大，換熱效率降低，換熱膽因?yàn)榫植繙囟群芨撸?時(shí)間一長，會(huì)聚集水垢，造成換熱效率急劇下降；2、由于采用自然循環(huán)，所以水箱離集熱管 的距離不能超過3米，這樣水箱離用水點(diǎn)的距離就會(huì)很長，給用水帶來不便；3、因?yàn)樗涫?承壓式密閉水箱，熱水是自來水進(jìn)入水箱后頂出的，所以，會(huì)造成冷熱水渾水，這樣熱水的 利用率就會(huì)降低30%，并且，由于水箱為承壓的，它的使用壽命也不會(huì)很長；4、現(xiàn)在所有的 分體太陽能熱水器的集熱管都沒有破裂后防跌落保護(hù)，容易造成意外傷害事故。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，是針對(duì)上述不足提供一種結(jié)構(gòu)合理，溫度均勻，熱 損失小，成本低，不易結(jié)水垢，且使用方便的常壓式分體太陽能熱水器。為解決上述技術(shù)問題，本常壓式分體太陽能熱水器包括安裝集熱管的集熱架，集 熱架的進(jìn)水端與自來水管連通，集熱架出水端通過熱水管與水箱進(jìn)水端連接，水箱出水端 與用戶水管連通，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是水箱與集熱架為分體結(jié)構(gòu)，水箱為與大氣連通的開口式箱 體，水箱內(nèi)安裝有液位計(jì)和溫度計(jì)，液位計(jì)和溫度計(jì)的輸出端與控制器的輸入端電連接，自 來水管上安裝有電控閥，用戶水管上安裝有加壓水泵，電控閥出水端的自來水管和加壓水 泵出水端的用戶水管之間通過循環(huán)水管連通，循環(huán)水管上安裝有由控制器控制的電控閥， 電控閥和加壓水泵的輸入端與控制器輸出端對(duì)應(yīng)電連接。本結(jié)構(gòu)的常壓式分體太陽能熱水器是通過分體常壓循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)溫度均 勻，熱損失小，成本低，不易結(jié)水垢，且使用方便的。分體常壓循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)主要包括設(shè)置在用戶水管和自來水管之間的循環(huán)水管，循 環(huán)水管使集熱架和水箱構(gòu)成一個(gè)循環(huán)加熱管路，該循環(huán)加熱管路通過設(shè)置在自來水管進(jìn)水 段的電控閥與自來水隔離開來。水箱出水端的用戶水管上安裝有加壓水泵，當(dāng)用戶不使用 熱水時(shí)，控制器會(huì)根據(jù)溫度計(jì)的溫度值將水箱內(nèi)的水經(jīng)循環(huán)水管與集熱管內(nèi)的水進(jìn)行循 環(huán)。在加壓水泵的壓力作用下，水箱內(nèi)的水以較快的速度通過集熱管，并將集熱管內(nèi)的熱量
3帶走，這樣，集熱管管壁的溫度就不會(huì)過高，在水流經(jīng)過集熱管時(shí)便不會(huì)發(fā)生集結(jié)水垢的問 題。經(jīng)過上述循環(huán)管路的循環(huán)，水箱內(nèi)的水時(shí)刻與集熱管進(jìn)行熱交換，既保證了集熱管溫 度不致過高，又使水箱內(nèi)的水盡可能達(dá)到最高，不存在冷熱水混合問題，用戶需要使用熱水 時(shí)，關(guān)閉循環(huán)水管上的電控閥，直接由加壓水泵加壓供水即可，非常方便。當(dāng)液位計(jì)檢測(cè)到 水箱內(nèi)較少時(shí)，控制器將開啟自來水管上的電控閥，關(guān)閉循環(huán)水管上的電控閥，補(bǔ)充自來水 的含量。由于采用上述加壓水泵加壓供水循環(huán)，水箱也就無需做耐壓功能，大大降低了使用 成本。作為改進(jìn)，水箱內(nèi)安裝有與控制器電連接的加熱體。在水箱內(nèi)設(shè)置加熱體，在陰天下雨時(shí)，可以直接通過加熱體加熱水箱內(nèi)的水，不影 響用戶使用，非常方便。作為進(jìn)一步改進(jìn)，熱水管上安裝有流量開關(guān)和溫度計(jì)，流量開關(guān)和溫度計(jì)的輸出 端與控制器的輸入端對(duì)應(yīng)電連接。當(dāng)集熱管發(fā)生破裂時(shí)，循環(huán)加熱管路將被切斷，此時(shí)，流經(jīng)流量開關(guān)的水流為零， 控制器將根據(jù)該信號(hào)，控制加壓水泵停機(jī)，以防止浪費(fèi)。熱水管上的溫度計(jì)將實(shí)時(shí)向控制器 傳送溫度信號(hào)，在冬季，當(dāng)該溫度信號(hào)過低時(shí)，控制器將控制加壓水泵開機(jī)，形成熱水循環(huán)， 避免發(fā)生凍管現(xiàn)象。作為更近一步改進(jìn)，用戶水管出水段安裝有與控制器輸入端對(duì)應(yīng)電連接的流量開關(guān)。因?yàn)樗錇殚_口式設(shè)置，自然狀態(tài)下出水壓力較低，當(dāng)用戶用水時(shí)，流量開關(guān)檢測(cè) 到流量信號(hào)，控制器根據(jù)該信號(hào)啟動(dòng)加壓水泵加壓供水，這樣就滿足了用戶的供水壓力要 求，非常方便。作為再進(jìn)一步改進(jìn)，集熱管外部套裝有網(wǎng)套。當(dāng)集熱管發(fā)生破裂時(shí)，網(wǎng)套可以將破碎的玻璃兜住，可以有效避免玻璃傷人事故。綜上所述，采用這種結(jié)構(gòu)的常壓式分體太陽能熱水器，結(jié)構(gòu)合理，溫度均勻，熱損 失小，成本低，不易結(jié)水垢，且使用方便，適合在各種需用熱水場合使用，尤其適合在家庭中 洗澡時(shí)使用，隨用隨有，且溫度有保證。

結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為集熱管，2為集熱架，3為自來水管，4為水箱，5為用戶水管，6為液位計(jì)， 7為控制器，8為溫度計(jì)，9為電控閥，10為加壓水泵，11為循環(huán)水管，12為電控閥，13為熱水 管，14為流量開關(guān)，15為溫度計(jì)，16為流量開關(guān)，17為網(wǎng)套，18為加熱體。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，該常壓式分體太陽能熱水器包括集熱架2，集熱架2上安裝有平行間 隔設(shè)置的集熱管1，集熱管1外部套裝有網(wǎng)套17，網(wǎng)套17呈內(nèi)徑比集熱管1外徑稍大的圓 管狀。集熱架2的進(jìn)水端通過自來水管3與自來水供水管連通，集熱架2的出水端通過熱 水管13與水箱4的進(jìn)水端連通，這樣，在自來水自身壓力下把自來水推進(jìn)集熱管1進(jìn)行加熱，加熱后的熱水被后續(xù)自來水推入水箱4內(nèi)保存。水箱4上端設(shè)有與外界大氣連通的氣 管，水箱4內(nèi)安裝有液位計(jì)6和溫度計(jì)8，液位計(jì)6和溫度計(jì)8的信號(hào)輸出端與控制器7的 輸入端對(duì)應(yīng)電連接，并實(shí)時(shí)向控制器7傳送水箱4內(nèi)熱水的溫度信號(hào)和液位信號(hào)。自來水 管3的進(jìn)水段安裝有電控閥9，電控閥9的輸入端與控制器7的輸出端對(duì)應(yīng)電連接，當(dāng)液位 計(jì)6檢測(cè)到水箱4內(nèi)的熱水達(dá)到設(shè)定容量時(shí)，控制器7將控制電控閥9關(guān)斷自來水管3，從 而避免熱水溢出。水箱4的出水端安裝有與用戶端連通的用戶水管5，用戶水管5的進(jìn)水段 上安裝有加壓水泵10，用戶水管5的出水段上安裝有流量開關(guān)16，加壓水泵10的輸入端與 控制器7的輸出端對(duì)應(yīng)電連接，流量開關(guān)16的輸出端與控制器7的輸入端對(duì)應(yīng)電連接。當(dāng) 用戶從水箱4內(nèi)取水時(shí)，流量開關(guān)16檢測(cè)到水流信號(hào)，控制器7根據(jù)該信號(hào)控制加壓水泵 10啟動(dòng)以向用戶加壓供給熱水，當(dāng)用戶停止用水時(shí)，流量開關(guān)16的流量信號(hào)為零，控制器7 再控制加壓水泵10關(guān)閉，以節(jié)省電量，非常方便。加壓水泵10和流量開關(guān)16之間的用戶 水管5和電控閥9出水端的自來水管3之間連通有循環(huán)水管11，循環(huán)水管11上安裝有電控 閥12。集熱架2出水端安裝有檢測(cè)集熱管1附近熱水溫度的溫度計(jì)，該溫度計(jì)輸出端與控 制器7輸入端對(duì)應(yīng)電連接。當(dāng)水箱4內(nèi)熱水溫度低于集熱管1內(nèi)熱水溫度超過10度時(shí)，控 制器7將關(guān)閉電控閥9而開啟電控閥12，并啟動(dòng)加壓水泵10，這樣，水箱4內(nèi)的熱水在加壓 水泵10的加壓作用下通過循環(huán)水管11、自來水管3再次進(jìn)入集熱管1進(jìn)行再加熱，最后再 流回水箱4，直到兩者溫差在10度范圍內(nèi)為止，保障了用戶可以用到足夠溫度的熱水。水箱 4內(nèi)還安裝有加熱體18，加熱體18的輸入端與控制器7的輸出端對(duì)應(yīng)電連接。當(dāng)經(jīng)過上述 多個(gè)再加熱循環(huán)，水箱4內(nèi)的熱水溫度依然達(dá)不到用戶設(shè)定溫度時(shí)或在陰天時(shí)，控制器7將 關(guān)閉電控閥12和加壓水泵10，并啟動(dòng)加熱體18對(duì)水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱，直到水箱4內(nèi)的熱 水溫度達(dá)到用戶設(shè)定溫度后關(guān)閉加熱體18電源。熱水管13上安裝有流量開關(guān)14和單向 閥，流量開關(guān)14的輸出端與控制器7的輸入端對(duì)應(yīng)電連接，并實(shí)時(shí)向控制器7傳遞流量信 號(hào)。當(dāng)控制器7控制電控閥9開啟向集熱管1內(nèi)供水，或開啟電控閥12和加壓水泵10向 集熱管1供水循環(huán)加熱時(shí)，如果集熱管1發(fā)生意外破裂，流量開關(guān)14檢測(cè)到的流量值降為 零，此時(shí)，控制器7將關(guān)閉電控閥9、電控閥12和加壓水泵10，以防止發(fā)生溢流事故，安全可 靠。熱水管13上還安裝有溫度計(jì)15，溫度計(jì)15的輸出端與控制器7的輸入端對(duì)應(yīng)電連接， 并實(shí)時(shí)向控制器7傳送熱水管13的溫度信號(hào)。在冬季或溫度計(jì)15的溫度信號(hào)過低時(shí)，控 制器7將開啟加壓水泵10和電控閥12進(jìn)行再加熱循環(huán)，以提高熱水管13的溫度，可有效 避免發(fā)生凍管現(xiàn)象，使用起來更加可靠。 在本實(shí)施例中，控制器7的控制電路皆采用公知電路，在此不再細(xì)述。
權(quán)利要求1.一種常壓式分體太陽能熱水器，包括安裝集熱管(1)的集熱架(2)，集熱架(2)的進(jìn) 水端與自來水管(3)連通，集熱架(2)出水端通過熱水管(13)與水箱(4)進(jìn)水端連接，水箱(4)出水端與用戶水管(5)連通，其特征是水箱(4)與集熱架(2)為分體結(jié)構(gòu)，水箱(4)為 與大氣連通的開口式箱體，水箱(4)內(nèi)安裝有液位計(jì)(6)和溫度計(jì)(8)，液位計(jì)(6)和溫度 計(jì)(8)的輸出端與控制器(7)的輸入端電連接，自來水管(3)上安裝有電控閥(9)，用戶水管(5)上安裝有加壓水泵(10)，電控閥(9)出水端的自來水管(3)和加壓水泵(10)出水端的 用戶水管(5)之間通過循環(huán)水管(11)連通，循環(huán)水管(11)上安裝有由控制器(7)控制的電 控閥(12)，電控閥(9)和加壓水泵(10)的輸入端與控制器(7)輸出端對(duì)應(yīng)電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的常壓式分體太陽能熱水器，其特征是水箱(4)內(nèi)安裝有與控制 器(7)電連接的加熱體(18)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的常壓式分體太陽能熱水器，其特征是熱水管(13)上安裝 有流量開關(guān)(14)和溫度計(jì)(15)，流量開關(guān)(14)和溫度計(jì)(15)的輸出端與控制器(7)的輸 入端對(duì)應(yīng)電連接。
4.如權(quán)利要求3所述的常壓式分體太陽能熱水器，其特征是用戶水管(5)出水段安裝 有與控制器(7 )輸入端對(duì)應(yīng)電連接的流量開關(guān)(16 )。
5.如權(quán)利要求4所述的常壓式分體太陽能熱水器，其特征是集熱管(1)外部套裝有網(wǎng) 套(17)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種常壓式分體太陽能熱水器，包括安裝集熱管的集熱架，集熱架的進(jìn)水端與自來水管連通，集熱架出水端通過熱水管與水箱進(jìn)水端連接，水箱出水端與用戶水管連通，水箱與集熱架為分體結(jié)構(gòu)，水箱為與大氣連通的開口式箱體，水箱內(nèi)安裝有液位計(jì)和溫度計(jì)，液位計(jì)和溫度計(jì)的輸出端與控制器的輸入端電連接，自來水管上安裝有電控閥，用戶水管上安裝有加壓水泵，電控閥出水端的自來水管和加壓水泵出水端的用戶水管之間通過循環(huán)水管連通，循環(huán)水管上安裝有由控制器控制的電控閥，電控閥和加壓水泵的輸入端與控制器輸出端對(duì)應(yīng)電連接。本常壓式分體太陽能熱水器結(jié)構(gòu)合理，熱損失小，成本低，不易結(jié)水垢，且使用方便。
文檔編號(hào)F24J2/40GK201858785SQ20102060677
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者譚立寧 申請(qǐng)人:譚立寧