CN101975454A - 一种太阳能热水器的循环加热装置及其循环加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及节能环保领域，公开了一种太阳能热水器的循环加热装置及其循环加热方法。本发明由于采用所述光集热装置与所述保温水箱分体设置，降低了制作成本，使所述光集热装置及所述保温水箱可以分开安装，安装维护更方便；可以将所述保温水箱安装在室内，集热装置安装在室外的墙体上，这样缩短了保温水箱与热水出口的距离，节约了用水；以及采用所述光集热装置形成有保温空间、反光层和光能集热金属管同时聚热对管内的水进行循环加热，提高了光热转换效率；并且采用所述光能集热金属管为表面设置有光吸热层的不锈钢管吸收光能对水进行循环加热，不锈钢管具有热胀冷缩的功能，管内根本不会结水垢，大大提高了产品的使用寿命。

Description

一种太阳能热水器的循环加热装置及其循环加热方法

技术领域

本发明涉及节能环保领域，尤其涉及的是一种太阳能热水器的循环加热装置及其循环加热方法。

背景技术

太阳能热水器由于其不但节能环保，而且使用方便，其使用越来越普及。

目前常见的光能集热真空玻璃管直插入保温水箱的太阳能热水器普遍存在以下缺点：其光能集热真空玻璃管与保温水箱一体设置，直接安装在屋顶，安装维护非常不方便，且其保温水箱设置在所述光集热装置上面，需很强的支撑架，制作成本相当高，在遇到晴好天气时，水温升得很高，可以正常洗浴；但水温高后容易结垢，所以其使用一到两年后，热效率会降低需要去垢。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种太阳能热水器的循环加热装置及其循环加热方法，其所述保温水箱与光集热装置分体设置，安装维护方便，并且采用循环加热方法，不容易结水垢，延长了产品的使用寿命。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种太阳能热水器的循环加热装置，包括用于容纳需加热水的保温水箱，其中，还包括与所述保温水箱分体设置的光集热装置，所述光集热装置通过其上设有循环泵的循环管道连通所述保温水箱，形成液体循环加热回路。

所述太阳能热水器的循环加热装置，其中，在所述光集热装置内设置有用于对水温进行检测的第一温度感应器；在所述保温水箱内设置有用于对水温进行检测的第二温度感应器。

所述太阳能热水器的循环加热装置，其中，所述光集热装置包括：一带敞开口的容纳腔，设置在所述容纳腔内的用于给水进行循环加热的光能集热金属管，以及贴合设置在所述敞开口上的玻璃板，所述容纳腔与所述玻璃板形成一保温空间，所述光能集热金属管与设置在光集热装置上的进出水口连通，并在所述玻璃板上设置有用于提高玻璃板温度以防止结水雾的透光吸热层。

所述太阳能热水器的循环加热装置，其中，在所述光集热装置的表面上设置有连通其内部保温空间的气孔。

所述太阳能热水器的循环加热装置，其中，所述光集热装置还包括设置在所述容纳腔内壁的保温层.

所述太阳能热水器的循环加热装置，其中，在所述保温层上还设置有反光层。

所述太阳能热水器的循环加热装置，其中，所述光能集热金属管包括多个相互连通形成循环通路的不锈钢管，并在所述不锈钢管表面设置有光吸热层。

所述太阳能热水器的循环加热装置，其中，所述透光吸热层为太阳能光致热线。

一种太阳能热水器的循环加热方法，其中，包括步骤：

A、当光集热装置内的水温度与保温水箱内的水温度存在一预定温差时，控制循环管道上的循环泵将保温水箱内的水送入光集热装置进行循环加热。

所述太阳能热水器的循环加热方法，其中，所述步骤A具体包括：

A1、通过设置在光集热装置中的第一温度感应器检测光集热装置内水的温度，为第一温度信号；

A2、通过设置在保温水箱中的第二温度感应器检测保温水箱内水的温度，为第二温度信号；

A3、将所述光集热装置内水的第一温度信号与保温水箱内水的第二温度信号进行比较判断；当存在一预定温差时，控制循环管道上的循环泵将所述保温水箱内的水送入所述光集热装置进行循环加热

本发明所提供的太阳能热水器的循环加热装置及其循环加热方法，由于采用所述光集热装置与所述保温水箱分体设置，降低了制作成本，使所述光集热装置及所述保温水箱可以分开安装，安装维护更方便；可以将所述保温水箱安装在室内，集热装置安装在室外的墙体上，这样缩短了保温水箱与热水出口的距离，节约了用水；以及采用所述光集热装置形成有保温空间、反光层和光能集热金属管同时聚热对管内的水进行循环加热，提高了光热转换效率；并且采用所述光能集热金属管为表面设置有光吸热层的不锈钢管吸收光能对水进行循环加热，不锈钢管具有热胀冷缩的功能，管内根本不会结水垢，大大提高了产品的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例太阳能热水器的循环加热装置结构原理图；

图2是本发明实施例的光集热装置未安装玻璃板的纵向剖面结构示意图；

图3是本发明实施例的光集热装置安装玻璃板的纵向剖面结构示意图；

图4是本发明实施例的光集热装置光能集热金属管剖开排列结构示意图；

图5是本发明实施例的光集热装置带剖面的立体结构示意图；

图6为本发明实施例太阳能热水器的循环加热方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的一种太阳能热水器的循环加热装置，如图1所示，包括用于容纳需加热水的保温水箱200，在所述保温水箱上200上设置有可通过开关控制进水的进水口102，及可通过加压水泵控制出热水的热水出口101，并在所述保温水箱200上设置有便于对水进行循环流通的第一循环流通口201和第二循环流通口202。

如图1所示，所述循环加热装置还包括与所述保温水箱200分体设置的光集热装置300，主要用于将太阳能的光能转化为热能，以对水进行加热。如图1所示，在所述光集热装置300上也设置有用于与所述保温水箱200内的水进行循环流通的第三循环流通口301和第四循环流通口302。

所述保温水箱200的第一循环流通口201和第二循环流通口202通过循环管道10分别与所述光集热装置300的第三循环流通口301和第四循环流通口302连接，形成所述保温水箱200与所述光集热装置300之间的液体循环加热回路。

如图1所示，为了实现所述保温水箱200内的水与所述光集热装置300的水通过所述液体循环加热回路进行循环加热，在所述循环管道10上设置有一用于驱动水在所述液体循环加热回路循环的循环泵11。

进一步地，如图1所示，在所述光集热装置300内设置有用于对水温进行检测的第一温度感应器399；以及在所述保温水箱200内设置有用于对水温进行检测的第二温度感应器299。

这样，上述本发明实施例的太阳能热水器的循环加热装置工作原理为：

第一步、首先通过开关控制进水口102给所述保温箱200进水，如图1所示，即为热水器的上水过程，当所述保温水箱200的水上升至一定的水位时，关闭进水口102进水开关。并通过循环泵11给所述光集热装置300注满水，以对水通过光能进行加热。

第二步，通过设置在光集热装置300中的第一温度感应器399检测所述光集热装置300内水的温度，为第一温度信号；

以及通过设置在保温水箱200中的第二温度感应器299检测所述保温水箱200内水的温度，为第二温度信号；

第三步、将所述光集热装置300内水的第一温度信号与保温水箱200内水的第二温度信号进行比较判断；当存在一预定温差时，例如设置当所述光集热装置300内的水温度超过所述保温水箱200内水温度为3度时，控制循环管道10上的循环泵11将所述保温水箱200内的水送入所述光集热装置300进行循环加热，而所述光集热装置300内的热水循环到保温水箱中，通过将保温水箱200内的水不断循环到所述光集热装置300内加热，使所述保温水箱200的水温慢慢升高，从而实现本发明太阳能热水器的循环加热装置利用光能加热水的目的。

具体实现中，如图2所示，所述光集热装置300包括：一带敞开口301的容纳腔310，设置在所述容纳腔310内的光能集热金属管320，以及贴合设置在所述敞开口301上的玻璃板330，如图3所示。

其中，所述光能集热金属管320包括多个相互连通形成循环通路的不锈钢管，如图4所示，并在所述不锈钢管表面设置有光吸热层321，所述光吸热层321采用光聚热材料制成，主要用于将光能转为热能并通过不锈钢传递给流通在光能集热金属管320内的水，以实现对水进行加热。

所述光能集热金属管320在所述容纳腔310内的排列设置方式以便于给水进行循环加热并达到最大吸热面为准，如图4所示，例如将多个光能集热金属管320并排平行设置在所述容纳腔310内，然后，通过垂直设置的两光能集热金属管320从两端将平行设置的多个光能集热金属管320连通，便于循环均匀加热，如图4所示，322为垂直设置的两光能集热金属管，321为并排平行设置的多个光能集热金属管。所述光能集热金属管320与设置在光集热装置300上的进出水口(如图1所示的第三循环流通口301和第四循环流通口302)连通。

如图3所示，由于在所述容纳腔310的敞开口301上贴合设置有玻璃板330，使所述容纳腔310与所述玻璃板330形成一保温空间，该保温空间更有利于光能集热金属管320内的水加热，如图5所示。

进一步地，可以在所述光集热装置300的表面上设置有连通其内部的气孔(图中未标出)，较佳地设置为针孔，达到即通气但又不会破坏保温空间的保温功能，所述针孔的个数可以根据具体要求设置。通过所述气孔可以排水雾，这样，本发明的所述光集热装置300不需将保温空间设置为真空也具有保温和除雾功能，不会影响其内光能集热金属管320的光热转换效率，不需真空加工，使本发明所述光集热装置300可以在各种环境下进行加工生产，能有效率地降低所述光集热装置的制作成本。

如图3所示，而为了实现所述保温空间进一步地防水雾功能，在所述玻璃板330上贴合设置有用于提高玻璃板温度以防止结水雾的透光吸热层331。较佳地，所述透光吸热层331设置为太阳能光致热线，所述太阳能光致热线平行间隔或间断设置，便于透光到所述容纳腔310中。如图5所示，其具体的实现原理为，设置在所述璃板330上的透光吸热层331可以吸收部分光能转换为热能以提高所述玻璃板330的温度，保证所述玻璃板330的温度高于或等于所述保温空间的温度，这样不会在保温空间的玻璃板内侧形成水雾，可以防止水雾多了降低光热转换效率，有效地提高了所述光集热装置300的光热转换效率。

为了提高所述保温空间的保温功能，如图2和图3所示，在所述光集热装置的容纳腔310内壁的设置有保温层311。并在所述保温层311上还设置有反光层312，以保证照射在所述容纳腔310内壁的太阳光反射到所述光能集热金属管320，更有利于提高所述光能集热金属管320光热转换效率，如图5所示。

基于上述实施例的太阳能热水器的循环加热装置，本发明实施还提供了一种太阳能热水器的循环加热方法，主要采用：当光集热装置内的水温度与所述保温水箱内的水温度存在一预定温差时，控制循环管道上的循环泵将所述保温水箱内的水送入所述光集热装置进行循环加热。

如图6所示，所述太阳能热水器的循环加热方法具体包括步骤：

步骤S910、通过设置在光集热装置中的第一温度感应器检测光集热装置内水的温度，为第一温度信号；

步骤S920、通过设置在保温水箱中的第二温度感应器检测保温水箱内水的温度，为第二温度信号；

步骤S920、将所述光集热装置内水的第一温度信号与保温水箱内水的第二温度信号进行比较判断；当存在一预定温差时，控制循环管道上的循环泵将所述保温水箱内的水送入所述光集热装置进行循环加热。

综上所述，本发明所提供的太阳能热水器的循环加热装置及其循环加热方法，由于采用所述光集热装置与所述保温水箱分体设置，降低了制作成本，使所述光集热装置及所述保温水箱可以分开安装，安装维护更方便；可以将所述保温水箱安装在室内，集热装置安装在室外的墙体上，这样缩短了保温水箱与热水出口的距离，节约了用水；以及采用所述光集热装置形成有保温空间、反光层和光能集热金属管同时聚热对管内的水进行循环加热，提高了光热转换效率；并且采用所述光能集热金属管为表面设置有光吸热层的不锈钢管吸收光能对水进行循环加热，不锈钢管具有热胀冷缩的功能，管内根本不会结水垢，大大提高了产品的使用寿命。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种太阳能热水器的循环加热装置，包括用于容纳需加热水的保温水箱，其特征在于，还包括与所述保温水箱分体设置的光集热装置，所述光集热装置通过其上设有循环泵的循环管道连通所述保温水箱，形成液体循环加热回路。

2.根据权利要求1所述太阳能热水器的循环加热装置，其特征在于，在所述光集热装置内设置有用于对水温进行检测的第一温度感应器；在所述保温水箱内设置有用于对水温进行检测的第二温度感应器。

3.根据权利要求1所述太阳能热水器的循环加热装置，其特征在于，所述光集热装置包括：一带敞开口的容纳腔，设置在所述容纳腔内的用于给水进行循环加热的光能集热金属管，以及贴合设置在所述敞开口上的玻璃板，所述容纳腔与所述玻璃板形成一保温空间，所述光能集热金属管与设置在光集热装置上的进出水口连通，并在所述玻璃板上设置有用于提高玻璃板温度以防止结水雾的透光吸热层。

4.根据权利要求3所述太阳能热水器的循环加热装置，其特征在于，在所述光集热装置的表面上设置有连通其内部保温空间的气孔。

5.根据权利要求3所述太阳能热水器的循环加热装置，其特征在于，所述光集热装置还包括设置在所述容纳腔内壁的保温层。

6.根据权利要求5所述太阳能热水器的循环加热装置，其特征在于，在所述保温层上还设置有反光层。

7.根据权利要求3所述太阳能热水器的循环加热装置，其特征在于，所述光能集热金属管包括多个相互连通形成循环通路的不锈钢管，并在所述不锈钢管表面设置有光吸热层。

8.根据权利要求3所述太阳能热水器的循环加热装置，其特征在于，所述透光吸热层为太阳能光致热线。

9.一种太阳能热水器的循环加热方法，其特征在于，包括步骤：

A、当光集热装置内的水温度与保温水箱内的水温度存在一预定温差时，控制循环管道上的循环泵将保温水箱内的水送入光集热装置进行循环加热。

10.根据权利要求9所述太阳能热水器的循环加热方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A1、通过设置在光集热装置中的第一温度感应器检测光集热装置内水的温度，为第一温度信号；

A2、通过设置在保温水箱中的第二温度感应器检测保温水箱内水的温度，为第二温度信号；

A3、将所述光集热装置内水的第一温度信号与保温水箱内水的第二温度信号进行比较判断；当存在一预定温差时，控制循环管道上的循环泵将所述保温水箱内的水送入所述光集热装置进行循环加热。

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