CN102445009A - 逐级换热太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种逐级换热太阳能热水器，包括内设至少三个储热水腔的保温水箱，相邻两个储热水腔间隔分开，每个储热水腔的底部设有若干换热管，所述相邻的储热水腔之间依次通过导流管连通而形成一个自前往后逐级换热的水流通道，同一导流管位于前一个储热水腔内的管口高度高于其位于后一个储热水腔内的管口高度，最前端储热水腔的底部与供水管连通，最后端储热水腔的底部与出水管连通。优点：本发明具有结构新颖，使用方便，保证用户可以得到长时间的热水供应；当水箱内热水使用完毕后，自动或者手动开启电加热装置，以保证持续的热水供应，满足用户的沐浴和使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能热水器，特别是一种逐级换热太阳能热水器。
背景技术
随着对能源需要的日益增加，越来越多的自然能源，即风能、谁能、太阳能等被拖布应用于人们的生活，如太阳能热水器，其通过把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器是由集热管、储水箱及相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠集热管。集热器受阳光照射面温度高，集热管背阳面温度低，而管内水便产生温差反应，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。而现有技术中的太阳能热水器，包括水箱、热水管、集热管和供水管，其不足之处是：一是在沐浴时，需要先关闭供水管上的阀门，利用水箱内已有的水进行沐浴，当水箱内水用完后，则需要打开供水管上阀门，这时，水箱内水的水温急速下降，不能满足人们沐浴所需的水温；二是水箱内水的注入需要人工控制，当人们沐浴完后，通常会开启供水管上的阀门，以便下次使用时，水箱内有水，而人们在沐浴完后，常常容易忘记及时关闭阀门，水溢出水箱外流失，造成水资源的浪费；三是在没有太阳照射的情况下，水箱内水温低，没有其他加热设备对水进行加热。
发明内容
本发明的目的就是为了避免背景技术中的不足之处，提供一种逐级换热太阳能热水器，其具有自动对水箱进行补水，并设置多级储热水腔，保证连续高温水的供应。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：逐级换热太阳能热水器，包括内设至少三个储热水腔的保温水箱，相邻两个储热水腔间隔分开，每个储热水腔的底部设有若干换热管，所述相邻的储热水腔之间依次通过导流管连通而形成一个自前往后逐级换热的水流通道，同一导流管位于前一个储热水腔内的管口高度高于其位于后一个储热水腔内的管口高度，最前端储热水腔的底部与供水管连通，最后端储热水腔的底部与出水管连通。
对于本发明的一种优化，导流管位于前储热水腔内的管口高度高于其后侧导流管位于相邻后侧储热水腔内的高度。
对于本发明的一种优化，最后端储热水腔内设有电加热装置，且所述电加热装置位于最后端储热水腔内出水管的管口以下液位。
对于本发明的一种优化，最前端储热水腔上端外侧设有补水舱，补水舱内设有浮球，补水舱底部通过导水管与最前端储热水腔底部连通，其顶部与供水管连通。
对于本发明的一种优化，所述补水舱内设有溢出管，溢出管下端与最前端储热水腔的顶部连通，其上端位于补水舱的顶部，溢出管上端管口一侧的补水舱上设有与大气连通的排气管。
对于本发明的一种优化，所述导流管位于最后端储热水腔一端的管口设有水温探头，供水管的管路上设有电磁阀，电磁阀的控制端和水温探头分别与保温水箱外控制器联接。
对于本发明的一种优化，最前端储热水腔底部设有排污口。
对于本发明的一种优化，所述电加热装置的控制端以及水温探头分别通过接线盒与控制器联接。
本发明与背景技术相比，具有结构新颖，使用方便，水箱内设有多个储热水腔，且各储热水腔内水的水温逐步提升，最后端的储热水腔输出供给人们使用，最前端的储热水腔通过补水舱供水，且最后端的储热水腔内水的水温始终高于其他储热水腔内水的温度，保证用户可以得到长时间的热水供应；当水箱内热水使用完毕后，自动或者手动开启电加热装置，以保证持续的热水供应，满足用户的沐浴和使用要求。
附图说明
图1是逐级换热太阳能热水器的结构示意图。
图2是逐级换热太阳能热水器的导流管连接示意图。
具体实施方式
实施例1：参照图1和2。逐级换热太阳能热水器，包括内设三个储热水腔的保温水箱3，相邻两个储热水腔间隔分开，每个储热水腔的底部设有若干换热管7，所述相邻的储热水腔之间依次通过导流管6连通而形成一个自前往后逐级换热的水流通道，同一导流管6位于前一个储热水腔内的管口高度高于其位于后一个储热水腔内的管口高度，最前端储热水腔3c的底部与供水管12连通，最后端储热水腔3a的底部与出水管1连通。
实施例2：参照图2。所述保温水箱内设三个储热水腔，相邻的导流管6a和导流管6b分别连通三个储热水腔，导流管6b位于最前端储热水腔3c内的管口高度高于其后侧导流管6a位于相邻后侧储热水腔3b内的高度。
实施例3：参照图1和2。最后端储热水腔3a内设有电加热装置4，且所述电加热装置4位于最后端储热水腔3a内出水管1的管口以下液位。最前端储热水腔3c上端外侧设有补水舱8，补水舱8内设有浮球9，当补水舱内水位升高时，浮球堵住供水管位于补水舱内管口。补水舱8的底部通过导水管11与最前端储热水腔3c的底部连通，其顶部与供水管12连通。所述补水舱8内设有溢出管10，溢出管10的下端与最前端储热水腔3c的顶部连通，其上端位于补水舱8的顶部，溢出管10的上端管口一侧的补水舱8上设有与大气连通的排气管8a。所述导流管6位于最后端储热水腔3a一端的管口设有水温探头5，供水管12的管路上设有电磁阀13，电磁阀13的控制端和水温探头5分别与保温水箱3外的控制器15联接。最前端储热水腔3c的底部设有排污口14。所述电加热装置4的控制端以及水温探头5分别通过接线盒2与控制器15联接。
实施例1：参照图1和2。逐级换热太阳能热水器的工作原理简述：当用户初次使用本太阳能热水器时，打开控制器系统后电动阀即打开，冷水由供水管12经补水舱8进入最前端储热水腔3c内，最前端储热水腔3c内水位随即升高并通过导流管6进入相邻后侧储热水腔3b内，储热水腔3b内水位升高后通过导流管6进入最后端储热水腔3a内，当三个储热水腔内水满后，补水舱8内浮球浮起，由浮球9作用关闭冷水进入补水舱8。此时水箱处于满水状态，太阳能热水器进入工作状态，电磁阀13为常开状态。
正常日照情况下，满水箱冷水1~2天可达到60摄氏度~90摄氏度，即可达到使用要求。当用户需要使用热水时，热水由出水管1输出使用，在使用的同时最后端储热水腔3a的水位下降，由于两个水箱存在水压差，储热水腔3b内的热水会自动补充到最后端储热水腔3a内，同理当储热水腔3b内水位下降，则由最前端储热水腔3c自动补充热水至储热水腔3b内，最后端储热水腔3a水位下降同时补水舱8内水位也下降，补水舱8内浮球9下降，开启供水管位于补水舱8内管口，则保温水箱3始终处于满水状态。
所述逐级换热太阳能热水器的控制器15包括两个模式，分别为太阳能热水模式和电加热模式。在晴天使用时，用户可以把控制器15设定为太阳能热水模式，在此模式下，保温水箱3内的水温可达60摄氏度~90摄氏度，用热水时，保温水箱3内各储热水腔内的水位下降，并依次逐级补充热水，补水舱8对储热水腔3c补充冷水，由于冷水比重大于热水，因此注入的冷水会将储热水腔3c内的热水（所述热水温度高于有补水舱注入的冷水的水温）上浮，并优先由导流管6将热水倒入储热水腔3b内；同理，由储热水水腔3c导入储热水腔3b内的热水如果低于原在储热水腔3b内热水的水温，则储热水腔3b内的热水上浮，并通过导流管6导入储热水腔3a内；当水温探头5探测到导流管6进入储热水腔3a内的水温不足40摄氏度时，则通过控制器15延时关闭电磁阀13，使供水管停止对保温水箱3供水，此时冷水关闭，用户使用三个储热水腔内可使用部分的水。当用户不使用热水时，控制器15延时至少1小时后开启电磁阀13，从而对保温水箱3注满水。如果客户在保温水箱3内热水使用完的情况下，可以开启电加热模式，利用电加热装置4对储热水腔3a内的水加热，储热水腔3a内水温低于40摄氏度时，电加热持续加热；当水温持续加热至60摄氏度以上时，开启电磁阀13对保温水箱供水，由于冷水的充斥，储热水腔3a内水温又低于40摄氏度，则又关闭电磁阀停止对保温水箱3供水，如此反复，直至保温水箱3内各储热水腔内水满，此时由浮球9作用关闭冷水进入补水舱8，电磁阀13保持开启状态。电加热装置4在此过程中，一直对储热水腔3a内的水加热，直至水温达到65摄氏度。
需要理解到的是：本实施例虽然对本发明作了比较详细的说明，但是这些说明，只是对本发明的简单说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神内的发明创造，均落入本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种逐级换热太阳能热水器，包括内设至少三个储热水腔的保温水箱，相邻两个储热水腔间隔分开，每个储热水腔的底部设有若干换热管，其特征是：所述相邻的储热水腔之间依次通过导流管连通而形成一个自前往后逐级换热的水流通道，同一导流管位于前一个储热水腔内的管口高度高于其位于后一个储热水腔内的管口高度，最前端储热水腔的底部与供水管连通，最后端储热水腔的底部与出水管连通。
2.根据权利要求1所述的逐级换热太阳能热水器，其特征是：导流管位于前储热水腔内的管口高度高于其后侧导流管位于相邻后侧储热水腔内的高度。
3.根据权利要求1所述的逐级换热太阳能热水器，其特征是：最后端储热水腔内设有电加热装置，且所述电加热装置位于最后端储热水腔内出水管的管口以下液位。
4.根据权利要求1所述的逐级换热太阳能热水器，其特征是：最前端储热水腔上端外侧设有补水舱，补水舱内设有浮球，补水舱底部通过导水管与最前端储热水腔底部连通，其顶部与供水管连通。
5.根据权利要求4所述的逐级换热太阳能热水器，其特征是：所述补水舱内设有溢出管，溢出管下端与最前端储热水腔的顶部连通，其上端位于补水舱的顶部，溢出管上端管口一侧的补水舱上设有与大气连通的排气管。
6.根据权利要求1所述的逐级换热太阳能热水器，其特征是：所述导流管位于最后端储热水腔一端的管口设有水温探头，供水管的管路上设有电磁阀，电磁阀的控制端和水温探头分别与保温水箱外控制器联接。
7.根据权利要求1所述的逐级换热太阳能热水器，其特征是：最前端储热水腔底部设有排污口。
8.根据权利要求3所述的逐级换热太阳能热水器，其特征是：所述电加热装置的控制端以及水温探头分别通过接线盒与控制器联接。
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