CN103245079A - 真空管型分体式太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本发明主要公开了一种真空管型分体式太阳能热水器，它包括一只非承压式内机及由集热真空玻璃真空管构成的外机，内机主要由水箱、集成器、双向循环泵、电热棒、光传感器、水位传感器、温度传感器、控制板，以及其余部件多只单向阀、过滤阀、多只控制阀、多路进出管路口，以及自动增压管路等，构成整机及整个运行系统。它通过光传感器对外界光线的检测再由集成器通过各个传感器检测依据编程来完成对整个系统的自动控制与运行。本发明具有太阳能热水器与光同步运行，适时采用电热棒进行恒温，其具有实用性强、自动化程度高、整体化强等特点。

Description

真空管型分体式太阳能热水器

技术领域

本发明涉及太阳能热水器，具体指一种真空管型分体式太阳能热水器。

背景技术

太阳能热水器作为一种洁净无污染的绿色环保装置正越来越受到人们的喜爱。目前，市面上流行的太阳能热水器多为台式或承压壁挂式。台式的主要构成形式为水箱与真空管联在一起：承压壁挂式的构成虽然水箱与集热器的分开但集热器的真空管与水箱之间通过一根封闭的金属管联在一起。台式的工作原理是：真空玻璃接受阳光的照射，使管内的水受热升温且浮升，与保温水箱中的水循环交换热量，达到全部水的升温。从结构和热传导方式来看这种太阳能热水器存在着如下缺陷：

一，真空玻璃管与保温水箱合为一体，所占用的空间很大，进水后热水器的工作负荷很大，这样在安放地点上有很大的局限性，从而形成往往只有顶楼住户才能安装使用太阳能热水器，其余用户想装都无法安装或使用。

二，由于台式太阳能热水器的采光的局限性、体积大安装的局限性，从而造成太阳能热水器的安装往往影响了城市建筑的美观及一体化，与此同时，非顶层用户的安装所带来的安全、渗漏水等引发的社会问题导制了地方物业管理部门及政府相关部门对太阳能热水器的限制。

三，真空玻璃管内水的热交换是在单个体管中进行的自然交换，在温度不高的情况下，这种热交换传递的速度非常缓慢，热交换效率十分低下。

四，由于水箱与真空管联在一起，且水箱在真空管上方，因此真空管内的水是永远无法流回水箱供使用。且真空管内的水是永久不更换因而其结水垢严重，其水质也随时间的推移不断变质变坏。

五，太阳能热水器放在室外，水箱的散热量很大，在寒冬低温低光照下(如晚上)，太阳能热水器与室内的进出水管路极易结冰、冻裂。

六，热水器在电热过程中，无法对水箱的水位进行控制，这样电热过程中的电能消耗大，其浪费也很惊人，且升温速度非常缓慢。

承压壁挂式太阳能热水器的工作原理是：真空玻璃管接受阳光的照射，所产生的辐射能加热真空管内的金属管，使金属管内的导热介质升温或汽化，从而浮升或强迫循环至水箱，在水箱内进行二次换热传递给水，介质降温之后下沉或强迫循环回真空管再受热，如此不断往复循环，加热水箱内的水。从结构和热传导方式来看及寿命上来讲这种太阳能热水器存在着一系列问题：

一，真空管在高温、长时间、空晒的状态下工作，其管内夹层中的吸热渡膜极易变质，从而失去其吸热功能。因此其实践结果证明使用寿命不能超过二年。

二，制造成本高，零售价也自然根高。

三，其需要二次换热，因此其热效能不高。

四，在电热过程中，无法对水箱内的水位进行控制，始终只能进行整桶水加热，这样电能的消耗大其电能浪费也很惊人，且升温速度同样非常缓慢。

五，由于循环金属管路内需要高压承压运行，及水箱内也高压承压，因此安全性低，且一但有故障其维修难度大、专业性强、且成本也非常高。等等。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述现有技术中存在的不足，提供一种安装自由、美观、与建筑一体化、非承压强迫式循环热效率高、水箱与集热器室内室外分体安装、外机热水回流水箱、恒温、价格适中的太阳能热水器。

本发明的技术方案是：

一种真空管型分体式太阳能热水器，它主要包括一只非承压水箱及集热外机，内机主要由水箱、集成器、电热棒、双向循环泵、多只控制阀、光传感器、水位传感器、温度传感器，以及其余部件多只单向阀、过滤阀、排气口、多路进出水管路以及自动增压管路，并通过循环管路与集热外机连接配套构成整机及整个运行系统；它通过光传感器对外界光线的检测再由集成器通过各个传感器的检测依据编程来完成对整个系统的自动控制与运行。

所述的真空管型分体式太阳能热水器，其集热外机通过循环管路与内机构成连接。

所述的真空管型分体式太阳能热水器，其集成器与其相应的光传感器、水位传感器、控制阀、双向循环泵成线连接，并与水箱、循环管路、进水管路组合构成有光运行程序，其运行为：当光传感器检测外界光线达到设定启动光强值时，由集成器启动系统进入有光运行程序，并通过水位传感器检测水箱的水位，在达到设定的初始水位值便进入下一运行步骤，未达则打开控制阀进水，在达到设定的初始水位值之后关闭控制阀；接着同时打开控制阀及双向循环泵通过循环管路往集热外机送水，在达到设定的运行时间之后关闭控制阀及双向循环泵进入等待；当外界光线达到设定的循环光强值时，打开控制阀及双向循环泵进行定时间隙性循环程序；当外界光线未达循环光强值，进入等待；当外界光线未达到启动光强值，在设定的等待时间之后打开控制阀及双向循环泵通过循环管路进行强迫式回水，在达到设定的回水时间之后，关闭控制阀及双向循环泵，整机进入待机。

所述的真空管型分体式太阳能热水器，其通过集成器及与其相应的光传感器、温度传感器、电热棒构成无光待机过程中的电热恒温程序，其运行为：当光传感器检测外界光线未能达到启动光强值并进入待机中，集成器通过温度传感器对水温的检测，在未能达设定水温值，便启动电热棒进行加热，在达设定水温值集成器关闭电热棒进入待机。

所述的真空管型分体式太阳能热水器，其通过集成器及与其相应的水流传感器、双向循环泵及单向阀、增压管路、出水管路组合构成增压沐浴程序，并增压管路高出出水管路的出水口，且形成一定的落差值；其运行为：当打开出(用)水管路的阀门由于增压管路的上端与用水管路的出水口的落差，致使单向阀打开进空气并出水，通过水流传感器传出信号给集成器，集成器便启动双向循环泵进行增压，在增压水流的推动下，另一单向阀打开，而增压管路上端的单向阀自行关闭，从而出热水供沐浴；在关闭出水管路之后，水流停止，水流传感器将信号传给集成器，集成器关闭双向循环泵进入待机，同时单向阀关闭，使增压管路内的水得到保留。

所述的真空管型分体式太阳能热水器，其在进入有光运行过程中，集成器通过水位传感器对水箱内水位的检测，未达设定的水位值，在达设定的等待时间之后打开控制阀进行补水，达到设定的初始水位值便关闭控制阀；而在无光待机过程中，不进行任何补水，这样可以实现在白天运行往外机送水或用热水之后，其会自动进行补水，这就可以满足白天运行换热有二次补水，以保证水箱在无光回水之后是满桶水；而无光或晚上在水位下降之后不进行任何的补水，这样便于保证水箱中的热水不会被冷水混合而致冷。

所述的真空管型分体式太阳能热水器，其通过集成器，双向循环泵的工作时间在超过设定保护时间之后将终至双向循环泵的工作，这样便于保护泵的安全。

所述的真空管型分体式太阳能热水器，其控制板与集成器形成无线摇控连接，并在控制板上设置有显示温度的显示屏幕、设有增压、回水、进水、恒温按钮开关；通过控制板与集成器的无线摇控连接，便于用户在需要的情况下，在一定范围内通过无线摇控控制板对热水器进行有效的控制或使用，可通过按钮开关来进行手动式的增压沐浴、手动式的补水、手动式的外机水的排空及手动式的加热恒温；且更便于用户了解水的温度。

本发明的优点：

一，内机与集热外机分体安装，且集热外机可以任意自由安装，不影响整机的运行及热效能。

二，热水回流不仅提高整机30％的热效能，且完全避免寒冬冻坏进出水管路。

三，整机非承压运行，结构简单合理，运行安全，制造成本低。

四，由于外机的水在低光强时排空回流内机水箱，其结水垢大大降低，且整机水是活水，其水质卫生、安全。

五，淋浴时自动启动双向循环泵进行增压，用水方便、出水快。

六，在外界光线低光强时，能自动启动电热棒进行恒温，且恒温时的水量能得到有效控制，这样电热的速度快、电能消耗小。

七，整机防溢流、防漏电。

附图说明

附图1为一种真空管型分体式太阳能热水器的结构示意图。

附图2为一种真空管型分体式太阳能热水器外机的结构示意图。

附图3为一种真空管型分体式太阳能热水器内机的结构示意图。

附图4为一种真空管型分体式太阳能热水器控制板的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细描述：

如图1、3中所示实施例中：真空管型分体式太阳能热水器，它包括一只非承压内机20及真空管型集热外机21，内机20由集成器1，以及与之相应并线连接的光传感器5、双向循环泵2、电热棒24、多只控制阀4、8、水位传感器6、温度传感器23、增压传感器0，以及其余部件多只单向阀10、11、过滤阀17、排气口16、多路进出水管路13、14、循环管路12、15、自动增压管路19、保温层18及水箱3等构成，并与集热外机配套构成整机及整机的运行系统；它通过光传感器5对外界光线的检测再由集成器1通过各个传感器的检测依据编程来完成对整个系统的自动控制、运行。

如图2所示的实施例中：其真空管型集热外机21主要由集热真空玻璃管22及其余部件构造而成，且真空管型集热外机21通过循环管路13、14与内机20构成连接。

如图4所示的实施例中：其在控制板9上设有显示温度的显示屏幕25，并设有增压26、回水27、进水28、恒温7按钮开关。

Claims (7)

1.一种真空管型分体式太阳能热水器，它主要由储水水箱(3)与由集热真空玻璃管(22)构成的集热外机(21)组成，其特征在于：其内机(20)由集成器(1)，以及与之相应线连接的光传感器(5)、双向循环泵(2)、电热棒(24)、多只控制阀(4)(8)、水位传感器(6)、温度传感器(23)、水流传感器(0)，以及其余部件多只单向阀(10)(11)、过滤阀(17)、排气口(16)、进出水管路(12)(15)、增压管路(19)、保温层(18)及储水箱(3)构成，并通过循环管路(13)(14)与集热外机(21)配套构成整机及整机的运行系统；其通过光传感器(5)对外界光线的检测再由集成器(1)通过各个传感器检测依据编程来完成对整机系统的控制及运行。

2.根据权利要求1所述的真空管型分体式太阳能热水器，其特征在于：其集成器(1)与其相应的光传感器(5)、水位传感器(6)、控制阀(8)、控制阀(4)、双向循环泵(2)成线连接，并与水箱(3)、循环管路(13)、(14)、进水管路(15)组合构成有光运行程序，其运行流程为：

光传感器(5)测光强值——达启动光强值——集成器(1)——水位传感器(6)检测水位——打开控制阀(8)——加水——达初始水位值——关闭控制阀(8)——打开控制阀(4)及双向循环泵(2)——往外机送水——达设定的运行时间——关闭控制阀(4)及双向循环泵(2)——达循环光强值——进入定时间隙性循环——未达循环光强值——等待——未达启动光强值——打开控制阀(4)及双向循环泵(2)——回水——达到设定回水时间——关闭控制阀(4)及双向循环泵(2)——待机。

3.根据权利要求1所述的真空管型分体式太阳能热水器，其特征在于：其通过集成器(1)及与其相应的光传感器(5)、温度传感器(23)、电热棒(24)构成无光待机过程中的电热恒温程序，其运行流程为：光传感器(5)测光强值——未达启动光强值——集成器(1)——温度传感器(23)检测水温——未达设定水温值——启动电热棒(24)加热——达设定水温值——关闭电热棒(24)——待机。

4.根据权利要求1所述的真空管型分体式太阳能热水器，其特征在于：其通过集成器(1)及与其相应的水流传感器(0)、双向循环泵(2)及单向阀(10)(11)、增压管路(19)、出水管路(12)组合构成增压沐浴程序，并增压管路(19)的上端高出出水管路(12)的出水口，且形成一定的落差；其运行流程为：打开出水管路(12)——通过落差单向阀(10)打开并进空气——水流传感器(0)检测水流——集成器(1)——启动双向循环泵(2)增压——单向阀(11)打开、单向阀(10)关闭——用热水——关闭出水管路(12)——水流传感器(0)检测水流——集成器(1)——关闭双向循环泵(2)——待机。

5.根据权利要求1所述的真空管型分体式太阳能热水器，其特征在于：其在外界光线达到启动光强值进入有光运行程序中，集成器(1)通过水位传感器(6)对水箱(3)内水位的检测，未达设定的水位值，在达设定的等待时间之后打开控制阀(8)进行补水，达到设定的初始水位值便关闭控制阀(8)；在无光待机中不进行补水。

6.根据权利要求1所述的真空管型分体式太阳能热水器，其特征在于：其通过集成器(1)，双向循环泵(2)的工作时间超过设定保护时间之后将终至双向循环泵(2)的工作。

7.根据权利要求1所述的真空管型分体式太阳能热水器，其特征在于：其控制板(9)与集成器(1)形成无线摇控连接，并在控制板(9)上设置有显示温度的显示屏幕(25)，及设有增压(26)、回水(27)、进水(28)、恒温(7)按钮开关。

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