CN104165408A - 一种太阳能热水器供水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能热水器供水系统，包括用于储存热水的热水储水箱和与热水储水箱连接的第一放水管，还包括与所述第一放水管连接且用于让第一放水管中储存的冷水流入的冷水收集箱，冷水收集箱并位于所述热水储水箱的下方。本发明的太阳能热水器供水系统，设置可收集与热水储水箱连接的放水管中储存的冷水的冷水收集箱，出热水前冷水收集箱将放水管中的温度低的冷水储存起来，从而可以避免这部分冷水的损失，减少水资源的浪费，达到节约用水的目的。

Description

一种太阳能热水器供水系统

技术领域

本发明属于太阳能热水器技术领域，具体地说，本发明涉及一种太阳能热水器供水系统。

背景技术

在社会日益发展的今天，能源问题越来越显得十分重要，水资源也是一个十分重要的资源，我国也是一个水资源相对匮乏的国家，人均水资源为世界平均水资源的1/4，而且分布不均。

在生活中，常见的太阳能供水系统，在开始使用时，需要先将下水管道中的在上次使用剩余的冷水排放掉，这部分排放掉的冷水由于不能够得以充分利用，容易导致水资源的浪费。

发明内容

本发明提供一种太阳能热水器供水系统，目的是减少水资源的浪费。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种太阳能热水器供水系统，包括用于储存热水的热水储水箱和与热水储水箱连接的第一放水管，还包括与所述第一放水管连接且用于让第一放水管中储存的冷水流入的冷水收集箱，冷水收集箱并位于所述热水储水箱的下方。

所述冷水收集箱与所述第一放水管相连接的管路中设有压力表和温度表。

本太阳能热水器供水系统还包括用于储存冷水的冷水储水箱和与冷水储水箱连接的第二放水管，冷水储水箱位于所述热水储水箱的上方。

本太阳能热水器供水系统还包括与所述第一放水管的出水口和所述回水管的进水口连接的第三放水管以及与第三放水管的出水口和第二放水管的出水口连接的第四放水管。

所述冷水收集箱通过回水管与所述第一放水管连接，冷水收集箱并通过第五放水管与所述第二放水管连接。

所述温度表包括与所述回水管固定连接的第一表壳和设在第一表壳内的温度计，第一表壳设有用于观察温度计显示的温度数据的第一观察口，温度计的液泡并插入回水管中。

所述水压表包括指针、第二表壳、第三表壳和与所述回水管连接的连接管，第三表壳一端与第二表壳连接，另一端与连接管连接，第二表壳内设有容纳指针的内腔体，第三表壳内设有容纳活塞、推杆和弹簧的内腔体，推杆一端与活塞连接，另一端插入第二表壳的内腔体中与指针连接，弹簧套设在推杆上，且弹簧一端抵在活塞上，另一端抵在第三表壳的内壁上，第三表壳设有用于连通内腔体和连接管的入水孔。

所述第二表壳的内腔体中还设有标记有压力值的刻度板，第二表壳上并设有用于观察压力值的第二观察口。

所述回水管、所述第一放水管、所述第二放水管、所述第三放水管、所述第四放水管和所述第五放水管中各设有一个水阀，且回水管中的水阀位于所述温度表与进水口之间。

本发明的太阳能热水器供水系统，设置可收集与热水储水箱连接的放水管中储存的冷水的冷水收集箱，出热水前冷水收集箱将放水管中的温度低的冷水储存起来，从而可以避免这部分冷水的损失，减少水资源的浪费，达到节约用水的目的。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明太阳能热水器供水系统的原理图；

图2是温度表与回水管的装配图；

图3是温度计的结构示意图；

图4是压力表与回水管的装配图；

图5是压力表的剖视图；

图中标记为：

1、热水储水箱；2、冷水收集箱；3、冷水储水箱；

4、温度表；41、第一表壳；42、温度计；43、第一观察口；

5、压力表；51、第二表壳；52、第三表壳；53、指针；54、刻度板；55、活塞；56、推杆；57、弹簧；58、第一内腔体；59、第二内腔体；510、第二观察口；511、连接管；512、入水孔；

6、第一放水管；7、第二放水管；8、第三放水管；9、第四放水管；10、第五放水管；11、回水管；

12、第一水阀；13、第二水阀；14、第三水阀；15、第四水阀；16、第五水阀。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图5所示，本发明一种太阳能热水器供水系统，包括用于储存热水的热水储水箱1、与热水储水箱1连接的第一放水管6、用于储存冷水的冷水储水箱3和与冷水储水箱3连接的第二放水管7，冷水储水箱3中的水温低于热水储水箱1中的水温。本供水系统应用到家庭环境中，热水储水箱1和冷水储水箱3经放水管与室内的淋浴蓬头连接，向淋浴蓬头供应水，第一放水管6是与热水储水箱1的出水口连接。在每次使用后，与热水储水箱1连接的第一放水管6内存有热水不能被排放掉，在下次使用时，第一放水管6内的热水已冷却变成冷水，因此本供水系统还包括与第一放水管6连接且用于让第一放水管6中储存的冷水流入的冷水收集箱2，因此，在下次使用时，在淋浴蓬头出热水前冷水收集箱2可以将第一放水管6中的温度低的冷水储存起来，从而可以避免这部分冷水的损失，减少水资源的浪费，达到节约用水的目的。

具体地说，如图1所示，冷水收集箱2位于热水储水箱1的下方，热水储水箱1和冷水收集箱2都与外部大气连通，其目的是为了充分利用连通器原理，确保第一放水管6内的冷水能够被压入冷水收集箱2内，冷水收集箱2的位置要适当，并要高于室内淋浴蓬头的高度，保证在使用收集起来的冷水时具有一定的水压。因此，第一放水管6内的水能够自动流入冷水收集箱2内，无需通过电动机带动水泵实现，充分利用大气压和连通器原理，收集利用冷水，达到节约用水的目的，节能环保。

如图1所示，冷水储水箱3位于热水储水箱1的上方，冷水储水箱3与外部大气连通，第二放水管7的进水口与冷水储水箱3的出水口连接。冷水储水箱3为系统供水，在城市中其也可直接被自来水的水塔代替。

为了能够实时监测热水储水箱1与冷水收集箱2相连接的管路中的水温和冷水收集箱2内的水量，本供水系统还包括用于测量水温的温度表4和用于测量冷水收集箱2内的水量的压力表5。如图1所示，冷水收集箱2通过回水管11与第一放水管6连接，该回水管11的进水口与第一放水管6的出水口连接，回水管11的出水口与冷水收集箱2的进水口连接，回水管11和第一放水管6构成连接热水储水箱1和冷水收集箱2的管路，从而使第一放水管6内的水可以通过回水管11流入冷水收集箱2内。

如图1所示，压力表5和温度表4是设置在回水管11上。作为优选的，如图2和图3所示，温度表4包括与回水管11固定连接的第一表壳41和设在第一表壳41内的温度计42，第一表壳41内设有用于容纳温度计42的第一内腔体58，温度计42的带有刻度的部分是位于该第一内腔体58中，温度计42的液泡是插入回水管11中，用于与回水管11内的水接触，从而可以实时测量回水管11内的水温。

在本实施例中，第一表壳41为圆柱形的结构，与回水管11相垂直，第一表壳41与回水管11连接构成T形。温度计42的量程为0到100摄氏度，温度计42在第一表壳41内沿轴向设置。另外，在第一表壳41的外侧壁上设有一个与第一内腔体58连通且正对温度计42的第一观察口43，设置该第一观察口43是为了方便观察温度计42显示的温度数据，因此，第一观察口43的长度与温度计42的刻度部分的长度大致相等。

作为优选的，如图4和图5所示，水压表包括指针53、第二表壳51、第三表壳52和连接管511。连接管511的进水口与回水管11固定连接且连通，连接管511的出水口与第三表壳52的一端固定连接，第三表壳52的另一端与第二表壳51固定连接。第二表壳51内设有容纳指针53的第二内腔体59，第三表壳52内设有容纳活塞55、推杆56和弹簧57的第三内腔体。在第二表壳51和第三表壳52的端部设有让推杆56穿过的通孔，推杆56的一端与活塞55固定连接，另一端插入第二表壳51内的第二内腔体59中与指针53固定连接，弹簧57套设在推杆56上，且弹簧57的一端抵在活塞55上，另一端抵在第三表壳52的内壁上，弹簧57对活塞55施加推力。在第三表壳52与连接管511连接的端部设有一个用于连通第三内腔体和连接管511的内孔的入水孔512。当冷水收集箱2内储存有水时，进入回水管11内的水会经连接管511和第三表壳52上的入水孔512进入第三内腔体中，进入第三内腔体中的水对活塞55施加的作用力大于弹簧57对活塞55施加的作用力，从而会推动活塞55在内腔体中移动，活塞55同时带动推杆56移动，推杆56带动指针53在第二内腔体59中移动。另外，在第二表壳51的第二内腔体59中还设有标记有压力值的刻度板54，指针53移动指向刻度板54上不同大小的压力值，通过刻度板54上由指针53指向的压力值可间接得知冷水收集箱2内收集的水量大小，从而实时监测冷水收集箱2内的收集的冷水水量。冷水收集箱2内收集的水量越多，指针53指向的压力值越大，冷水收集箱2内收集的水量越少，指针53指向的压力值越小。

在本实施例中，如图4和图5所示，第二表壳51和第三表壳52均为圆柱形的结构，并沿着与回水管11平行的方向布置。第二表壳51和第三表壳52同轴，连接管511为L形的弯管。第二表壳51内的第二内腔体59沿着第二表壳51的轴向延伸，第三表壳52内的第三内腔体沿着第三表壳52的轴向延伸。活塞55为圆盘状的构件，活塞55的直径且与第三内腔体的直径相等。推杆56与活塞55同轴，在推杆56第二表壳51和第三表壳52之间可以设置密封件，避免进入第三内腔体内的水泄漏。另外，在第二表壳51的外侧壁上设有一个与第二内腔体59连通且正对刻度板54的第二观察口510，刻度板54固定安装在第二表壳51的内侧壁上，且与第二表壳51的轴向平行。设置该第二观察口510是为了方便观察刻度板54上由指针53指向的水量值，因此，第二观察口510的长度与刻度板54的长度大致相等。在回水管11中充满水时，且冷水收集箱2中没有水时，指针53指向的刻度板54上对应的刻度标记为零，当冷水收集箱2中加满水时，指针53向上移动，最终指向的刻度板54上对应的刻度标记为满。

压力表5的原理为：由液体压强公式可以得到P＝ρgh，又因为力F＝PS＝ρghS，设冷水收集箱2的高度为H，通过压力表5对力的测量就可以得到冷水收集箱2中的水的高度，从而得到水量的大小。优选的，冷水收集箱2的底部高度高出压力表53到5米左右，活塞55的面积S为2平方厘米，由F＝ρghS，得活塞55受到的作用力F大约为6N到10N，足以平衡活塞55与第三表壳52内侧面之间的摩擦力和弹簧57的弹力。冷水收集箱2的箱体高度尺寸为0.5m，其容量可以依据热水储水箱1的高度确定，按照10天左右的收集量设定，保证冷水收集箱2中的冷水不要存放的过久。由冷水收集箱2的高度可以得到压力表5的示数变化范围为1N。

如图1所示，本太阳能热水器供水系统还包括第三放水管8、第四放水管9和第五放水管10，第三放水管8的进水口可以通过三通接头与第一放水管6的出水口和回水管11的进水口连接，第四放水管9的进水口可以通过三通接头与第三放水管8的出水口和第二放水管7的出水口连接，第四放水管9用于与室内淋浴蓬头连接，为其供水。第五放水管10的进水口与冷水收集箱2的底部出水口连接，第五放水管10的出水口与第二放水管7连接。在回水管11上还设有一个第一水阀12，该第一水阀12是用于控制回水管11通断的开关阀，第一水阀12并位于温度表4与进水口之间，压力表5位于温度表4与冷水收集箱2之间。在第二放水管7上设有一个第二水阀13，第二水阀13是用于控制第二放水管7通断的开关阀。在第三放水管8上设有一个第三水阀14，第三水阀14是用于控制第三放水管8通断的开关阀。在第四放水管9上设有一个第四水阀15，第四水阀15是用于控制第四放水管9通断的开关阀。在第五放水管10上设有一个第五水阀16，第五水阀16是用于控制第五放水管10通断的开关阀。本供水系统设置这些水阀，其作用是改变供水系统内水的流向和调节水温。

本节约型太阳能热水器供水系统的具体工作方式如下，如原理图(图1)所示，在使用太阳能热水器前，先将水管中的前一次剩下的冷水收集到冷水收集箱2中，使热水充满水管。打开第一水阀12，关闭水阀第二水阀13、第三水阀14、第四水阀15和第五水阀16。由于连通器原理，热水储水箱1的高度高于冷水收集箱2，第一放水管6中的冷水开始经回水管11流向冷水收集箱2，观察温度表4的温度示数的变化，当温度不在升高时，热水就将第一放水管6中的冷水替换了。这时关闭第一水阀12，打开第四水阀15，并通过调节第二水阀13和第三水阀14的开度，可以保证同时供应热水和冷水，从而就可以调节淋浴蓬头出水的水温。当压力表5的示数达到事先调试的数值时，关闭第二水阀13，打开第四水阀15，调节第五水阀16和第三水阀14，冷水收集箱2替代冷水储水箱3进行冷水的供应，便可以使用冷水收集箱2内收集起来的冷水了。

本节约型太阳能热水器供水系统通过对连通器原理和液体压强定理的充分利用，实现了不需要水泵消耗电能就能到达收集冷水的目的，同时所需的零件结构简单成本低，有利于其推广使用。同时本太阳能热水器供水系统很符合当代建设节约型社会的需要，节约能源节约水源，因此，本节约型太阳能热水器供水系统很大的使用价值。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能热水器供水系统，包括用于储存热水的热水储水箱和与热水储水箱连接的第一放水管，其特征在于：还包括冷水收集箱。

2.根据权利要求1所述的太阳能热水器供水系统，其特征在于：所述冷水收集箱与所述第一放水管连接且用于让第一放水管中储存的冷水流入，冷水收集箱并位于所述热水储水箱的下方。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能供水系统，其特征在于：所述冷水收集箱与所述第一放水管相连接的管路中设有压力表和温度表。

4.根据权利要求3所述的太阳能热水器供水系统，其特征在于：还包括用于储存冷水的冷水储水箱和与冷水储水箱连接的第二放水管，冷水储水箱位于所述热水储水箱的上方。

5.根据权利要求4所述的太阳能热水器供水系统，其特征在于：还包括与所述第一放水管的出水口和所述回水管的进水口连接的第三放水管以及与第三放水管的出水口和第二放水管的出水口连接的第四放水管。

6.根据权利要求5所述的太阳能热水器供水系统，其特征在于：所述冷水收集箱通过回水管与所述第一放水管连接，冷水收集箱并通过第五放水管与所述第二放水管连接。

7.根据权利要求6所述的太阳能热水器供水系统，其特征在于：所述温度表包括与所述回水管固定连接的第一表壳和设在第一表壳内的温度计，第一表壳设有用于观察温度计显示的温度数据的第一观察口，温度计的液泡并插入回水管中。

8.根据权利要求7所述的太阳能热水器供水系统，其特征在于：所述水压表包括指针、第二表壳、第三表壳和与所述回水管连接的连接管，第三表壳一端与第二表壳连接，另一端与连接管连接，第二表壳内设有容纳指针的内腔体，第三表壳内设有容纳活塞、推杆和弹簧的内腔体，推杆一端与活塞连接，另一端插入第二表壳的内腔体中与指针连接，弹簧套设在推杆上，且弹簧一端抵在活塞上，另一端抵在第三表壳的内壁上，第三表壳设有用于连通内腔体和连接管的入水孔。

9.根据权利要求8所述的太阳能热水器供水系统，其特征在于：所述第二表壳的内腔体中还设有标记有压力值的刻度板，第二表壳上并设有用于观察压力值的第二观察口。

10.根据权利要求1至9所述的太阳能供水系统，其特征在于：所述回水管、所述第一放水管、所述第二放水管、所述第三放水管、所述第四放水管和所述第五放水管中各设有一个水阀，且回水管中的水阀位于所述温度表与进水口之间。