CN104654637A - 一种带有温差发电装置的太阳能热水器保温水箱 - Google Patents

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张伟林
徐州
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Abstract

本发明涉及一种带有温差发电装置的太阳能热水器保温水箱,主要包括保温水箱、集热管、蓄电池、控制器和温差发电模块,集热管平行排列且一端插入保温水箱的下部,保温水箱内部的中心留有一贯通的圆柱形通道,温差发电模块是圆柱形的,它设置在保温水箱预留的通道内,温差发电模块中心也留有一圆柱形的通道,冷水管穿过该通道,温差发电模块的冷端面与冷水管接触,热端面与保温水箱中的热水接触,温差发电模块通过温差而生产的电能储存在蓄电池中,蓄电池和控制器设置在保温水箱右侧面的下部,蓄电池和控制器通过导线与温差发电模块相连。该装置操作简单,绿色节能,安全高效,且有效解决了热水蒸发造成的能量浪费问题。

Description

一种带有温差发电装置的太阳能热水器保温水箱
技术领域
[0001] 本发明涉及太阳能技术领域,更具体涉及是一种带有温差发电装置的太阳能热水器保温水箱。
背景技术
[0002] 在国内,太阳能热水器已经十分普及,太阳能热水器是利用太阳能给水加热,节能环保,符合绿色发展的方向。但是,我们知道,用户用热水只要达到40〜50度就可以,而太阳能热水器可以将水加热至70〜90度,甚至还可以更高,将太阳能热水器中的水蒸发,因而,造成了大量的能量浪费。同时,当遇阴雨天或冬季太阳光照比较弱时,用户用水往往比较困难,所以太阳能热水器就很难满足用户的需求。
发明内容
[0003] 1、要解决的技术问题
[0004] 为了解决上述技术问题,本发明提供一种带有温差发电装置的太阳能热水器保温水箱。此装置操作简单,绿色节能,安全高效,且有效解决了热水蒸发造成的能量浪费问题。
[0005] 2、技术方案
[0006] 本发明解决其技术问题的技术方案如下:一种带有温差发电装置的太阳能热水器保温水箱,主要包括保温水箱、集热管、蓄电池、控制器和温差发电模块,集热管平行排列且一端插入保温水箱的下部,保温水箱内部的中心留有一贯通的圆柱形通道,温差发电模块是圆柱形的,它设置在保温水箱预留的通道内,温差发电模块中心也留有一圆柱形的通道,冷水管穿过该通道,温差发电模块的冷端面与冷水管接触,热端面与保温水箱中的热水接触,温差发电模块通过温差生产的电能储存在蓄电池中,蓄电池和控制器设置在保温水箱右侧面的下部,蓄电池和控制器通过导线与温差发电模块相连。
[0007] 所述的保温水箱是圆柱形的,保温水箱内部的中心留有一贯通的圆柱形通道,保温水箱的内部有温度感应器、第一水位感应器、第二水位感应器和电加热块,保温水箱的外部有用户热水管、冷水管、电磁阀一、冷水上水管和电磁阀二,温度感应器和第一水位感应器都设置在保温水箱两端的底部到1/5高度范围内,第二水位感应器设置在保温水箱两端的5/6高度到保温水箱顶部之间的高度范围内,温度感应器、第一水位感应器、第二水位感应器及电磁阀一和电磁阀二都是通过导线同控制器连接;冷水管穿过温差发电模块预留的通道,电磁阀一有两个,分别设置在冷水管进入、穿出保温水箱的两个端口处;冷水上水管设置在保温水箱侧面端部的5/6高度到保温水箱顶部的高度范围以内,电磁阀二设置在冷水上水管同保温水箱的接口处。
[0008] 所述的温度感应器和第一水位感应器都会将收到的信号传给控制器;当保温水箱中的热水温度达到65度时,控制器会打开电磁阀一,同时打开温差发电模块,使冷水流经冷水管,则温差发电模块就会因两端温差产生电能,并将这些电能储存在蓄电池中,当水温低于55度时,控制器会始终关闭电磁阀一,同时关闭温差发电模块;当保温水箱中的水低于第一水位感应器时,控制器会打开电磁阀二,则冷水便经冷水上水管流入保温水箱中,而当保温水箱中的水达到第二水位感应器时,控制器会始终关闭电磁阀二;而当阴雨天时,用户需要用热水时,可以打开控制器,控制器打开电加热块给保温水箱中的水加热,当水温超过40度时,则电加热块就会关闭。
[0009] 所述的温差发电模块是圆柱形的,它设置在保温水箱预留的圆柱形通道中,其中心也留有一圆柱形的通道,冷水管恰好穿过该通道,温差发电模块主要包括半导体温差发电器、冷端面和热端面,冷端面和热端面分别设在半导体温差发电器的内圆柱面和外圆柱面,冷端面与冷水管接触,作为低温源,热端面与保温水箱中的热水接触,作为高温源,半导体温差发电器由于高低温温差而产生的电能储存在蓄电池中,温差发电模块通过导线同控制器和蓄电池连接。
[0010] 所述的蓄电池是用来给控制器、温度感应器、水位感应器、电加热块、电磁阀等提供电力的,蓄电池还设有备用电池,当它们耗光电能时,备用电池来给控制器、温度感应器、水位感应器、电加热块、电磁阀等提供电力。
[0011] 所述的电加热块是用来给保温水箱中的水加热的,电加热块通过导线与控制器和蓄电池相连。
[0012] 3、有益效果
[0013] 本发明的有益效果是提供了一种带有温差发电装置的太阳能热水器保温水箱,此装置操作简单,绿色节能,安全高效,且有效解决了热水蒸发造成的能量浪费问题。
附图说明
[0014] 图1为本发明结构示意图
[0015] 图2为本发明保温水箱的左立面图
[0016] 图3为本发明A-A断面图
[0017] 图4为本发明B-B断面图
[0018] 图中:1_保温水箱;2_集热管;3_蓄电池;4_控制器;5_温度感应器;6_第一水位感应器;7_第二水位感应器;8-电加热块;9_用户热水管;10_冷水管;11_电磁阀一;12-冷水上水管;13_电磁阀二 ; 14-温差发电模块;15-半导体温差发电器;16-热端面;17-冷端面。
[0019] 具体实施方法
[0020] 下面结合附图实施例对本发明进一步说明:
[0021] 一种带有温差发电装置的太阳能热水器保温水箱,主要包括保温水箱1、集热管2、蓄电池3、控制器4和温差发电模块14,集热管2平行排列且一端插入保温水箱I的下部,保温水箱I内部的中心留有一贯通的圆柱形通道,温差发电模块14是圆柱形的,它设置在保温水箱I预留的通道内,温差发电模块14中心也留有一圆柱形的通道,冷水管10穿过该通道,温差发电模块14的冷端面17与冷水管10接触,热端面16与保温水箱I中的热水接触,温差发电模块14通过温差生产的电能储存在蓄电池3中,蓄电池3和控制器4设置在保温水箱I右侧面的下部,蓄电池3和控制器4通过导线与温差发电模块14相连。
[0022] 保温水箱I是圆柱形的,保温水箱I内部的中心留有一贯通的圆柱形通道,保温水箱I的内部有温度感应器5、第一水位感应器6、第二水位感应器7和电加热块8,保温水箱I的外部有用户热水管9、冷水管10、电磁阀一 11、冷水上水管12和电磁阀二 13,温度感应器5和第一水位感应器6都设置在保温水箱I两端的底部到1/5高度范围内,第二水位感应器7设置在保温水箱I两端的5/6高度到保温水箱I顶部之间的高度范围内,温度感应器5、第一水位感应器6、第二水位感应器7及电磁阀一 11和电磁阀二 13都是通过导线同控制器4连接;冷水管10穿过温差发电模块14预留的通道,电磁阀一 11有两个,分别设置在冷水管10进入、穿出保温水箱I的两个端口处;冷水上水管12设置在保温水箱I侧面端部的5/6高度到保温水箱I顶部的高度范围以内,电磁阀二 13设置在冷水上水管12同保温水箱I的接口处。
[0023] 温差发电模块14是圆柱形的,它设置在保温水箱I预留的圆柱形通道中,其中心也留有一圆柱形的通道,冷水管10恰好穿过该通道,温差发电模块14主要包括半导体温差发电器15、冷端面17和热端面16,冷端面17和热端面16分别设在半导体温差发电器15的内圆柱面和外圆柱面,冷端面17与冷水管10接触,作为低温源,热端面16与保温水箱I中的热水接触,作为高温源,半导体温差发电器15由于高低温温差而产生的电能储存在蓄电池3中,温差发电模块14通过导线同控制器4和蓄电池3连接。
[0024] 上述装置在运行时,温度感应器5、第一水位感应器6和第二水位感应器7都会将收到的信号传给控制器4 ;当保温水箱I中的热水温度达到65度时,控制器4会打开电磁阀一 11,同时打开温差发电模块14,使冷水流经冷水管10,则温差发电模块14的冷端面17与冷水管10接触,作为低温源,热端面16与保温水箱I中的热水接触,作为高温源,半导体温差发电器15就会因两端温差产生电能,并将这些电能储存在蓄电池3中,当水温低于55度时,控制器4会始终关闭电磁阀一 11,同时关闭温差发电模块14 ;当保温水箱I中的水低于第一水位感应器6时,控制器4会打开电磁阀二 13,则冷水便经冷水上水管12流入保温水箱I中,而当保温水箱I中的水达到第二水位感应器时7,控制器4会始终关闭电磁阀二
13 ;而当阴雨天时,用户需要用热水时,可以打开控制器4,控制器4打开电加热块8给保温水箱I中的水加热,当水温超过40度时,则电加热块8就会关闭。
[0025] 本发明提供了一种带有温差发电装置的太阳能热水器保温水箱,此装置避免了保温水箱中I的热水不断加热,然后蒸发所造成的能量浪费问题,同时,利用了保温水箱I中多余的热量来发电,节能环保,提高了太阳能热水器的利用率,再者,通过电加热块8来给保温水箱I中的水加热,也解决了阴雨天用户用不上热水的问题。

Claims (6)

1.一种带有温差发电装置的太阳能热水器保温水箱,主要包括保温水箱、集热管、蓄电池、控制器和温差发电模块,集热管平行排列且一端插入保温水箱的下部,保温水箱内部的中心留有一贯通的圆柱形通道,温差发电模块是圆柱形的,它设置在保温水箱预留的通道内,温差发电模块中心也留有一圆柱形的通道,冷水管穿过该通道,温差发电模块的冷端面与冷水管接触,热端面与保温水箱中的热水接触,温差发电模块通过温差生产的电能储存在蓄电池中,蓄电池和控制器设置在保温水箱右侧面的下部,蓄电池和控制器通过导线与温差发电模块相连。
2.根据权利要求1所述的一种带有温差发电装置的太阳能热水器保温水箱,其特征在于:所述的保温水箱是圆柱形的,保温水箱内部的中心留有一贯通的圆柱形通道,保温水箱的内部有温度感应器、第一水位感应器、第二水位感应器和电加热块,保温水箱的外部有用户热水管、冷水管、电磁阀一、冷水上水管和电磁阀二,温度感应器和第一水位感应器都设置在保温水箱两端的底部到1/5高度范围内,第二水位感应器设置在保温水箱两端的5/6高度到保温水箱顶部之间的高度范围内,温度感应器、第一水位感应器、第二水位感应器及电磁阀一和电磁阀二都是通过导线同控制器连接;冷水管穿过温差发电模块预留的通道,电磁阀一有两个,分别设置在冷水管进入、穿出保温水箱的两个端口处;冷水上水管设置在保温水箱侧面端部的5/6高度到保温水箱顶部的高度范围以内,电磁阀二设置在冷水上水管同保温水箱的接口处。
3.根据权利要求2所述的一种带有温差发电装置的太阳能热水器保温水箱,其特征在于:所述的温度感应器、第一水位感应器和第二水位感应器都会将收到的信号传给控制器;当保温水箱中的热水温度达到65度时,控制器会打开电磁阀一,同时打开温差发电模块,使冷水流经冷水管,则温差发电模块就会因两端温差产生电能,并将这些电能储存在蓄电池中,当水温低于55度时,控制器会始终关闭电磁阀一,同时关闭温差发电模块;当保温水箱中的水低于第一水位感应器时,控制器会打开电磁阀二,则冷水便经冷水上水管流入保温水箱中,而当保温水箱中的水达到第二水位感应器时,控制器会始终关闭电磁阀二 ;而当阴雨天时,用户需要用热水时,可以打开控制器,控制器打开电加热块给保温水箱中的水加热,当水温超过40度时,则电加热块就会关闭。
4.根据权利要求1所述的一种带有温差发电装置的太阳能热水器保温水箱,其特征在于:所述的温差发电模块是圆柱形的,它设置在保温水箱预留的圆柱形通道中,其中心也留有一圆柱形的通道,冷水管恰好穿过该通道,温差发电模块主要包括半导体温差发电器、冷端面和热端面,冷端面和热端面分别设在半导体温差发电器的内圆柱面和外圆柱面,冷端面与冷水管接触,作为低温源,热端面与保温水箱中的热水接触,作为高温源,半导体温差发电器由于高低温温差而产生的电能储存在蓄电池中,温差发电模块通过导线同控制器和蓄电池连接。
5.根据权利要求1所述的一种带有温差发电装置的太阳能热水器保温水箱,其特征在于:所述的蓄电池是用来给控制器、温度感应器、水位感应器、电加热块、电磁阀等提供电力的,蓄电池还设有备用电池,当它们耗光电能时,备用电池来给控制器、温度感应器、水位感应器、电加热块、电磁阀等提供电力。
6.根据权利要求2所述的一种带有温差发电装置的太阳能热水器保温水箱,其特征在于:所述的电加热块是用来给保温水箱中的水加热的,电加热块通过导线与控制器和蓄电 池相连。
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