CN105318527A - 光伏太阳能直供碳纤维热水器 - Google Patents

Abstract

光伏太阳能直供碳纤维热水器，其特征在于：包括太阳能电池板、电转换装置和热水器，电转换装置由交流变压器和电压转换器组成，太阳能电池板输出线连接电转换装置，电转换装置导线连接热水器，热水器包括外壳，外壳内设置内胆，内胆外周下半部缠绕碳纤维加热丝，碳纤维加热丝连接电转换装置。本发明的太阳能电池板为壁挂式，直接安装在建筑物的朝阳侧，由于位于低处，有效避雷；加热的水直接有热水器直接流出，并且流出的为热水能够直接使用，避免排放凉水的浪费现象，有效节约用水；外部无管路，不会出现漏水现象。

Description

光伏太阳能直供碳纤维热水器

技术领域

本发明涉及热水器，确切地说是一种光伏太阳能直供碳纤维热水器。

背景技术

太阳能作为可再生的清洁能源，使用日益广泛，特别是太阳能热水器，已经走进千家万户。目前，太阳能热水器的水箱位于室外屋顶，由于位于高处，在雷电高发区域容易被雷击，给用户带来人身和财产风险。另外，现有太阳能热水器的水箱距离使用终端距离较远，使用前需要将管道内的凉水放空，造成大量水资源浪费和热量流失；同时，室外部分一旦漏水，不易察觉，造成水资源浪费。现有太阳能热水器除上述不足外，还存在楼顶面积有限，安装不便的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种光伏太阳能直供碳纤维热水器，它具有不怕雷击、安全可靠，能大幅节约水资源、防止热量过度散失及安装灵活方便、占用空间少等优点，可解决现有技术存在的问题。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：光伏太阳能直供碳纤维热水器，其特征在于：包括太阳能电池板、电转换装置和热水器，太阳能电池板输出线连接电转换装置，电转换装置导线连接热水器，热水器包括外壳，外壳内设置内胆，内胆外周下半部缠绕碳纤维加热丝，碳纤维加热丝连接电转换装置。

为了进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案：所述的外壳内设置保温层。所述的内胆和保温层之间设置绝缘涂料、树脂或者高温釉料。所述的内胆外周下半部缠绕碳纤维加热丝的高度为内胆高度的1/2。所述的内胆横向放置时，外周下半部缠绕碳纤维加热丝为往复缠绕；内胆竖向放置时，外周下半部缠绕碳纤维加热丝为往复缠绕或者螺旋缠绕。所述的热水器后部安装支撑座，支撑座上开设上下通透的两个通孔和两个竖向的导向槽，每个通孔内穿过一根丝杆，通孔的两端设置螺母，螺母和穿过的丝杆配合，导向槽内配合设置导向柱，导向柱上端和下端分别连接上支撑板和下支撑板，丝杆的上端和下端分别通过轴承与上支撑板和下支撑板配合，每个丝杠上均固定配合一个皮带轮，两个皮带轮之间通过传动带连接，其中一个丝杆的上端连接电机的输出轴，电机固定安装在上支撑板上。所述的热水器顶部安装安全阀，安全阀与内胆相通。

本发明的优点在于：本发明的太阳能电池板采用壁挂式固定方式，直接安装在建筑物外的朝阳侧，由于位于低处，可有效防止雷击情况发生。它不存在室外输水管道，减少了散热面积及管道内的存水量，同时，在室内热水器的水箱内直接对水加热，产生的热水由室内的水箱直接流出供用户使用，可避免排放凉水的浪费水、热量和时间的现象，能有效节约用水源和热量。另外，室外无管路，不会出现漏水难以发现的情况，方便用户及时发现并采取补救措施。碳纤维加热丝在内胆的下半部进行加热，加热后的热水会向上流动，上部的凉水会向下流动形成水循环，从而既能确保始终对温度较低的水进行加热，提高加热速度和效率，又可以防止当水量较少时出现干烧。本发明还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用简便的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；图2是热水器3的另一种结构示意图；图3是本发明热水器3使用过程结构示意图；图4是图3的后视结构示意图；图5是图3的左视结构示意图。

附图标记：1太阳能电池板2电转换装置3热水器4外壳5保温层6内胆7碳纤维加热丝8上支撑板9下支撑板10电机11传动带12皮带轮13安全阀14导向柱15丝杆16螺母17支撑座18导向槽19通孔20绝缘涂层。

具体实施方式

光伏太阳能直供碳纤维热水器，如图1所示，包括太阳能电池板1、电转换装置2和热水器3，电转换装置2由、逆变器、交流变压器和电压转换器组成，逆变器将太阳能电池板1的直流电变换成交流电，交流变压器和电压转换器将交流电变至碳纤维加热丝能够使用的合适电流和电压，太阳能电池板1输出线连接电转换装置2，电转换装置2导线连接热水器3，热水器3包括外壳4，外壳4内设置内胆6，内胆6外周下半部缠绕碳纤维加热丝7，碳纤维加热丝7连接电转换装置2。所述的内胆6外周下半部缠绕碳纤维加热丝7的高度为内胆6高度的1/2，碳纤维加热丝在内胆的1/2以下进行加热，能够实现半胆速热，加热后的热水会向上流动，上部的凉水会向下流动形成水循环，从而既能确保始终对温度较低的水进行加热，提高加热速度和效率，又可以防止当水量较少时出现干烧；人们在使用过程中，为了节水，会只添加半胆水，这种设计符合人们的节水理念和习惯。电转换装置2也可以外接电源，在阴雨天也可以保证热水器3的正常使用。热水器3根据室内空间可以横向摆放，如图1所示，碳纤维加热丝7在内胆外周下部部往复缠绕；或者如图2所示，热水器3竖向摆放，碳纤维加热丝7在外周下部部往复缠绕或者螺旋缠绕。太阳能电池板1安装在建筑物外侧的朝阳面，太阳能电池板1将太阳能转变电能输送至电转换装置2，12-36V的电通过碳纤维加热丝7对内胆里的水进行加热。所述的外壳4内设置保温层5，保温层5提高对已经加热的水的保温性能。所述的内胆6和碳纤维加热丝7的外周涂抹绝缘涂层20，碳纤维加热丝7工作时会与外壳产生感应电，感应电汇造成漏电，涂抹绝缘涂料后直接避免漏电现象。为进一步避免漏电，所述的内胆6和保温层5之间设置绝缘涂料、树脂或者高温釉料。本发明的太阳能电池板为壁挂式，直接安装在建筑物的朝阳侧，由于位于低处，有效避雷；加热的水直接有热水器直接流出，并且流出的为热水能够直接使用，避免排放凉水的浪费现象，有效节约用水；外部无管路，不会出现漏水现象。本发明还具有绿色环保的优点。

在空间狭小的地方，用户希望将热水器3尽量安装在较高的位置，以便合理利用空间，但为了对热水器3部分检修和维修方便，又需要将热水器3的安装位置放低，为了克服上述矛盾，如图3、图4和图5所示，所述的热水器3后部安装支撑座17，支撑座17上开设上下通透的两个通孔19和两个竖向的导向槽18，每个通孔19内穿过一根丝杆15，通孔19的两端设置螺母16，螺母16和穿过的丝杆15配合，导向槽18内配合设置导向柱14，导向柱14上端和下端分别连接上支撑板8和下支撑板9，丝杆15的上端和下端分别通过轴承与上支撑板8和下支撑板9配合，每个丝杠15上均固定配合一个皮带轮12，两个皮带轮12之间通过传动带11连接，其中一个丝杆15的上端连接电机10的输出轴，电机10固定安装在上支撑板8上。上支撑板8和下支撑板9可以锚固在墙体上，当需要调节热水器3的高度时，电机10带动一跟丝杆15转动，在皮带轮12和传送带11的作用下，两根丝杆15同时转动，从而带动螺母16向上或向下移动，支撑座17沿丝杆15向上或向下移动。支撑座17通过导向槽18和导向柱14的配合，使热水器3上下移动过程中的稳定性提高；导向槽18直接扣接在导向柱14上，配合安装方便。热水器3能够在高位和低位进行调整，检修或维修时将热水器3移动至低位。为了检修和维修方便，上述技术特征可供住房空间狭小的用户选用，普通用户可不选用该方案。

在停水时，由于没有水流进入热水器3，无法将热水器3内的水挤出，即在停水时无法使用。为了解决上述问题，所述的热水器3顶部安装安全阀13，安全阀13与内胆6相通，将安全阀13打开，内胆6与大气相通，在重力作用下可以继续使用热水器3内剩余的水。本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (7)

1.光伏太阳能直供碳纤维热水器，其特征在于：包括太阳能电池板（1）、电转换装置（2）和热水器（3），太阳能电池板（1）输出线连接电转换装置（2），电转换装置（2）导线连接热水器（3），热水器（3）包括外壳（4），外壳（4）内设置内胆（6），内胆（6）外周下半部缠绕碳纤维加热丝（7），碳纤维加热丝（7）连接电转换装置（2）。

2.根据权利要求1所述的光伏太阳能直供碳纤维热水器，其特征在于：所述的外壳（4）和内胆（6）之间设置保温层（5）。

3.根据权利要求2所述的光伏太阳能直供碳纤维热水器，其特征在于：所述的内胆（6）和保温层（5）之间设置绝缘涂料、树脂或者高温釉料。

4.根据权利要求1所述的光伏太阳能直供碳纤维热水器，其特征在于：所述的内胆（6）外周下半部缠绕碳纤维加热丝（7）的高度为内胆（6）高度的1/2。

5.根据权利要求1所述的光伏太阳能直供碳纤维热水器，其特征在于：所述的内胆（6）横向放置时，外周下半部缠绕碳纤维加热丝（7）为往复缠绕；内胆（6）竖向放置时，外周下半部缠绕碳纤维加热丝（7）为往复缠绕或者螺旋缠绕。

6.根据权利要求1所述的光伏太阳能直供碳纤维热水器，其特征在于：所述的热水器（3）后部安装支撑座（17），支撑座（17）上开设上下通透的两个通孔（19）和两个竖向的导向槽（18），每个通孔（19）内穿过一根丝杆（15），通孔（19）的两端设置螺母（16），螺母（16）和穿过的丝杆（15）配合，导向槽（18）内配合设置导向柱（14），导向柱（14）上端和下端分别连接上支撑板（8）和下支撑板（9），丝杆（15）的上端和下端分别通过轴承与上支撑板（8）和下支撑板（9）配合，每个丝杠（15）上均固定配合一个皮带轮（12），两个皮带轮（12）之间通过传动带（11）连接，其中一个丝杆（15）的上端连接电机（10）的输出轴，电机（10）固定安装在上支撑板（8）上。

7.根据权利要求1所述的光伏太阳能直供碳纤维热水器，其特征在于：所述的热水器（3）顶部安装安全阀（13），安全阀（13）与内胆（6）相通。