CN105371508A - 一种太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种受天气变化影响小、集热效率高、能够在缺光条件下正常使用、并且实现人工智能调节水温、水量的太阳能热水器，包括太阳能热水器本体(1)和PLC智能控制系统(2)，太阳能热水器本体(1)包括主水箱(3)、真空超导管(4)、进水管路(5)、出水管路(21)、副水箱(6)，主水箱(3)分成多个独立小腔室(7)，独立小腔室(7)设有与副水箱(6)分别相连接的独立管路(8)，独立管路(8)设有阀门(9)，真空超导管(4)设有冷凝端(10)，PLC智能控制系统(2)包括控制芯片(20)、水温感应器(11)、感光器(12)、输入设定单元(13)、水温调节单元(14)以及显示单元(15)。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能技术技术领域，具体讲是一种太阳能热水器。
背景技术
随着传统能源的减少以及日益突出的环境污染问题，丰富的太阳辐射以其独有的廉价、无污染优势成为人们对能源问题日益关注的焦点，太阳能资源也成为了人类取之不竭、用之不尽的无污染、绿色能源。
太阳能热水器正是是利用太阳的能量将水从低温度加热到高温度的一种水加热装置，传统太阳能热水器由集热管、储水箱、支架及相关附件组成，基于热水上浮冷水下沉的原理，采用双层玻璃真空集热管内部存水，与储水箱连通的内部结构，通过阳光的照射，使集热管的向阳面温度高，背阳面温度低，使集热管内水产生温差反应，实现管内水的微循环，达到生产热水的目的。作为一种价格相对低廉，易于实施的家用设备已被人们大量使用，方便了人们对水的加热，只需消零成本的可再生太阳能，为人们实现大量的一次能源的节约。
然而，由于地球上光照的不稳定性，使太阳能热水器受到了很多的限制。传统太阳能热水器因其技术缺陷集热管对太阳能的利用率不高，受天气影响较大，其次由于通常保温水箱中水容量远大于平时使用量，随着天气的变化，季节的更替，光照时间的减少，形成水箱内外部温差的过大，使水箱中热水温度逸散过快，导致水箱中冷水加热不够，无法被人们正常使用。
另外，目前市场上现有太阳能热水器智能化程度较低，无法自动控制冷热水的混合比例，不能实现水温的人工智能调节。人们在手工调节冷热水比例控制水温的过程中，经常会遇到往热水方向调一点，水温就会太热，往冷水方向调一点，水温就会太冷的情况。这无端导致了人们在调节水温过程中水资源的浪费，也造成了热水器里热能的非正常消耗，既影响了人们的正常使用，也不符合当今节约型社会的发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种受天气变化影响小、集热效率高、能够在缺光条件下正常使用、并且实现人工智能调节水温、水量的太阳能热水器。
为解决上述技术问题，本发明提出一种太阳能热水器，包括太阳能热水器本体和PLC智能控制系统，所述的太阳能热水器本体包括主水箱、真空超导管、进水管路、出水管路、副水箱，所述的主水箱下方设有所述的副水箱，所述的主水箱分成多个独立小腔室，所述的独立小腔室设有与所述副水箱分别相连接的独立管路，所述的独立管路设有阀门，所述的真空超导管设有冷凝端，所述的冷凝端位于所述的副水箱内，所述的PLC智能控制系统包括控制芯片、水温感应器、输入设定单元、水温调节单元以及显示单元，所述的水温感应器位于所述的副水箱内，所述的主水箱上表面设有所述的感光器，所述的水温感应器、感光器、输入设定单元、水温调节单元以及显示单元与所述的控制芯片电连接。
优选的，所述的主水箱主水箱为承压式保温水箱。
优选的，所述的独立小腔室均匀分布在主水箱内。
优选的，所述的分隔板为保温材料。
优选的，所述的副水箱为长方体。
优选的，所述的副水箱设有出气管。
优选的，所述的出气管设有减压阀。
优选的，所述的副水箱外壁设置保温层。
优选的，所述的阀门为电动温控阀并与所述的控制芯片电连接。
优选的，所述的出水管路设有水压控制器，所述的水压控制器与所述的水温调节单元电连接。
采用上述结构后，与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明采用高效传热技术和聚光技术相结合的真空超导管为热水器集热器，通过真空超导管的冷凝端和储水箱相连接，迅速将吸收的太阳热能传导到水中，实现了真空管与储水箱之间的循环换热，大幅提高了产品的制热效果；通过具有多个独立小腔室的水箱结构设计，让每个独立管路都装有的控制所在管路开闭阀门与副水箱相连接，使每个独立管道都具有了单独控水的能力，实现了太阳能集热管对水箱中水的单独加热功能；利用PLC智能控制系统，通过在水箱中设置水温感应器，基于水温中和原理自动控制水箱水和自来水的比例，使水箱的水和自来水按相应比例混合达到所需要的水温，不仅实现了水温的人工智能调节，而且可以根据用户设置的水温、水流速度自动计算出温水的使用时间，方便了用户使用。
附图说明
图1为本发明一种太阳能热水器的结构示意图。
图2为本发明一种太阳能热水器的原理框图。
图中所示，1、太阳能热水器本体，2、PLC智能控制系统，3、主水箱，4、真空超导管，5、进水管路，6、副水箱，7、独立小腔室，8、独立管路，9、阀门，10、冷凝端，11、水温感应器，12、感光器，13、输入设定单元，14、水温调节单元，15、显示单元，16、出气管，17、减压阀，18、水压控制器，19、保温层，20、控制芯片，21、出水管路，22、分隔板。
具体实施方式
下面对本发明作进一步详细的说明：
本发明一种太阳能热水器，包括太阳能热水器本体1和PLC智能控制系统2，太阳能热水器本体1包括主水箱3、真空超导管4、进水管路5、出水管路21、副水箱6，主水箱3下方设有副水箱6，主水箱3分成多个独立小腔室7，独立小腔室7设有与副水箱6分别相连接的独立管路8，独立管路8设有阀门9，真空超导管4设有冷凝端10，冷凝端10位于副水箱6内，PLC智能控制系统2包括控制芯片20、水温感应器11、感光器12、输入设定单元13、水温调节单元14以及显示单元15，水温感应器11位于副水箱6内，主水箱3上表面设有感光器12，水温感应器11、感光器12、输入设定单元13、水温调节单元14以及显示单元15控制芯片20电连接。
主水箱3为承压式保温水箱。
独立小腔室7均匀分布在主水箱3内。
分隔板22为保温材料。
副水箱6为长方体。
副水箱6设有出气管16。
出气管16设有减压阀17。
副水箱6外壁设置保温层19。
阀门9为电动温控阀并与控制芯片20电连接。
出水管路21设有水压控制器18，水压控制器18与水温调节单元14电连接。
使用时真空超导管4将太阳能转化为热能，并通过冷凝端10将热量传递至副水箱6中，副水箱中6的水再通过循环使主水箱3中的水变热，最终形成热水供日常使用。在光照充足的情况下，利用控制芯片20打开所有阀门9，主水箱3与副水箱6内的水通过独立管路8连成一体，实现了独立小腔室7里面的水共同加热，提高加热效率，结合保温材料制成的分隔板，提高了各个独立小腔室7的保温效果，由于阀门9为电动温控阀，一旦独立小腔室7内水温超过其设定值，将导致副水箱6内气压上升，阀门9将自动关闭，水体换热循环立即停止，彻底解决了夏季太阳能热水器由于暴晒过热而产生的主水箱内压力过高问题，增加了使用寿命并通过在副水箱6增设保温层19和减压阀17，在提高副水箱6保温效果的同时解决了因温控阀关闭引起的副水箱6内水温升高导致的压力上升问题，避免了副水箱6因压力过大引起的慢性渗漏，确保热水器的正常使用。在缺乏光照条件的情况下，控制芯片20接收感光器12检测的光照强度，自主决定阀门9的开启个数，实现只有一小部分独立小腔室7通过副水箱6与真空超导管4相连接，进行循环换热，确保了真空超导管4只对这一小部分水进行加热，提高对相连的这一小部分水的加热效果，使之达到更高的温度，满足人们日常生活所需。并通过PLC智能控制系统2接收设置在副水箱内6的水温感应器11所检测到的水温数据，根据输入设定单元13接受的用户设定温度及其他控制数据，利用水温调节单元14，通过水压控制器18自动控制冷、热水的供水压力，从而调节水箱热水与自来水冷水的比例，使生产生活用水达到所需温度。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (10)
1.一种太阳能热水器，包括太阳能热水器本体(1)和PLC智能控制系统(2)，太阳能热水器本体(1)包括主水箱(3)、真空超导管(4)、进水管路(5)、出水管路(21)、副水箱(6)，其特征在于：主水箱(3)下方设有副水箱(6)，主水箱(3)分成多个独立小腔室(7)，独立小腔室(7)之间设有分隔板(22)，独立小腔室(7)设有与副水箱(6)分别相连接的独立管路(8)，独立管路(8)设有阀门(9)，真空超导管(4)设有冷凝端(10)，冷凝端(10)位于副水箱(6)内，PLC智能控制系统(2)包括控制芯片(20)、水温感应器(11)、感光器(12)、输入设定单元(13)、水温调节单元(14)以及显示单元(15)，水温感应器(11)位于副水箱(6)内，主水箱(3)上表面设有感光器(12)，水温感应器(11)、感光器(12)、输入设定单元(13)、水温调节单元(14)以及显示单元(15)控制芯片(20)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：主水箱(3)为承压式保温水箱。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：独立小腔室(7)均匀分布在主水箱(3)内。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：分隔板(22)为保温材料。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：副水箱(6)为长方体。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：副水箱(6)设有出气管(16)。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能热水器，其特征在于：出气管(16)设有减压阀(17)。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：副水箱(6)外壁设置保温层(19)。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：阀门(9)为电动温控阀并与控制芯片(20)电连接。
10.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：出水管路(21)设有水压控制器(18)，水压控制器(18)与水温调节单元(14)电连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN106016700A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-10-12 | 无锡市翱宇特新科技发展有限公司 | 一种太阳能热水器的制热系统 |
| CN114264180A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-01 | 辽宁鼎昕商务服务有限公司 | 一种采暖用跨季节储热装置及其使用方法 |
| CN117053396A (zh) * | 2023-10-12 | 2023-11-14 | 福建傲顿科技有限公司 | 一种装附超晶格半导体电热膜的智能加热器及其智能浴室 |
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2015
- 2015-11-02 CN CN201510731175.4A patent/CN105371508A/zh active Pending
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