CN105972841A - 太阳能热水器冷水回流再利用系统 - Google Patents

太阳能热水器冷水回流再利用系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种太阳能热水器冷水回流再利用系统，包括气压补充装置、气体存储装置和控制模块；其中，气压补充装置用于在控制模块的控制下，在气体存储装置的气压低于预设的气压阈值时为气体存储装置补气；气体存储装置的气体输出端与热水器出水的输出末端连接，用于在控制模块的控制下，当热水器出口和热水器出水的输出末端之间的水管中的水温低于预设的水温阈值时，向热水器出水的输出末端放气，将热水器出口和热水器出水的输出末端之间的水管中的水压回热水器。在不改变原太阳能热水器结构的基础上，在不用热水时利用气压将水压回热水器中，不仅极大提高了用户体验，减少了等待时间，而且达到了冷水循环利用的目的，节约水资源。

Description

太阳能热水器冷水回流再利用系统
技术领域
本发明属于环保领域，具体涉及一种太阳能热水器冷水回流再利用系统。
背景技术
随着科技的进步和人们生活水平的提高，太阳能热水器早已进入寻常百姓家。生活中，当人们需要使用到太阳能热水器中的热水时，必须先放掉残留在放水管道内的冷水。这样用户不仅需要等待一段时间，还使得水资源的浪费。
众所周知，把水看成取之不尽、用之不竭的时代已经过去，水危机已经是当今社会不得不面临的严峻事实。以一个普通家庭为例：若每天使用5次太阳能热水器，每次因此浪费3升的水，那么每年浪费的水就超过了5立方米，在全国范围来看，这无疑造成了水资源的巨大浪费。
目前对太阳能热水器排水管道中冷水的处理方法主要是对太阳能热水器的改装，其经济成本较大且冷水回收效率较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种太阳能热水器冷水回流再利用系统，在不改变原太阳能热水器结构的基础上，达到冷水循环利用的目的。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种太阳能热水器冷水回流再利用系统，其特征在于：它包括气压补充装置、气体存储装置和控制模块；其中，
气压补充装置用于在控制模块的控制下，在气体存储装置的气压低于预设的气压阈值时为气体存储装置补气；
气体存储装置的气体输出端与热水器出水的输出末端连接，用于在控制模块的控制下，当热水器出口和热水器出水的输出末端之间的水管中的水温低于预设的水温阈值时，向热水器出水的输出末端放气，将热水器出口和热水器出水的输出末端之间的水管中的水压回热水器；
所述的控制模块包括传感器组、控制器和执行机构；传感器组包括用于获取气体存储装置气压的压力传感器、用于获取热水器出口和热水器出水的输出末端之间的水管中的水温的温度传感器、用于获取水是否全部进入热水器的液位传感器；执行机构包括设置在气压补充装置和气体存储装置之间的电磁阀、设置在气体存储装置的气体输出端的电磁阀；控制器用于根据传感器组采集的数据经逻辑判断后输出指令给执行机构。
按上述系统，所述的气压补充装置包括进水装置、用于储水的柔性囊体和活塞缸；其中，
进水装置包括水管，水管上设有与柔性囊体连接的通孔，通孔的前端设有行程阀；
活塞缸包括缸体；缸体内从上至下设有隔板、活塞杆、活塞；缸体中部设有节点，隔板与节点之间设有回位弹簧；缸体的底部设有吸气口和排气口、以及相匹配的吸气阀和排气阀；吸气口与外界连通，排气口与所述的气体存储装置连接；
柔性囊体设置在缸体的上部与隔板接触。
按上述系统，所述的行程阀包括设置在通孔前端的阀体，和设置在缸体侧向、节点以上部分的上磁体和下磁体；上磁体和下磁体用于当隔板运动到其位置时与隔板吸附，阀体的开关由上磁体或下磁体与隔板的吸附产生的动作控制。
按上述系统，所述的进水装置的水管包括2条并联的支管，2条支管并联后一端为进水口，另一端为出水口，出水口与其它用水输出末端连接；其中1条支管与所述的柔性囊体连通，另1条支管仅用于给其它用水输出末端供水。
按上述系统，与柔性囊体连通的支管内设有由控制模块控制的电磁阀，当在气体存储装置的气压低于预设的气压阈值时开启。
按上述系统，所述的气压补充装置与气体存储装置之间设有单向阀。
按上述系统，所述的通孔后端的水管内设有单向阀。
按上述系统，所述的其它用水输出末端与水管之间设有稳压阀。
本发明的有益效果为：
1、在不改变原太阳能热水器结构的基础上，对管路进行改装，设置气体存储装置，设置简单的控制回路，在不用热水时利用气压将水压回热水器中，不仅极大提高了用户体验，减少了等待时间，而且达到了冷水循环利用的目的，节约水资源；并且结构简单，制作成本低，便于推广和使用。
2、巧妙的利用用水时产生的自来水势能，实现对气体存储装置的自动补压，无需其它电能。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图。
图2为本发明一实施例中气压补充装置的结构示意图。
图3为本发明一实施例的安装方式结构示意图。
图中：1-活塞缸，2-气体存储装置，3-热水器，4-温度传感器，5-液位传感器，6-电磁阀，7-进水口，8-稳压阀，9-出水口，10-第一单向阀，11-行程阀， 12-第一支管，13-第二支管，14-柔性囊体，15-第二单向阀，16-压力传感器，1-1-隔板，1-2-活塞杆，1-3-活塞，1-4-回位弹簧，1-5-吸气口，1-6-吸气阀，1-7-排气口，1-8-排气阀，11-1-阀体，11-2-上磁体，11-3-下磁体，17-热水器出口和热水器出水的输出末端之间的水管，18-热水器出水的输出末端，19-其它用水输出末端。
具体实施方式
下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。
本发明提供一种太阳能热水器冷水回流再利用系统，如图1至图3所示，它包括气压补充装置、气体存储装置2和控制模块；其中，气压补充装置用于在控制模块的控制下，在气体存储装置2的气压低于预设的气压阈值时为气体存储装置补气；气体存储装置2的气体输出端与热水器出水的输出末端18连接，用于在控制模块的控制下，当热水器出口和热水器出水的输出末端之间的水管17中的水温低于预设的水温阈值时，向热水器出水的输出末端18放气，将热水器出口和热水器出水的输出末端之间的水管17中的水压回热水器3；所述的控制模块包括传感器组、控制器和执行机构；传感器组包括用于获取气体存储装置气压的压力传感器16、用于获取热水器出口和热水器出水的输出末端之间的水管17中的水温的温度传感器4、用于获取水是否全部进入热水器的液位传感器5；执行机构包括设置在气压补充装置和气体存储装置2之间的电磁阀、设置在气体存储装置2的气体输出端的电磁阀6；控制器用于根据传感器组采集的数据经逻辑判断后输出指令给执行机构。
优选的，所述的气压补充装置包括进水装置、用于储水的柔性囊体14和活塞缸1；其中，进水装置包括水管，水管上设有与柔性囊体14连接的通孔，通孔的前端设有行程阀11；活塞缸1包括缸体；缸体内从上至下设有隔板1-1、活塞杆1-2、活塞1-3；缸体中部设有节点，隔板1-1与节点之间设有回位弹簧1-4；缸体的底部设有吸气口1-5和排气口1-7、以及相匹配的吸气阀1-6和排气阀1-8；吸气口1-5与外界连通，排气口1-7与所述的气体存储装置2连接； 柔性囊体14设置在缸体的上部与隔板1-1接触。
进一步优选的，所述的行程阀11包括设置在通孔前端的阀体11-1，和设置在缸体侧向、节点以上部分的上磁体11-2和下磁体11-3；上磁体11-2和下磁体11-3用于当隔板1-1运动到其位置时与隔板1-1吸附，阀体11-1的开关由上磁体11-2或下磁体11-3与隔板1-1的吸附产生的动作控制。
在本实施例中，所述的进水装置的水管包括2条并联的支管，如图1所示的第一支管12和第二支管13，2条支管并联后一端为进水口7，另一端为出水口9，出水口9与其它用水输出末端19连接；其中第二支管13与所述的柔性囊体14连通，第一支管12仅用于给其它用水输出末端19供水。
优选的，与柔性囊体14连通的支管内设有由控制模块控制的电磁阀，当在气体存储装置2的气压低于预设的气压阈值时开启。
优选的，所述的气压补充装置与气体存储装置2之间设有单向阀，即第二单向阀15。
优选的，所述的通孔后端的水管内设有单向阀，即第一单向阀10。
优选的，出水口9与所述的其它用水输出末端19之间设有稳压阀8。
本发明的工作过程为：当温度传感器4获取的热水器出口和热水器出水的输出末端之间的水管17中的水温低于预设的温度阈值，则打开气体存储装置2的气体输出端的电磁阀6，利用高压气体将热水器出口和热水器出水的输出末端之间的水管17中的水压回热水器3，当液位传感器5获取到水已全部压入热水器3，则关闭气体存储装置2的气体输出端的电磁阀6。
当压力传感器16发现气体存储装置2中的气体压力不够时，打开气压补充装置与气体存储装置2之间的电磁阀，给气体存储装置2补充气体。
气压补充装置的形式可以多种多样，例如打气筒等。本实施例提供的往复式空气压缩机构，可以利用用户用水时自来水的势能自动补压，无需利用电能等其它能源，更为节能。其具体实施方式如下。
当压力传感器16发现气体存储装置2中的气体压力不够时，同时打开气压补充装置与气体存储装置2之间的电磁阀、以及与柔性囊体14连通的支管内的电磁阀，在用户用水时，高压（0.3-0.4Mpa)自来水进入柔性囊体14，通过隔板1-1推动活塞杆1-2，使活塞1-3向下运动，此时，排气阀1-8打开，吸气阀1-6关闭，活塞缸1中的空气被压缩进入气体存储装置2。当活塞1-3运动到底部时，隔板1-1吸引下磁体11-3，使阀门11-1关闭，隔板1-1在回位弹簧1-4的作用下向上运动，此时，排气阀1-8关闭，吸气阀1-6打开，外界空气进入活塞缸1。同时，柔性囊体14中的水排出，由于回位弹簧1-4的作用，流出的水具有一定压力（>0.1Mpa)。当水排完时，隔板1-1吸引上磁体11-2，阀门11-1再次打开。本实施例中，进水口7大于出水口9，从而在用户连续用水的情况下，系统仍能往复工作，提高了能量转化效率。
当压力传感器16发现气体存储装置2中的气体压力足够时，同时关闭气压补充装置与气体存储装置2之间的电磁阀、以及与柔性囊体14连通的支管内的电磁阀，其它用水输出末端19通过第一支管12正常供水，第二支管13无水通过。
本实施例中，其它用水输出末端19是指不与热水器连接的一般自来水管冷水管输出末端。热水器出口是指热水器水箱的出口，出来直接是热水。热水器出水的输出末端是指与热水器水箱的出口连接的输出末端，通常指接有热水管的水龙头。
以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种太阳能热水器冷水回流再利用系统，其特征在于：它包括气压补充装置、气体存储装置和控制模块；其中，
气压补充装置用于在控制模块的控制下，在气体存储装置的气压低于预设的气压阈值时为气体存储装置补气；
气体存储装置的气体输出端与热水器出水的输出末端连接，用于在控制模块的控制下，当热水器出口和热水器出水的输出末端之间的水管中的水温低于预设的水温阈值时，向热水器出水的输出末端放气，将热水器出口和热水器出水的输出末端之间的水管中的水压回热水器；
所述的控制模块包括传感器组、控制器和执行机构；传感器组包括用于获取气体存储装置气压的压力传感器、用于获取热水器出口和热水器出水的输出末端之间的水管中的水温的温度传感器、用于获取水是否全部进入热水器的液位传感器；执行机构包括设置在气压补充装置和气体存储装置之间的电磁阀、设置在气体存储装置的气体输出端的电磁阀；控制器用于根据传感器组采集的数据经逻辑判断后输出指令给执行机构。
2.根据权利要求1所述的太阳能热水器冷水回流再利用系统，其特征在于：所述的气压补充装置包括进水装置、用于储水的柔性囊体和活塞缸；其中，
进水装置包括水管，水管上设有与柔性囊体连接的通孔，通孔的前端设有行程阀；
活塞缸包括缸体；缸体内从上至下设有隔板、活塞杆、活塞；缸体中部设有节点，隔板与节点之间设有回位弹簧；缸体的底部设有吸气口和排气口、以及相匹配的吸气阀和排气阀；吸气口与外界连通，排气口与所述的气体存储装置连接；
柔性囊体设置在缸体的上部与隔板接触。
3.根据权利要求2所述的太阳能热水器冷水回流再利用系统，其特征在于：所述的行程阀包括设置在通孔前端的阀体，和设置在缸体侧向、节点以上部分的上磁体和下磁体；上磁体和下磁体用于当隔板运动到其位置时与隔板吸附，阀体的开关由上磁体或下磁体与隔板的吸附产生的动作控制。
4.根据权利要求2所述的太阳能热水器冷水回流再利用系统，其特征在于：所述的进水装置的水管包括2条并联的支管，2条支管并联后一端为进水口，另一端为出水口，出水口与其它用水输出末端连接；其中1条支管与所述的柔性囊体连通，另1条支管仅用于给其它用水输出末端供水。
5.根据权利要求4所述的太阳能热水器冷水回流再利用系统，其特征在于：与柔性囊体连通的支管内设有由控制模块控制的电磁阀，当在气体存储装置的气压低于预设的气压阈值时开启。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的太阳能热水器冷水回流再利用系统，其特征在于：所述的气压补充装置与气体存储装置之间设有单向阀。
7.根据权利要求2至5中任意一项所述的太阳能热水器冷水回流再利用系统，其特征在于：所述的通孔后端的水管内设有单向阀。
8.根据权利要求4或5所述的太阳能热水器冷水回流再利用系统，其特征在于：所述的其它用水输出末端与水管之间设有稳压阀。
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