CN107120838A - 新能源热水器 - Google Patents
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Abstract
一种利用太阳能和风能发电作为能源,采用分体式并联加热串联供水技术的新能源热水器;在屋顶安装上太阳能光伏电池板和小型风力发电机,用导线与室内的控制器连接;在室内用支架装上若干个分体式加热水箱,每个分体式加热水箱有一个进水口和一个出水口,第一个分体式加热水箱的进水口与自来水管道连接,最后一个分体式加热水箱的出水口与供水管道连接,中间的分体式加热水箱的出水口和进水口用连接水管依次串接起来,实行串联供水;每一个分体式加热水箱的顶部有一个温度传感器,底部有一个加热器,分别用导线与控制器并联连接,控制器根据每一个分体式加热水箱的顶部的温度传感器的信号对应控制其底部的加热器。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种热水器,尤其是利用太阳能和风能发电作为能源,采用分体式并联加热串联供水技术的新能源热水器。
背景技术
目前,已经广泛使用的热水器有两种,一种是太阳能热水器直接利用太阳光加热水,不产生加热费用;一种是电热水器(包括空气能热水器)利用电能加热水,需要使用电能,加热费用较高。太阳能热水器为太阳光集热加热管对水进行加热后储存在户外的保温水箱,使用时通过管道向室内供水,输水管道较长,热效率较低,无法控制水温,夏天水温过高,冬天和阴雨天水温较低,遇到超低温天气,热水器的集热管和输水管道还容易由于冰冻而损坏。而电热水器(包括空气能热水器)耗电量较高,使用成本高,而且由于使用220伏的民用电,如果由于安装和使用不当等原因,出现漏电时容易产生人身伤亡事故,存在一定的安全隐患。而且以上两种热水器多受保温水箱容量限制,当连续使用超过其容量时,就无法正常提供热水。
发明内容
为了克服目前已有广泛使用的太阳能热水器输水管道较长,热效率较低,无法控制水温,夏天水温过高,冬天和阴雨天水温低,装在户外的集热管和输水管容易损坏、电热水器(包括空气能热水器)耗电量较高,受保温水箱容量限制,当连续使用超过其容量时,就无法正常提供热水的缺点;本发明提供一种利用太阳能光伏电池板和小型风力发电机提供电能的新能源热水器,新能源热水器的热水箱由若干个分体式加热水箱组合而成,每一个分体式加热水箱的顶部有一个温度传感器,底部有一个加热器,分别用导线与控制器并联连接,控制器根据每一个分体式加热水箱的顶部的温度传感器的信号对应控制其底部的加热器;第一个分体式加热水箱的进水口与自来水进水管道连接,出水口用连接水管与下一个分体式加热水箱的进水口连接,中间的各个分体式加热水箱的出水口与进水口用连接水管串联依次连接,最后一个分体式加热水箱的出水口与供水管道连接。该新能源热水器用太阳能光伏电池板和小型风力发电机发电产生电能,把产生的电能通过导线给安装在卫生间顶部(或厨房间)的新能源热水器提供电能;新能源热水器采用一种分体式并联加热串联供水技术,新能源热水器的保温水箱由多个分体式加热水箱串联构成,各个分体式加热水箱的出水口和进水口依次用连接水管串接起来,并利用自来水的供水压力使得在新能源热水器的保温水箱中的热水从上部的出水口流出;每个分体式加热水箱是一个独立加热体,其上部有一个温度传感器,下部有一个加热器,分别与控制器并联连接,为一种受控制器控制的并联加热模式;控制器根据每个分体式加热水箱上的温度传感器的信号来控制该加热器的通电状况,把各分体式加热水箱中的水温控制在预先设置的温度;多个分体式加热水箱的进水口和出水口串接起来构成新能源热水器的热水箱,由于采用了分体式加热水箱,可以根据用水量的实际情况灵活选择需要安装的分体式加热水箱总数量,通过增加分体式加热水箱的数量可以保证流经各个分体式加热水箱的水被加热的总时间,确保最后一个分体式加热水箱流出的水能够在设定的温度。由于分体式加热水箱是直接安装在室内,没有在布置在屋顶和室内之间的输水管道,并带有温控装置,克服了太阳能热水器水温控效果差,安装在户外的部件容易损坏的缺点;由于采用了太阳能光伏电池板和小型风力发电机生产的低压(36伏以下的安全电压)电能供电,消除了安全隐患,比传统的电热水器(包括空气能热水器)比可以节约费用,而且安全、环保。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:在房屋的屋顶上安装上太阳能光伏电池板、小型风力发电机和蓄电池,用导线把太阳能光伏电池板、小型风力发电机、蓄电池与一个控制器连接起来,在卫生间的顶部(或厨房间)用安装支架安装上若干个分体式加热水箱,每个分体式加热水箱一侧下部有一个进水口,另一侧上部有一个出水口,第一个分体式加热水箱的下部进水口通过一根进水管和一个阀门与自来水供水管道连通,上部出水口用一个连接水管与第二个分体式加热水箱的进水口连接,第二个分体式加热水箱的出水口与第三个分体式加热水箱的进水口,依次用连接水管把各个分体式加热水箱的出水口和进水口依次串接起来连接下去,最后一个分体式加热水箱的进水口与前一个分体式加热水箱的出水口连接,最后一个分体式加热水箱的出水口接供水管,向外提供热水。每一个分体式加热水箱的顶部有一个温度传感器,底部有一个加热器,每个温度传感器和加热器都单独与控制器用导线连接,控制器根据每一个分体式加热水箱的顶部的温度传感器的信号控制其底部的加热器,太阳能光伏电池板、小型风力发电机生产的电能通过控制器给各个分体式加热水箱的加热器供电,当分体式加热水箱内的水温到达预定设置的温度时,控制器断开加热器的电路,不再加热,当分体式加热水箱内的水温低于预定设置的温度时,控制器接通加热器的电路给分体式加热水箱的水加热,这样每个分体式加热水箱内的水都可以保持在预先设置的温度,供用户随时使用,非常方便。所有分体式加热水箱用保温材料包裹起来,减少热散失。蓄电池可以把多余的电能储存起来,供晚上无风时使用,控制器还通过一个小变压器和一个控制开关与220v的居民供电网连接,作为备用电源,当出现太阳能光伏电池板、小型风力发电机和蓄电池都无法供电时,控制器还可以通过闭合控制开关接通居民用电,通过小变压器给新能源热水器供电,提高了新能源热水器使用的可靠性。
本发明的有益效果是:新能源热水器利用太阳能和风能发电加热,平时不需要使用民用电,环保节能,加热器使用的是36伏以下的安全电压,即使产生漏电也不会对人体产生伤害,非常安全,分体式加热水箱可以根据用水量的需要和卫生间(或淋浴房)的情况自由搭配组装,而且采用了分体式并联加热串联供水的供水技术,可以保证最后一个分体式加热水箱流出的水能够达到设定的温度,不会出现由于人多而热水不够用的现象,安装支架底部的装饰板可以替代卫生间吊顶节约装修成本,新能源热水器和户外的能量传输是通过导线连接,由于不需要加装户外水管,又有蓄电池和民用电网两个备用电源,增加了设备运行的可靠性,具有环保、安全、经济实用、可靠的优点。
附图说明
图1是本发明的整体构造图。
图2是分体式加热水箱组合安装立面示意图。
图3是分体式加热水箱组合安装平面示意图。
图4是单个分体式加热水箱构造剖面示意图。
图5是单个分体式加热水箱的左视图。
图6是单个分体式加热水箱的俯视图。
图7是单个分体式加热水箱的仰视图。
图中1.小型风力发电机,2.太阳能光伏电池板,3.蓄电池,4.控制器,5.小变压器,6.控制开关,7.分体式加热水箱A,8.分体式加热水箱B,9.连接水管A,10.连接水管B,11.保温材料,12.安装支架,13.装饰板,14.进水管,15.供水管,16.集成接线插座,17.连接水管C,18.分体式加热水箱C,19.分体式加热水箱D,20.进水阀门,21.供水阀门。
具体实施方式
在图1中,小型风力发电机(1),太阳能光伏电池板(2),蓄电池(3)安装在屋顶,通过导线与控制器(4)连接,控制器(4)与分体式加热水箱A(7)、分体式加热水箱B(8)顶部的温度传感器和底部的加热器分别用导线连接,分体式加热水箱A(7)的进水口与分体式加热水箱B(8)的出水口用连接水管A(9)连通,分体式加热水箱B(8)的进水口通过进水管(14),阀门(20)与自来水管道连通;自来水通过阀门(20)、进水管(14)从分体式加热水箱B(8)下部的进水口流入,加满分体式加热水箱B(8)后从分体式加热水箱B(8)上部的出水口流出,通过连接水管A(9)流入分体式加热水箱A(7)下部的进水口,加满分体式加热水箱A(7)后又从分体式加热水箱A(7)上部的出水口流出,通过连接水管B(10)流向下一个分体式加热水箱,最后通过最末端的分体式加热水箱的上部出水口流出,经供水管(15)、供水阀门(21)向淋浴房和厨房间提供热水。
在图2中,安装支架(12)固定在卫生间的墙上部;分体式加热水箱A(7)、分体式加热水箱B(8)用保温材料(11)包裹后安装在安装支架(12)上,分体式加热水箱上的温度传感器和加热器通过导线与集成接线插座(16)连接后与外面导线插接,可以方便安装和检修;装饰板(13)安装在安装支架(12)底部,可以代替卫生间吊顶的装饰作用。
在图3中,分体式加热水箱B(8)下部的进水口与进水管(14)连接;分体式加热水箱B(8)上部的出水口通过连接水管A(9)与分体式加热水箱A(7)下部的进水口连接;分体式加热水箱A(7)上部的出水口通过连接水管B(10)与分体式加热水箱C(18)下部的进水口连接;分体式加热水箱C(18)上部的出水口通过连接水管C(17)与分体式加热水箱D(19)下部的进水口连接;分体式加热水箱D(19)上部的出水口与供水管(15)连接。
在图4、图5、图6、图7中,分体式加热水箱顶部装有一个温度传感器,底部装有一个加热器,温度传感器和加热器的安装位置向内凹,确保在使用时和分体式加热水箱的水能够接触保持良好的热传导,分体式加热水箱一侧靠近底部位置有一个进水口,其位置略高于底部装的加热器,确保分体式加热水箱在断水时不会因为倒流放空水箱而干加热,分体式加热水箱另一侧有一个出水口,其位置靠近内顶部,高于温度传感器安装位置,确保温度传感器正常使用时和分体式加热水箱内的水能够可靠接触。
当使用时,打开进水阀门(20)、供水阀门(21),给分体式加热水箱A(7)、分体式加热水箱B(8)、分体式加热水箱C(18)、分体式加热水箱D(19)加满水,然后关闭供水阀门(21);小型风力发电机(1)、太阳能光伏电池板(2)产生的电能给控制器(4)供电,控制器(4)同时把电分别输送到分体式加热水箱A(7)、分体式加热水箱B(8)、分体式加热水箱C(18)、分体式加热水箱D(19)底部的加热器,给各个分体式加热水箱内的水并联加热,当分体式加热水箱的水温达到设定温度时,分体式加热水箱顶部的温度传感器就会给控制器(4)一个停止供电的信号,控制器(4)就切断该分体式加热水箱底部的加热器的供电,该分体式加热水箱处于保温状态;当所有分体式加热水箱多处于保温状态时,就可以打开供水阀门(21)提供热水。小型风力发电机(1)、太阳能光伏电池板(2)产生的电能多余时,控制器(4)给蓄电池(3)充电,把电能储存起来;当小型风力发电机(1)、太阳能光伏电池板(2)产生的电能不足时,控制器(4)可以利用蓄电池(3)的电能给各分体式加热水箱供电;当小型风力发电机(1)、太阳能光伏电池板(2)、蓄电池(3)提供的电能都不能满足用电需要时,控制器(4)还可以通过小变压器(5)、控制开关(6)接通民用电给新能源热水器提供电能,确保新能源热水器能够正常使用。
Claims (1)
1.一种利用太阳能光伏电池板和小型风力发电机提供电能的新能源热水器,用其特征是:新能源热水器的热水箱由若干个分体式加热水箱组合而成,每一个分体式加热水箱的顶部有一个温度传感器,底部有一个加热器,分别用导线与控制器并联连接,控制器根据每一个分体式加热水箱的顶部的温度传感器的信号对应控制其底部的加热器;第一个分体式加热水箱的进水口与自来水进水管道连接,出水口用连接水管与下一个个分体式加热水箱的进水口连接,中间的各个分体式加热水箱的出水口与进水口用连接水管串联依次连接,最后一个分体式加热水箱的出水口与供水管道连接。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170901 |
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