CN108302826A - 一种可快速加热、温度高的太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可快速加热、温度高的太阳能热水器，包括集热板、介质箱、水箱、控制器，集热板上设置有介质入口a、介质出口a；介质箱上设置有介质入口b、介质出口b，介质出口b与介质入口a之间的管路上设置有增压泵，水箱中设置有螺旋换热管，水箱中还设置有隔热板，隔热板将水箱分割为储热仓、储水仓，储热仓与储水仓连接处的螺旋换热管上设置有阀门a，阀门a下端的螺旋换热管分出一岔路管，岔路管直接连接介质出口c，岔路管上设置有阀门b，集热板中设置有温度传感器。本发明能够快速加热水箱内的水，方便用户尽快使用，能够将介质加热到更高的温度，从而达到更高的水温，拓展了热水器的使用范围。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能热水器技术领域，尤其涉及一种可快速加热、温度高的太阳能热水器及其加热方法。
背景技术
传统的分体式太阳能热水器在温度达到65℃后，集热器吸热片所吸收的热量与自己本身所散发的热量基本持平，甚至还要低，集热器本身又不保温，热水器内的介质无法达到较高温度，使水箱内的水温也达不到理想值，热水器的集热效果存在很大的改善空间。传统的集热器在夜间没有阳光照射的情况下，本身不吸热并且还成了一个很大的散热器，致使室内水箱的水温也随之下降。
水箱内的水基本上是整体慢慢升温的，把满桶水加热到所需的温度需要较长的时间，没法尽快取用热水；再者，向余有部分热水的水箱中补充冷水后，原有热水的温度也下降了，需要整体升温后才能使用。
锅炉改造、冬季采暖、海水淡化等领域需要热水或蒸汽的温度较高，而现有的太阳能热水器，一般夏天需要半天、冬天需要晒一天，才能提供65度左右，升温需求时间长、温度不高，致使应用范围得不到拓展。
发明内容
本发明针对现有太阳能热水器升温慢、需要整体升温、可达到温度不高的问题，研制一种可快速加热、温度高的太阳能热水器及其加热方法，该太阳能热水器能够快速加热水箱内的水，方便用户尽快使用，且能达到更高的温度，拓宽了太阳能热水器的应用范围。
本发明解决技术问题的技术方案为：一种可快速加热、温度高的太阳能热水器，包括集热板、介质箱、水箱、控制器，集热板上设置有介质入口a、介质出口a；介质箱上设置有介质入口b、介质出口b，水箱上设置有介质入口c、介质出口c，介质出口a通过管路连接介质入口c，介质出口c通过管路连接介质入口b，介质出口b通过管路连接介质入口a，介质出口b与介质入口a之间的管路上设置有增压泵，增压泵的控制端连接控制器的指令输出端，水箱中设置有螺旋换热管，螺旋换热管的两端分别连接介质入口c、介质出口c，水箱中还设置有隔热板，隔热板将水箱分割为储热仓、储水仓，储水仓设置在储热仓上方，储热仓与储水仓连接处的螺旋换热管上设置有阀门a，阀门a下端的螺旋换热管分出一岔路管，岔路管直接连接介质出口c，岔路管上设置有阀门b，阀门a、阀门b的控制端连接控制器的指令输出端，集热板中设置有温度传感器，温度传感器的数据输出端连接控制器的数据接收端。
作为优化，所述集热板、水箱、介质箱的高度依次递减。
作为优化，所述隔热板上设置有阀门c，阀门c的两端分别连接储热仓、储水仓，储热仓中设置有液位检测器a，储水仓的顶部设置有浮球开关，阀门c的控制端连接控制器的指令输出端，液位检测器a、浮球开关的数据输出端连接控制器的数据接收端，储热仓底部设置出水口，储水仓顶部设置补水口。
作为优化，所述浮球开关包括浮球、接触片、浮球导管，浮球导管的为一中空的圆柱体，浮球导管的底面设置有进水口、顶部设置排气口，接触片设置在浮球导管的顶部，接触片有两个，一接触片连接高电位，另一接触片控制器的指令接收端口，浮球设置在浮球导管中，浮球的表面为金属层。
作为优化，所述浮球开关包括球体、杠杆、接触开关，球体固定在杠杆的一端，接触开关设置在杠杆的另一端，杠杆通过转轴安装在安装座上，接触开关的数据输出端连接控制器的数据接收端。
本发明的有益效果：
1.本发明将集热板加热到一定温度后，再通入介质对介质进行加热，减少了介质散热的时间，介质在大的温差环境下受热更快，该太阳能热水器能够快速加热水箱内的水，方便用户尽快使用，当温度传感器的数值达到稳定值时，启动增压泵，将介质箱中的介质压入集热板中加热，能够将介质加热到更高的温度，从而达到更高的水温，拓展了热水器的使用范围。
2.通过设置储热仓、储水仓，工作时，阀门a关闭，阀门b打开，介质主要在储热仓中换热，使储热仓快速升温，当储热仓达到一定温度后，阀门a打开，阀门b关闭，储热仓、储水仓同时换热。可以快速达到所需温度，方便了人们的使用。
3.通过设置阀门c，可将加热完的热水储存在储热仓中，避免加入冷水后无法直接使用的问题。
4.通过设置浮球开关，可以及时的关闭供水管路，避免加水过多后溢出造成浪费。
附图说明
图1为本发明一种实施例的总体结构图。
图2为水箱的内部结构图。
图3为浮球开关一种实施例的总体结构图。
图4为浮球开关另一种实施例的总体结构图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。
图1至图4为本发明的一种实施例，如图1所示，一种可快速加热、温度高的太阳能热水器，包括集热板1、介质箱2、水箱3、控制器，集热板1上设置有介质入口a101、介质出口a102；介质箱2上设置有介质入口b201、介质出口b202，水箱3上设置有介质入口c301、介质出口c302，介质出口a102通过管路连接介质入口c301，介质出口c302通过管路连接介质入口b201，介质出口b202通过管路连接介质入口a101，介质出口b202与介质入口a101之间的管路上设置有增压泵4，增压泵4的控制端连接控制器的指令输出端。所述集热板1、水箱3、介质箱2的高度依次递减。
如图2所示，水箱3中设置有螺旋换热管303，螺旋换热管303的两端分别连接介质入口c301、介质出口c302，水箱3中还设置有隔热板304，隔热板304将水箱3分割为储热仓305、储水仓306，储水仓306设置在储热仓305上方，储热仓305与储水仓306连接处的螺旋换热管303上设置有阀门a331，阀门a331下端的螺旋换热管303分出一岔路管332，岔路管332直接连接介质出口c302，岔路管332上设置有阀门b333，阀门a331、阀门b333的控制端连接控制器的指令输出端，集热板1中设置有温度传感器，温度传感器的数据输出端连接控制器的数据接收端。所述隔热板304上设置有阀门c341，阀门c341的两端分别连接储热仓305、储水仓306，储热仓305中设置有液位检测器a351，储水仓306的顶部设置有浮球开关361，阀门c341的控制端连接控制器的指令输出端，液位检测器a351、浮球开关361的数据输出端连接控制器的数据接收端，储热仓305底部设置出水口352，储水仓306顶部设置补水口362。
介质在集热板1中加热后全部流至水箱3换热，换热完成后储存在介质箱2中，集热板1空载受热，当集热板1达到一定的温度时，控制器控制增压泵4工作，将介质箱2中的介质压入集热板1中加热。
通过将集热板1加热到一定温度后，再通入介质对介质进行加热，减少了介质散热的时间，介质在大的温差环境下受热更快。该原理等同于：加热一壶水到一百度所花费的时间，大于先将三分之二的水加热到九十度、再将水填满加热到一百度花费的总时间。
该太阳能热水器能够快速加热水箱内的水，方便用户尽快使用，当温度传感器的数值达到稳定值时，启动增压泵4，将介质箱2中的介质压入集热板1中加热，能够将介质加热到更高的温度，从而达到更高的水温，拓展了热水器的使用范围。通过设置螺旋换热管303，提高了水箱3的换热效率。
工作时，首先，阀门a331关闭，阀门b333打开，介质主要在储热仓305中换热，使储热仓305快速升温，当储热仓305达到一定温度后，阀门a331打开，阀门b333关闭，储热仓305、储水仓306同时换热。通过设置储热仓305，不需要全面对水箱3进行加热，提高了加热速度，可以快速达到所需温度，方便了人们的使用。
当储热仓305中的水位到达极限缺水位置时，阀门c341打开，储水仓306中的水进入储热仓305，如果阀门c341打开一端时间后，储热仓305中水位无明显变化，则判断储水仓306缺水，控制器开启供水管路，当储水仓306中的水位到达一定值时，浮球开关361发出信号，控制器切断供水管路；当手动操作控制器进行供水时，控制阀门c341打开，储水仓306中的水进入储热仓305直至将储热仓305灌满，然后关闭阀门c341、开启供水管路。通过设置阀门c341，可将加热完的热水储存在储热仓中，避免加入冷水后无法直接使用的问题。
如图3所示的实施例，所述浮球开关361包括浮球3611、接触片3612、浮球导管3613，浮球导管3613的为一中空的圆柱体，浮球导管3613的底面设置有进水口、顶部设置排气口，接触片3612设置在浮球导管3613的顶部，接触片3612有两个，一接触片3612连接高电位，另一接触片3612控制器的指令接收端口，浮球3611设置在浮球导管3613中，浮球3611的表面为金属层。当储水仓306中的水位较低时，浮球3611落至浮球导管3613的底部，当水位上升到一定值时，浮球3611上浮并与接触片3612接触，使两接触片3612导通并向控制器发送信号，控制器根据接触片3612的信号控制供水管路停止。
如图4所示的实施例，所述浮球开关361包括球体3614、杠杆3615、接触开关3616，球体3614固定在杠杆3615的一端，接触开关3616设置在杠杆3615的另一端，杠杆3615通过转轴安装在安装座3617上，接触开关3616的数据输出端连接控制器的数据接收端。当储水仓306中的水位较低时，杠杆3615的球体3614端下降，杠杆3615下压接触开关3616，当水位上升到一定值时，球体3614上浮带动杠杆3615运动使杠杆3615与接触开关3616脱离接触，控制器根据接触开关3616的信号控制供水管路停止。
热水器整体工作步骤：
A、介质全部集中在介质箱2、水箱3中，集热板1空载(无介质)受热；
B、集热板1加热至一定温度后启动增压泵4将介质箱2中的介质通入集热板1受热；
C、介质经集热板1受热后通入水箱3换热；
D、经水箱3换热完成的介质回流到介质箱2，一次换热过程结束。
上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (5)
1.一种可快速加热、温度高的太阳能热水器，其特征在于：包括集热板(1)、介质箱(2)、水箱(3)、控制器，集热板(1)上设置有介质入口a(101)、介质出口a(102)；介质箱(2)上设置有介质入口b(201)、介质出口b(202)，水箱(3)上设置有介质入口c(301)、介质出口c(302)，介质出口a(102)通过管路连接介质入口c(301)，介质出口c(302)通过管路连接介质入口b(201)，介质出口b(202)通过管路连接介质入口a(101)，介质出口b(202)与介质入口a(101)之间的管路上设置有增压泵(4)，增压泵(4)的控制端连接控制器的指令输出端，水箱(3)中设置有螺旋换热管(303)，螺旋换热管(303)的两端分别连接介质入口c(301)、介质出口c(302)，水箱(3)中还设置有隔热板(304)，隔热板(304)将水箱(3)分割为储热仓(305)、储水仓(306)，储水仓(306)设置在储热仓(305)上方，储热仓(305)与储水仓(306)连接处的螺旋换热管(303)上设置有阀门a(331)，阀门a(331)下端的螺旋换热管(303)分出一岔路管(332)，岔路管(332)直接连接介质出口c(302)，岔路管(332)上设置有阀门b(333)，阀门a(331)、阀门b(333)的控制端连接控制器的指令输出端，集热板(1)中设置有温度传感器，温度传感器的数据输出端连接控制器的数据接收端。
2.根据权利要求1所述的一种可快速加热、温度高的太阳能热水器，其特征是，所述集热板(1)、水箱(3)、介质箱(2)的高度依次递减。
3.根据权利要求1所述的一种可快速加热、温度高的太阳能热水器，其特征是，所述隔热板(304)上设置有阀门c(341)，阀门c(341)的两端分别连接储热仓(305)、储水仓(306)，储热仓(305)中设置有液位检测器a(351)，储水仓(306)的顶部设置有浮球开关(361)，阀门c(341)的控制端连接控制器的指令输出端，液位检测器a(351)、浮球开关(361)的数据输出端连接控制器的数据接收端，储热仓(305)底部设置出水口(352)，储水仓(306)顶部设置补水口(362)。
4.根据权利要求3所述的一种可快速加热、温度高的太阳能热水器，其特征是，所述浮球开关(361)包括浮球(3611)、接触片(3612)、浮球导管(3613)，浮球导管(3613)的为一中空的圆柱体，浮球导管(3613)的底面设置有进水口、顶部设置排气口，接触片(3612)设置在浮球导管(3613)的顶部，接触片(3612)有两个，一接触片(3612)连接高电位，另一接触片(3612)控制器的指令接收端口，浮球(3611)设置在浮球导管(3613)中，浮球(3611)的表面为金属层。
5.根据权利要求3所述的一种可快速加热、温度高的太阳能热水器，其特征是，所述浮球开关(361)包括球体(3614)、杠杆(3615)、接触开关(3616)，球体(3614)固定在杠杆(3615)的一端，接触开关(3616)设置在杠杆(3615)的另一端，杠杆(3615)通过转轴安装在安装座(3617)上，接触开关(3616)的数据输出端连接控制器的数据接收端。
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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