CN109607643A - 一种新型模块化太阳能净饮水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型模块化太阳能净饮水系统，包括饮水系统总成，所述饮水系统总成设有储水箱，所述储水箱的顶部固定安装两个支架，两个支架之间通过转轴转动安装有太阳能集热器，支架的一侧固定安装有用于驱动太阳能集热器转动的电机，太阳能集热器的顶部固定安装有阳光传感器，太阳能集热器包括外壳与设置在外壳内部的集热管，储水箱的外壁上设有控制器、水泵和净水器，储水箱的内部固定安装隔热板，所述新型模块化太阳能净饮水系统结构简单，使用方便，体型小巧，便于移动，同时实现太阳能与电能的混合使用，且能够使集热管受光面达到最大，从而达到良好的节能效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种饮水装置，具体是一种新型模块化太阳能净饮水系统。
背景技术
地下水或者自来水的水质中存在不少杂质和有机污染物，为了用户的安全卫生用水， 往往需要对水质进行处理，特别是直饮水，对水质的处理是必不可少的。目前的饮水设备一 般采用市电提供电力，需架设线路，成本高，饮水设备移位再安装时非常麻烦。
现有技术中，太阳能饮水设备结构复杂，体积较大，在户外使用不便，且太阳能集热设备为固定安装，无法根据阳光的照射位置进行调节，太阳能利用率较低，且太阳能一般无法将水加热到100摄氏度，长期喝未烧开的水不利于身体健康。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型模块化太阳能净饮水系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型模块化太阳能净饮水系统，包括饮水系统总成，所述饮水系统总成设有储水箱，所述储水箱的顶部固定安装两个支架，两个支架之间通过转轴转动安装有太阳能集热器，支架的一侧固定安装有用于驱动太阳能集热器转动的电机，太阳能集热器的顶部固定安装有阳光传感器，太阳能集热器包括外壳与设置在外壳内部的集热管，储水箱的外壁上设有控制器、水泵和净水器，储水箱的内部固定安装隔热板，储水箱的内部由隔热板分隔为冷水仓和热水仓，冷水仓、水泵、净水器依次连接，净水器的出水端通过第二导管与集热管的一端连接，集热管的另一端通过第一导管与热水仓连接，储水箱的顶部且位于支架的两侧均铰接有套筒，套筒的内部设有伸缩杆，伸缩杆的自由端与太阳能集热器的底部铰接，热水仓的内部固定安装有电加热棒，热水仓的内侧底部固定安装有温度传感器，控制器的信号输入端分别与阳光传感器、温度传感器电性连接，控制器的控制输出端分别与电机、电加热棒电性连接。
作为本发明进一步的方案：所述外壳的顶部固定安装有透明的钢化玻璃板。
作为本发明再进一步的方案：所述外壳的内侧底部涂刷有返光材料层。
作为本发明再进一步的方案：所述净水器为活性炭过滤器。
作为本发明再进一步的方案：所述第一导管和第二导管均由竹塑复合纤维材料制成。
作为本发明再进一步的方案：所述钢化玻璃板能够替换为聚光透镜。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明适用于光照资源充足的地区，它可实现模块化控制无人监管，可以作为模块化拼接单元进行灵活拼接，最大程度发挥模块化拼接技术带来的互不干扰独立运行工作、换装快速、管路和电路串联或并联高效便捷组装及低成本人工拼接的技术优势，通过以4G或5G移动通信网络或Zigbee通信网络为通信技术载体的无线通信模块对光热转化率与单位时间净水饮用量等关键工作状态的远程无线监测，例如：在某一光热资源充足的地区，若通过远程无线人工或自动监测发现已通过模块化拼接技术组装起来而正在工作的两台本实新型的净饮水单位时间产出量明显小于该地区的办公人员或生活住户的单位时间净水摄入量，根据所用的本发明的净饮水单位时间产出量应基本等于办公人员或生活住户的单位时间净水摄入量得出具体需要拼接的本发明的数量为六台，然后，通过模块化拼接技术将原先的两台本发明和增加的四台本发明的管路和/或电路进行串联和/或并联后即可，或者，若通过远程无线人工或自动监测发现已通过模块化拼接技术组装起来而正在工作的八台本实新型的净饮水单位时间产出量明显大于该地区的办公人员或生活住户的单位时间净水摄入量，根据所用的本发明总的净饮水单位时间产出量应基本等于办公人员或生活住户的单位时间净水摄入量得出具体需要拼接的本发明的数量为五台，然后，通过模块化拼接技术将多出来的三台相邻的本发明移除并对剩余的五台本发明的管路和/或电路保留串联和/或并联即可。
本发明作为具备模块化拼接单元功能的太阳能饮水机，可通过模块化拼接技术进行灵活组接，结构简单，使用方便，体积小巧，便于移动，温度传感器对热水仓内的水温进行检测并将检测信息传输至控制器中，控制器通过水温信息对电加热棒进行控制，从而对热水仓内的水加热至沸腾，能过太阳能和电能的混合使用，达到节能的目的，阳光传感器对光照角度进行检测，并将检测信息传输至控制器中控制器根据光照角度信息对电机进行控制，从而驱动太阳能集热器转动，使其受光面积达到最大，提高太阳能利用率。
附图说明
图1为新型模块化太阳能净饮水系统的结构示意图。
图2为新型模块化太阳能净饮水系统中钢化玻璃板的结构示意图。
图3为新型模块化太阳能净饮水系统中储水箱的剖视图。
图4为新型模块化太阳能净饮水系统中各供水节点串联示意图。
图5为新型模块化太阳能净饮水系统中各供水支路并联示意图。
图中：太阳能集热器1、伸缩杆2、套筒3、第一导管4、控制器5、储水箱6、水泵7、净水器8、第二导管9、阳光传感器10、支架11、电机12、集热管13、钢化玻璃板14、热水仓15、冷水仓16、隔热板17、温度传感器18、流量传感器19、流速传感器20、饮水系统总成21和电磁阀22。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种新型模块化太阳能净饮水系统，包括饮水系统总成21，所述饮水系统总成21设有储水箱6，储水箱6的顶部固定安装两个支架11，两个支架11之间通过转轴转动安装有太阳能集热器1，支架11的一侧固定安装有用于驱动太阳能集热器1转动的电机12，太阳能集热器1的顶部固定安装有阳光传感器10，阳光传感器10的型号为GST 400,太阳能集热器1包括外壳与设置在外壳内部的集热管13，储水箱6的外壁上设有控制器5、水泵7和净水器8，储水箱6的内部固定安装隔热板17，储水箱6的内部由隔热板17分隔为冷水仓16和热水仓15，冷水仓16、水泵7、净水器8依次连接，净水器8的出水端通过第二导管9与集热管13的一端连接，集热管13的另一端通过第一导管4与热水仓15连接，储水箱6的顶部且位于支架11的两侧均铰接有套筒3，套筒3的内部设有伸缩杆2，伸缩杆2的自由端与太阳能集热器1的底部铰接，热水仓15的内部固定安装有电加热棒，热水仓15的内侧底部固定安装有温度传感器18，温度传感器18为PT 100,控制器5的信号输入端分别与阳光传感器10、温度传感器18电性连接，控制器5的控制输出端分别与电机12、电加热棒电性连接；所述外壳的顶部固定安装有透明的钢化玻璃板14；所述外壳的内侧底部涂刷有返光材料层；所述净水器8为活性炭过滤器；所述第一导管4和第二导管9均由竹塑复合纤维材料制成；所述钢化玻璃板14能够替换为聚光透镜；使用时，启动水泵7，水泵7将冷水仓16内的冷水经过净水器8泵入集热管13内，集热管13能够吸收太阳的热能并对水进行加热，被加热的水流入热水仓15内进行储存，温度传感器18对热水仓15内的水温进行检测并将检测信息传输至控制器5中，控制器5通过水温信息对电加热棒进行控制，从而对热水仓15内的水加热至沸腾，能过太阳能和电能的混合使用，达到节能的目的，阳光传感器10对光照角度进行检测，并将检测信息传输至控制器5中控制器5根据光照角度信息对电机12进行控制，从而驱动太阳能集热器1转动，使其受光面积达到最大，提高太阳能利用率。
本发明的模块化实施例1
请参阅图4，所述饮水系统总成21的数量为多个，每个饮水系统总成21形成一个独立供水节点，每个饮水系统总成21的出水口上安装有三通管，每个饮水系统总成21的出水口通过三通管与相邻饮水系统总成21的进水口连接，从而实现多个供水节点串联，每个饮水系统总成21出水口上的三通管的其中一端做为采水口,所述采水口上安装阀门，从而形成模块化串联节点供水系统，并实现多个供水节点的同步供水和同步集热，大大提高热水供应效率。
通过管路将各饮水系统总成21连接，从而形成模块化串联，通过模块化串联系统，能够实现系统中各组成部件的快速拼接，同时通过模块化连接使得各部件之间相对独立，从而便于后期的维护，大大降低系统维护成本，同时，各个模块的串联，从而形成灵活的串联供水网络系统，通过模块化实现供水节点的增减和检测，更有利于信息传递与监控数据的采集与汇总，大大提高系统的实用性和稳定性。
每个饮水系统总成21的进水口处均安装有流量传感器19和流速传感器20，流量传感器19的型号为 FMG70,流速传感器20的型号为QVE 1901,流量传感器19与流速传感器20分别通过无线通信模块与对应控制器5实现数据互通，从而对各个供水节点的流量与流速进行监控。
本发明的模块化实施例2
请参阅图5，所述饮水系统总成21的数量为多个，每个饮水系统总成21形成一个独立供水节点，每个饮水系统总成21的进水口相互连接，每个饮水系统总成21的出水口通过三通管连接，从而实现多个供水节点并联，并联的多个供水节点形成多条供水支路，每条供水支路上安装有电磁阀22，每个饮水系统总成21出水口上的三通管的其中一端做为采水口，所述采水口上安装阀门，从而形成模块化并联节点供水系统，并实现多个供水支路异步供水，同时每个供水支路实现同步集热，提高供水系统灵活性。
通过管路将各饮水系统总成21连接，从而形成模块化并联，通过模块化并联系统，能够实现系统中各组成部件的快速拼接，同时通过模块化连接使得各部件之间相对独立，从而便于后期的维护，大大降低系统维护成本，同时，各个模块的并联，从而形成灵活的并联供水网络系统，通过模块化实现供水支路的增减和检测，更有利于信息传递与监控数据的采集与汇总，大大提高系统的实用性和稳定性。
每个饮水系统总成21的进水口处均安装有流量传感器19和流速传感器20，流量传感器19的型号为 FMG70,流速传感器20的型号为QVE 1901,流量传感器19与流速传感器20分别通过无线通信模块与对应控制器5实现数据互通，从而对各个供水节点的流量与流速进行监控。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种新型模块化太阳能净饮水系统，包括饮水系统总成(21)，其特征在于：所述饮水系统总成(21)设有储水箱(6)，所述储水箱(6)的顶部固定安装两个支架(11)，两个支架(11)之间通过转轴转动安装有太阳能集热器(1)，支架(11)的一侧固定安装有用于驱动太阳能集热器(1)转动的电机(12)，太阳能集热器(1)的顶部固定安装有阳光传感器(10)，太阳能集热器(1)包括外壳与设置在外壳内部的集热管(13)，储水箱(6)的外壁上设有控制器(5)、水泵(7)和净水器(8)，储水箱(6)的内部固定安装隔热板(17)，储水箱(6)的内部由隔热板(17)分隔为冷水仓(16)和热水仓(15)，冷水仓(16)、水泵(7)、净水器(8)依次连接，净水器(8)的出水端通过第二导管(9)与集热管(13)的一端连接，集热管(13)的另一端通过第一导管(4)与热水仓(15)连接，储水箱(6)的顶部且位于支架(11)的两侧均铰接有套筒(3)，套筒(3)的内部设有伸缩杆(2)，伸缩杆(2)的自由端与太阳能集热器(1)的底部铰接，热水仓(15)的内部固定安装有电加热棒，热水仓(15)的内侧底部固定安装有温度传感器(18)，控制器(5)的信号输入端分别与阳光传感器(10)、温度传感器(18)电性连接，控制器(5)的控制输出端分别与电机(12)、电加热棒电性连接。
2.根据权利要求1所述的新型模块化太阳能净饮水系统，其特征在于：所述外壳的顶部固定安装有透明的钢化玻璃板(14)。
3.根据权利要求1所述的新型模块化太阳能净饮水系统，其特征在于：所述外壳的内侧底部涂刷有返光材料层。
4.根据权利要求1所述的新型模块化太阳能净饮水系统，其特征在于：所述净水器(8)为活性炭过滤器。
5.根据权利要求1所述的新型模块化太阳能净饮水系统，其特征在于：所述第一导管(4)和第二导管(9)均由竹塑复合纤维材料制成。
6.根据权利要求2所述的新型模块化太阳能净饮水系统，其特征在于：所述钢化玻璃板(14)能够替换为聚光透镜。
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