CN110686413B - 一种阳台围栏式太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阳台围栏式太阳能热水器，包括阳台围栏，所述阳台围栏上外设有自动控制水箱装置，所述自动控制水箱装置下方设有蓄电池装置，所述自动控制水箱装置上设有控制器，所述阳台围栏上安装有隔热保温型太阳能热水器，所述隔热保温型太阳能热水器上安装有太阳能电池组件装置。通过隔热夹套与进水横管和出水横管的真空密封进行隔热，再通过隔热保温材料进行二次隔热，同时通过隔热式隔板进行分隔真空集热管，从而有效的避免了人员发生烫伤情况的发生；通过真空集热管与太阳能电池组件的交错分布，从而充分的利用太阳能，有效的节省电能，热水器水箱位于室内，可以有效的保证了阳台围栏的美观性。

Description

一种阳台围栏式太阳能热水器

技术领域

本发明涉及太阳能热水器相关设备领域，特别是一种阳台围栏式太阳能热水器。

背景技术

人们对太阳能的利用越来越普及，如今在国内千家万户都装上了太阳能热水器。为了能更好地接收太阳光的照射，太阳能热水器的集热器基本都是安置在屋顶上，但是如果有些屋顶的结构不利于装集热器，又或是屋顶的面积有限而装不下更多的太阳能热水器。

在专利CN201210184805.7-一种带有太阳能热水器的整体式阳台围栏中，太阳能热水器与阳台围栏相结合，节省了放置太阳能热水器的空间； 主围栏体的挡沿和定位件两边夹紧固定平板集热器，这种结构简单牢固，拆装方便； 平板集热器倾斜设置，能更好地吸收太阳能。

而太阳能热水器在于围栏结合时，由于太阳能热水器的水箱温度较高，当水箱保温效果不好时，很容易导致烫伤情况的发生，同时太阳能热水器的水箱放置到阳台围栏上，影响阳台围栏的美观性。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种阳台围栏式太阳能热水器，具有结构简单，太阳能利用率高的功能，解决了现有太阳能热水器与阳台围栏结合时不美观而导致实用性降低的问题，通过将水箱放置在室内，从而使阳台围栏的外观美观，同时通过真空集热管和太阳能电池组件的交错分布，从而高效的利用太阳能，有效的节省了能源的消耗。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种阳台围栏式太阳能热水器，包括阳台围栏，所述阳台围栏上外设有自动控制水箱装置，所述自动控制水箱装置下方设有蓄电池装置，所述自动控制水箱装置上设有控制器，所述阳台围栏上安装有隔热保温型太阳能热水器，所述隔热保温型太阳能热水器上安装有太阳能电池组件装置；

所述隔热保温型太阳能热水器包括两个太阳能热水器管壳，所述两个太阳能热水器管壳分别与阳台围栏固定连接，上方的所述太阳能热水器管壳内部固定安装有进水横管，所述进水横管外侧表面下方安装有若干连接管一，所述连接管一均匀分布在进水横管上，下方的所述太阳能热水器管壳内部固定安装有出水横管，所述出水横管下表面为敞开口，所述下方的太阳能热水器管壳下表面上安装有调节底板，所述调节底板下方中心处安装有进水管头，所述调节底板上安装有方形套筒，所述方形套筒内部下表面上安装有过滤材料，所述方形套筒与出水横管下表面通过密封凹槽、密封凸台和密封垫密封连接，所述出水横管上方两端安装有调节机构，两个所述调节机构的下端安装有梯形挡板，所述梯形挡板上安装有橡胶密封垫，所述出水横管外侧表面上方安装有若干连接管二，所述连接管二与连接管一的位置一一对应，所述出水横管和进水横管的外部安装有隔热夹套，两个所述隔热夹套分别与连接管一和连接管二固定连接，所述隔热夹套侧表面一端安装有真空抽气管，所述真空抽气管上安装有单向气阀，所述太阳能热水器管壳与隔热夹套之间安装有隔热保温材料，所述连接管一和连接管二之间安装有真空集热管，所述真空集热管一侧设有90°弧形反光板，所述90°弧形反光板与两个太阳能热水器管壳固定连接；

所述太阳能电池组件装置包括所述两个太阳能热水器管壳之间安装有若干太阳能电池组件，所述太阳能电池组件均匀分布在两个太阳能热水器管壳之间，所述太阳能电池组件与真空集热管交错分布，所述太阳能电池组件与90°弧形反光板活动接触，所述两个太阳能热水器管壳之间安装有隔热式隔板，所述隔热式隔板与90°弧形反光板和太阳能电池组件通过支架连接。

所述自动控制水箱装置包括所述阳台围栏外设有圆形底座，所述圆形底座上方安装有热水器水箱，所述热水器水箱内部安装有温度传感器一，所述热水器水箱内部安装有水位传感器，所述热水器水箱侧表面下方安装有出水管，所述出水管与进水横管的一端固定连接，所述出水管上安装有静音循环水泵，所述热水器水箱侧表面上方安装有进水管，所述进水管与进水管头通过快接头连接，所述进水管上安装有电磁阀，所述热水器水箱外侧表面下方安装有补水管，所述补水管与外部水管固定连接，所述补水管上安装有补水电磁阀，所述热水器水箱外侧表面下方安装有用水管，所述用水管与外部用水装置固定连接。

所述蓄电池装置包括所述圆形底座内部安装有蓄电池箱，所述蓄电池箱内部安装有蓄电池组，所述蓄电池组上方一侧安装有光伏逆变器。

所述梯形挡板通过橡胶密封垫与出水横管的敞开口密封连接。

所述调节机构与截止阀的转动升降结构相同。

所述出水横管内部安装有温度传感器二。

所述隔热夹套与出水横管和进水横管之间为真空状态。

所述出水横管两端安装有两个调节座，所述调节座上螺纹连接有调节螺杆，所述调节螺杆与调节底板活动连接，所述调节螺杆上端安装有调节把手。

利用本发明的技术方案制作的一种阳台围栏式太阳能热水器：

本太阳能热水器，通过隔热夹套与进水横管和出水横管的真空密封进行隔热，再通过隔热保温材料进行二次隔热，同时通过隔热式隔板进行分隔真空集热管，从而有效的避免了人员发生烫伤情况的发生，使太阳能热水器使用更加的安全；

本太阳能热水器，通过方形套筒内的过滤材料进行过滤水垢，并通过调节底板、梯形挡板的调节配合，进行清理方形套筒内的水垢，从而在不影响太阳能热水器使用的情况下，可以简单快速的进行水垢的清洁；

本太阳能热水器，通过真空集热管与太阳能电池组件的交错分布，从而充分的利用太阳能，有效的节省了电源的浪费，使阳台围栏的空间利用的更加充分，同时通过90°弧形反光板的反光，可以使真空集热管的效率更加高效，并且热水器水箱位于室内，可以有效的保证了阳台围栏的美观性，使阳台围栏更加的实用。

附图说明

图1是本发明所述一种阳台围栏式太阳能热水器的结构示意图；

图2是本发明所述隔热保温型太阳能热水器的示意图；

图3是本发明所述90°弧形反光板的示意图；

图4是本发明所述隔热保温型太阳能热水器的侧视局部放大图；

图中，1、阳台围栏；2、控制器；3、太阳能热水器管壳；4、进水横管；5、连接管一；6、出水横管；7、调节底板；8、进水管头；9、方形套筒；10、密封凹槽；11、密封凸台；12、密封垫；13、调节机构；14、梯形挡板；15、橡胶密封垫；16、连接管二；17、隔热夹套；18、真空抽气管；19、单向气阀；20、隔热保温材料；21、真空集热管；22、90°弧形反光板；23、太阳能电池组件；24、隔热式隔板；25、支架；26、圆形底座；27、热水器水箱；28、温度传感器一；29、水位传感器；30、出水管；31、静音循环水泵；32、进水管；33、快接头；34、电磁阀；35、补水管；36、补水电磁阀；37、蓄电池箱；38、蓄电池组；39、光伏逆变器；40、温度传感器二；41、调节座；42、调节螺杆；43、调节把手；44、用水管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-4所示，在本实施方案中：

在本装置中，太阳能电池组件23通过光伏逆变器39与蓄电池组38电性连接，从而向蓄电池组38进行充电，蓄电池组通过与控制器2、静音循环水泵31、电磁阀34和补水电磁阀36电性连接进行供电，控制器2的型号为TL2N-20MR-4V型号的PLC控制器，控制器2的控制信号输出端通过继电器分别与静音循环水泵31、电磁阀34和补水电磁阀36电性连接，控制器2的信号接受端与温度传感器一28、水位传感器29、温度传感器二40电性连接，从而控制整个装置的运行。

本申请的创造点在于隔热保温型太阳能热水器的结构设计，结合附图1、附图2、附图3和附图4，隔热保温型太阳能热水器包括两个太阳能热水器管壳3，两个太阳能热水器管壳3分别与阳台围栏1固定连接，上方的太阳能热水器管壳3内部固定安装有进水横管4，进水横管4外侧表面下方安装有若干连接管一5，连接管一5均匀分布在进水横管4上，下方的太阳能热水器管壳3内部固定安装有出水横管6，出水横管6下表面为敞开口，下方的太阳能热水器管壳3下表面上安装有调节底板7，调节底板7下方中心处安装有进水管头8，调节底板7上安装有方形套筒9，方形套筒9内部下表面上安装有过滤材料，方形套筒9与出水横管6下表面通过密封凹槽10、密封凸台11和密封垫12密封连接，出水横管6上方两端安装有调节机构13，两个调节机构13的下端安装有梯形挡板14，梯形挡板14上安装有橡胶密封垫15，出水横管6外侧表面上方安装有若干连接管二16，连接管二16与连接管一5的位置一一对应，出水横管6和进水横管4的外部安装有隔热夹套17，两个隔热夹套17分别与连接管一5和连接管二16固定连接，隔热夹套17侧表面一端安装有真空抽气管18，真空抽气管18上安装有单向气阀19，太阳能热水器管壳3与隔热夹套17之间安装有隔热保温材料20，连接管一5和连接管二16之间安装有真空集热管21，真空集热管21一侧设有90°弧形反光板22，90°弧形反光板22与两个太阳能热水器管壳3固定连接；通过隔热夹套17与进水横管4和出水横管6的真空连接，从而降低进水横管4和出水横管6的散热速度，使进水横管4和出水横管6能够有效的进行保温，并且通过隔热保温材料的二次隔热，从而使太阳能热水器管壳3的外壁温度保持恒定，有效的避免了烫伤情况的发生，并且通过方形套筒9与出水横管6的配合，并通过调节机构13调节梯形挡板14位置，从而使出水横管6密封的同时能够进行水垢的清洗，使水垢清理更加的方便，从而有效避免了真空集热管管堵塞的情况发生，通过90°弧形反光板22的反光，可以提高真空集热管21的工作效率，使水的加热速度更加快速。

本申请的创造点在于太阳能电池组件装置的结构设计，结合附图1和附图2，太阳能电池组件装置包括两个太阳能热水器管壳3之间安装有若干太阳能电池组件23，太阳能电池组件23均匀分布在两个太阳能热水器管壳3之间，太阳能电池组件23与真空集热管21交错分布，太阳能电池组件23与90°弧形反光板22活动接触，两个太阳能热水器管壳3之间安装有隔热式隔板24，隔热式隔板24与90°弧形反光板22和太阳能电池组件23通过支架25连接；通过太阳能电磁组件23与真空集热管21的交错分布，从而充分的利用太阳能，降低了能源的消耗，并且通过隔热式隔板24的隔热，有效的避免了触碰真空集热管21和弧形反光板22的情况发生，从而避免了人员烫伤。

在本装置中，自动控制水箱装置通过热水器水箱27内设置水位传感器29进行检测水位，通过温度传感器一28进行检测水温，并且通过静音循环水泵31使水通过出水管30-进水横管4-出水横管6-进水管32进行循环，通过补水管35进行补水，通过用水管44进行热水的使用；蓄电池装置通过太阳能电池组件23将太阳能转换为电能，并通过光伏逆变器39的作用将电能存储到蓄电池组38，从而向装置进行供电，使装置无需使用外部电源，有效的避免了电能的消耗，使装置更加的节能高效。

本装置的工作原理为：将装置安装到阳台上，太阳能电池组件23通过将太阳能转换为电能，并通过光伏逆变器39将电能存储到蓄电池组38内，从而供装置用电使用；

此时控制装置开始运行，通过水位传感器29进行检测热水器水箱27内部的水位，当水位低于设定值时，此时控制补水电磁阀36打开，外部水管中的水通过补水管35向热水器水箱27内进行补水，当水位达到设定值时，此时控制补水电磁阀36关闭；

此时打开电磁阀34，水通过出水管30进入到进水横管4内，通过真空集热管21内部的集管进入到出水横管6内，再通过进水管头8进入到进水管32内；

此时通过温度传感器一28检测热水器水箱27内部的水温，通过温度传感器二40检测出水横管6内的水温，出水横管6内部的水通过真空集热管21受到太阳光的照射而进行加热，当温度传感器二40检测到的数值与温度传感器一28检测到的数值差低于最大设定值时，此时控制静音循环水泵31开始工作，静音循环水泵31通过将水在出水管30-进水横管4-出水横管6-进水管32内进行循环，从而使热水器水箱27内的水温进行持续上升；

当温度传感器二40检测到的数值与温度传感器一28检测到的数值差低于最小设定值时，此时控制静音循环水泵31停止工作，当需要使用热水时，通过用水管44进行使用热水即可；

在本装置中，真空集热管21在接受太阳光照射时，太阳光照射到90°弧形反光板22上，从而通过90°弧形反光板22的反光，使真空集热管21的背部受到太阳光的照射，从而提高真空集热管21加热水的效率；

在本装置中，通过隔热夹套与进水横管4和出水横管6之间的真空隔热，并通过隔热保温材料20进行二次隔热，从而有效的降低太阳能热水器管壳3的温度，同时通过隔热式隔板21的作用避免了与真空集热管21与90°弧形反光板的接触，从而全面的进行防护，使阳台围栏使用更加的安全；

当装置使用一定时间内后，进水横管4、出水横管6、真空集热管21内的集管通过静音循环水泵31带动水的循环，可以有效的保证水加热而产生的水垢不会残留在管壁上，水垢通过方形套筒9内的过滤材料进行过滤，从而使水垢残留在方形套筒9内；

工作人员可通过手动旋转调节机构13，调节机构13带动梯形挡板14开始上升，使梯形挡板14上的橡胶密封垫15与出水横管6的下表面进行密封，再控制电磁阀34关闭，从而将整个装置进行封闭，此时通过手动转动调节把手43，使调节螺杆42进行旋转，通过调节座41的作用使调节底板7与太阳能热水器管壳3脱离，并带动方形套筒9与出水横管6脱离，使密封凹槽10与密封凸台11脱离，从而使方形套筒9裸露到外部，方便工作人员进行清理方形套筒9内部的水垢；

水垢清理完毕后，将装置恢复原位，便可再次使用装置。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种阳台围栏式太阳能热水器，包括阳台围栏（1），所述阳台围栏（1）上外设有自动控制水箱装置，所述自动控制水箱装置下方设有蓄电池装置，所述自动控制水箱装置上设有控制器（2），其特征在于，所述阳台围栏（1）上安装有隔热保温型太阳能热水器，所述隔热保温型太阳能热水器上安装有太阳能电池组件装置；

所述隔热保温型太阳能热水器包括两个太阳能热水器管壳（3），所述两个太阳能热水器管壳（3）分别与阳台围栏（1）固定连接，上方的所述太阳能热水器管壳（3）内部固定安装有进水横管（4），所述进水横管（4）外侧表面下方安装有若干连接管一（5），所述连接管一（5）均匀分布在进水横管（4）上，下方的所述太阳能热水器管壳（3）内部固定安装有出水横管（6），所述出水横管（6）下表面为敞开口，所述下方的太阳能热水器管壳（3）下表面上安装有调节底板（7），所述调节底板（7）下方中心处安装有进水管头（8），所述调节底板（7）上安装有方形套筒（9），所述方形套筒（9）内部下表面上安装有过滤材料，所述方形套筒（9）与出水横管（6）下表面通过密封凹槽（10）、密封凸台（11）和密封垫（12）密封连接，所述出水横管（6）上方两端安装有调节机构（13），两个所述调节机构（13）的下端安装有梯形挡板（14），所述梯形挡板（14）上安装有橡胶密封垫（15），所述出水横管（6）外侧表面上方安装有若干连接管二（16），所述连接管二（16）与连接管一（5）的位置一一对应，所述出水横管（6）和进水横管（4）的外部安装有隔热夹套（17），两个所述隔热夹套（17）分别与连接管一（5）和连接管二（16）固定连接，所述隔热夹套（17）侧表面一端安装有真空抽气管（18），所述真空抽气管（18）上安装有单向气阀（19），所述太阳能热水器管壳（3）与隔热夹套（17）之间安装有隔热保温材料（20），所述连接管一（5）和连接管二（16）之间安装有真空集热管（21），所述真空集热管（21）一侧设有90°弧形反光板（22），所述90°弧形反光板（22）与两个太阳能热水器管壳（3）固定连接；

所述太阳能电池组件装置包括所述两个太阳能热水器管壳（3）之间安装有若干太阳能电池组件（23），所述太阳能电池组件（23）均匀分布在两个太阳能热水器管壳（3）之间，所述太阳能电池组件（23）与真空集热管（21）交错分布，所述太阳能电池组件（23）与90°弧形反光板（22）活动接触，所述两个太阳能热水器管壳（3）之间安装有隔热式隔板（24），所述隔热式隔板（24）与90°弧形反光板（22）和太阳能电池组件（23）通过支架（25）连接。

2.根据权利要求1所述的一种阳台围栏式太阳能热水器，其特征在于，所述自动控制水箱装置包括所述阳台围栏（1）外设有圆形底座（26），所述圆形底座（26）上方安装有热水器水箱（27），所述热水器水箱（27）内部安装有温度传感器一（28），所述热水器水箱（27）内部安装有水位传感器（29），所述热水器水箱（27）侧表面下方安装有出水管（30），所述出水管（30）与进水横管（4）的一端固定连接，所述出水管（30）上安装有静音循环水泵（31），所述热水器水箱（27）侧表面上方安装有进水管（32），所述进水管（32）与进水管头（8）通过快接头（33）连接，所述进水管（32）上安装有电磁阀（34），所述热水器水箱（27）外侧表面下方安装有补水管（35），所述补水管（35）与外部水管固定连接，所述补水管（35）上安装有补水电磁阀（36），所述热水器水箱（27）外侧表面下方安装有用水管（44），所述用水管（44）与外部用水装置固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种阳台围栏式太阳能热水器，其特征在于，所述蓄电池装置包括所述圆形底座（26）内部安装有蓄电池箱（37），所述蓄电池箱（37）内部安装有蓄电池组（38），所述蓄电池组（38）上方一侧安装有光伏逆变器（39）。

4.根据权利要求1所述的一种阳台围栏式太阳能热水器，其特征在于，所述梯形挡板（14）通过橡胶密封垫（15）与出水横管（6）的敞开口密封连接。

5.根据权利要求1所述的一种阳台围栏式太阳能热水器，其特征在于，所述调节机构（13）与截止阀的转动升降结构相同。

6.根据权利要求1所述的一种阳台围栏式太阳能热水器，其特征在于，所述出水横管（6）内部安装有温度传感器二（40）。

7.根据权利要求1所述的一种阳台围栏式太阳能热水器，其特征在于，所述隔热夹套（17）与出水横管（6）和进水横管（4）之间为真空状态。

8.根据权利要求1所述的一种阳台围栏式太阳能热水器，其特征在于，所述出水横管（6）两端安装有两个调节座（41），所述调节座（41）上螺纹连接有调节螺杆（42），所述调节螺杆（42）与调节底板（7）活动连接，所述调节螺杆（42）上端安装有调节把手（43）。

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