CN112393435A - 一种自主调节供水方式的太阳能热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种自主调节供水方式的太阳能热水器，包括底盘、安装立柱、太阳能支架、主水箱、集热真空管、辅热水箱、光照接收调节装置和智能控制系统，光照接收调节装置安装在太阳能支架后端，供水管出水口分为两条支路，一条支路接入辅热水箱，另一条支路接入主水箱，所述辅热水箱的出水口通过第一电磁阀接入主水箱，所述主水箱的出水口分为两条支路，一条支路接入用水设备，另一条支路通过第二电磁阀接入辅热水箱，由智能控制系统控制转动装置、光照接收调节装置和电磁阀的运行。本发明结构操作方便，通过智能控制系统即可实现光照接收调节装置自动启闭，无需人力介入，自动化水平高，作业可靠程度高。

Description

一种自主调节供水方式的太阳能热水器
技术领域
本发明属于太阳能供热技术领域，具体涉及一种自主调节供水方式的太阳能热水器。
背景技术
太阳能作为生活中常见的太阳能供热设备，普及率越来越高，对太阳能产品的使用安全性要求也越来越高，现有的太阳能热水器，在使用过程中根据太阳能内残余水量可以自动上水，即当太阳能内水位低于设定水位时，控制系统便启动上水程序，自动上水，这种上水方式不能智能识别太阳能的工作状态判断，当太阳能处于太阳暴晒的状态下，因水位低太阳能自动上水，太阳能集热管收到冷热冲击极易爆裂，因此需要对现有的太阳能上水方式进行改进。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种自主调节供水方式的太阳能热水器。
技术方案：本发明所述的自主调节供水方式的太阳能热水器，包括底盘、安装立柱、太阳能支架、主水箱、集热真空管、辅热水箱、光照接收调节装置和智能控制系统，所述底盘安装在屋顶上，所述太阳能支架的后端通过安装立柱安装在所述底盘上，所述太阳能支架的前端安装一组滚轮，所述安装立柱底部通过轴承安装在底盘上，所述安装立柱与转动装置连接，由所述转动装置驱动转动，以所述轴承为圆心，太阳能支架的长度方向为半径的圆周上设有圆形导轨，所述太阳能支架的前端的滚轮设置在所述圆形导轨上，由转动装置驱动安装立柱转动，安装立柱带动太阳能支架圆周转动；所述集热真空管和主水箱安装在所述太阳能支架上，所述辅热水箱安装在太阳能支架一侧，所述光照接收调节装置安装在太阳能支架后端，供水管出水口分为两条支路，一条支路接入辅热水箱，另一条支路接入主水箱，所述辅热水箱的出水口通过第一电磁阀接入主水箱，所述主水箱的出水口分为两条支路，一条支路接入用水设备，另一条支路通过第二电磁阀接入辅热水箱，由智能控制系统控制转动装置、光照接收调节装置和电磁阀的运行；
所述转动装置包括转动电机和主动齿轮，所述安装立柱底部套设与所述主动齿轮啮合的从动齿轮；
所述太阳能支架包括一对后支腿、后支腿固定肋、一对前支腿、前支腿固定肋和真空管固定架，所述后支腿固定肋固定在一对后支腿之间，所述前支腿固定肋固定在一对前支腿之间，所述真空管固定架两端固定在后支腿和前支腿上，所述后支腿和前支腿底部均安装滚轮；
所述后支腿固定肋上具有十字孔，所述安装立柱上具有与所述十字孔位置、大小对应的助力杆，所述安装立柱底端先穿过所述十字孔，然后通过轴承安装在底盘上，所述安装立柱上的助力杆卡入所述十字孔，所述安装立柱转动，在助力杆的作用下太阳能支架实现转动；
所述太阳能支架的后端安装光照接收调节装置，所述光照接收调节装置包括第一导轨、第二导轨，第一伸缩式驱动组件、第二伸缩驱动组件，所述第一导轨安装在其中一条后支腿上，第二导轨安装在另一条后支腿上，所述第一伸缩式驱动组件安装在第一导轨下方，且第一伸缩式驱动组件的伸缩头上固定第一滑块，所述第一滑块安装在所述第一导轨上，所述第一滑块在第一伸缩式驱动组件的驱动下沿所述第一导轨上下运行；所述第二伸缩式驱动组件安装在第二导轨下方，且第二伸缩式驱动组件的伸缩头上固定第二滑块，所述第二滑块安装在所述第二导轨上，所述第二滑块在第二伸缩式驱动组件的驱动下沿所述第二导轨上下运行；所述第一滑块以及第二滑块的相应位置上设有一对安装槽口，通过所述安装槽口安装调节横杆，遮光罩的三个边沿第一导轨、调节横杆和第二导轨安装，所述第一伸缩式驱动组件和第二伸缩驱动组件分别驱动第一滑块和第二滑块沿第一导轨和第二导轨上下运行，带动遮光罩上下运行，实现收放；
所述集热真空管上安装日照强度仪，所述日照强度仪与所述智能控制系统电性连接，由所述日照强度仪检测使用地最高日照强度I0，并将该数值录入智能控制系统作为参照基数，日照强度仪实时采集日照强度I，并将日照强度信息传递给智能控制系统；太阳能热水器主水箱内水位降低到设定程度后，由智能控制系统针对I0与I进行对比，I≥0.6I0，智能控制系统控制转动装置和光照接收调节装置运行，转动装置带动集热真空管背离阳光，遮光罩被抬起，遮挡照射集热真空管的阳光，直至日照强度仪采集的I＜0.6I0，转动装置停止运行；智能控制系统启动主水箱与辅热水箱之间的第二电磁阀，将主水箱内残余的热水放入辅热水箱，同时供水管向辅热水箱供水，由辅热水箱内的温感器测定，水温达25～40℃时，智能控制系统启动第一电磁阀，将辅热水箱的水输入主水箱，达到系统设定时限，供水管直接向主水箱供水，直至主水箱水满，供水完成后，达到系统设定的静置时间，智能控制系统再次启动转动装置和光照接收调节装置，将集热真空管完全暴露在日照下，正常运行。
进一步地，作为较优实施方式，所述日照强度仪通过可拆卸式的安装组件安装在集热真空管上。
进一步地，作为较优实施方式，所述可拆卸式的安装组件包括固定在集热真空管上的安装座，所述安装座上具有滑轨，日照强度仪底部对应安装滑槽，通过滑槽和滑轨的配合，实现日照强度仪可拆卸式的安装在集热真空管上。
进一步地，作为较优实施方式，还包括太阳能发电装置，所述太阳能发电装置发电装置连接蓄电池，所述蓄电池供给日照强度仪用电。
进一步地，作为较优实施方式，所述第一伸缩式驱动组件和第二伸缩驱动组件均为电动伸缩组件。
进一步地，作为较优实施方式，所述电动伸缩组件为电动升降杆。
有益效果：(1)本发明结构通过设置光照接收调节装置以及配合其运行的特殊结构的太阳能支架和安装立柱的部件，使其实现实时监测其受光照强度，当太阳能需要上水时，参考太阳能真空集热管收到的关照强度采集数据，启动光照接收调节装置，当确保太阳能真空集热管处于安全作业状态下时才启动上水系统，大大降低了因温差较大导致的太阳能热水器损坏的问题；(2)本发明结构操作方便，通过智能控制系统即可实现光照接收调节装置自动启闭，无需人力介入，自动化水平高，作业可靠程度高。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明结构后视图；
图3为本发明中安装立柱结构示意图；
其中：1、底盘，2、安装立柱，21、助力杆，3、太阳能支架,4、主水箱，5、集热真空管，6、辅热水箱，7、光照接收调节装置，71、第一导轨，72、第二导轨，73、第一伸缩式驱动组件，74、第二伸缩驱动组件，75、调节横杆，8、圆形导轨。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1：一种自主调节供水方式的太阳能热水器，包括底盘1、安装立柱2、太阳能支架3、主水箱4、集热真空管5、辅热水箱6、光照接收调节装置7和智能控制系统，所述底盘1安装在屋顶上，所述太阳能支架3的后端通过安装立柱2安装在所述底盘1上，所述太阳能支架3的前端安装一组滚轮，所述安装立柱2底部通过轴承安装在底盘1上，所述安装立柱2与转动装置连接，由所述转动装置驱动转动，以所述轴承为圆心，太阳能支架3的长度方向为半径的圆周上设有圆形导轨8，所述太阳能支架3的前端的滚轮设置在所述圆形导轨8上，由转动装置驱动安装立柱2转动，安装立柱2带动太阳能支架3圆周转动；所述集热真空管5和主水箱4安装在所述太阳能支架3上，所述辅热水箱6安装在所述太阳能支架3的一侧，所述光照接收调节装置7安装在太阳能支架3后端，供水管出水口分为两条支路，一条支路接入辅热水箱6，另一条支路接入主水箱4，所述辅热水箱6的出水口通过第一电磁阀接入主水箱4，所述主水箱4的出水口分为两条支路，一条支路接入用水设备，另一条支路通过第二电磁阀接入辅热水箱6，由智能控制系统控制转动装置、光照接收调节装置7和电磁阀的运行；
所述转动装置包括转动电机和主动齿轮，所述安装立柱底部套设与所述主动齿轮啮合的从动齿轮；
所述太阳能支架6包括一对后支腿、后支腿固定肋、一对前支腿、前支腿固定肋和真空管固定架，所述后支腿固定肋固定在一对后支腿之间，所述前支腿固定肋固定在一对前支腿之间，所述真空管固定架两端固定在后支腿和前支腿上，所述后支腿和前支腿底部均安装滚轮；
所述后支腿固定肋上具有十字孔，所述安装立柱2上具有与所述十字孔位置、大小对应的助力杆21，所述安装立柱2底端先穿过所述十字孔，然后通过轴承安装在底盘上，所述安装立柱2上的助力杆21卡入所述十字孔，所述安装立柱转动，在助力杆21的作用下太阳能支架6实现转动；
所述太阳能支架6的后端安装光照接收调节装置7，所述光照接收调节装置7包括第一导轨71、第二导轨71，第一伸缩式驱动组件73、第二伸缩驱动组件74，所述第一导轨71安装在其中一条后支腿上，第二导轨72安装在另一条后支腿上，所述第一伸缩式驱动组件73安装在第一导轨71下方，且第一伸缩式驱动组件71的伸缩头上固定第一滑块，所述第一滑块安装在所述第一导轨71上，所述第一滑块在第一伸缩式驱动组件73的驱动下沿所述第一导轨71上下运行；所述第二伸缩式驱动组件74安装在第二导轨72下方，且第二伸缩式驱动组件74的伸缩头上固定第二滑块，所述第二滑块安装在所述第二导轨72上，所述第二滑块在第二伸缩式驱动组件74的驱动下沿所述第二导轨72上下运行；所述第一滑块以及第二滑块的相应位置上设有一对安装槽口，通过所述安装槽口安装调节横杆75，遮光罩的三个边沿第一导轨71、调节横杆75和第二导轨72安装，所述第一伸缩式驱动组件71和第二伸缩驱动组件72分别驱动第一滑块和第二滑块沿第一导轨和第二导轨上下运行，带动遮光罩上下运行，实现收放；所述第一伸缩式驱动组件73和第二伸缩驱动组件74均为电动升降杆。
所述集热真空管上安装日照强度仪，所述日照强度仪与所述智能控制系统电性连接，由所述日照强度仪检测使用地最高日照强度I0，并将该数值录入智能控制系统作为参照基数，日照强度仪实时采集日照强度I，并将日照强度信息传递给智能控制系统；太阳能热水器主水箱内水位降低到设定程度后，由智能控制系统针对I0与I进行对比，I≥0.6I0，智能控制系统控制转动装置和光照接收调节装置运行，转动装置带动集热真空管背离阳光，遮光罩被抬起，遮挡照射集热真空管的阳光，直至日照强度仪采集的I＜0.6I0，转动装置停止运行；智能控制系统启动主水箱与辅热水箱之间的第二电磁阀，将主水箱内残余的热水放入辅热水箱，同时供水管向辅热水箱供水，由辅热水箱内的温感器测定，水温达25～40℃时，智能控制系统启动第一电磁阀，将辅热水箱的水输入主水箱，达到系统设定时限，供水管直接向主水箱供水，直至主水箱水满，供水完成后，达到系统设定的静置时间，智能控制系统再次启动转动装置和光照接收调节装置，将集热真空管完全暴露在日照下，正常运行。
本实施例中，日照强度仪通过可拆卸式的安装组件安装在集热真空管上；可拆卸式的安装组件包括固定在集热真空管上的安装座，所述安装座上具有滑轨，日照强度仪底部对应安装滑槽，通过滑槽和滑轨的配合，实现日照强度仪可拆卸式的安装在集热真空管上。
本结构还包括太阳能发电装置，太阳能发电装置发电装置连接蓄电池，所述蓄电池供给日照强度仪用电。
本发明结构通过设置光照接收调节装置以及配合其运行的特殊结构的太阳能支架和安装立柱的部件，使其实现实时监测其受光照强度，当太阳能需要上水时，参考太阳能真空集热管收到的关照强度采集数据，启动光照接收调节装置，当确保太阳能真空集热管处于安全作业状态下时才启动上水系统，大大降低了因温差较大导致的太阳能热水器损坏的问题。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (6)

1.一种自主调节供水方式的太阳能热水器，其特征在于：包括底盘、安装立柱、太阳能支架、主水箱、集热真空管、辅热水箱、光照接收调节装置和智能控制系统，所述底盘安装在屋顶上，所述太阳能支架的后端通过安装立柱安装在所述底盘上，所述太阳能支架的前端安装一组滚轮，所述安装立柱底部通过轴承安装在底盘上，所述安装立柱与转动装置连接，由所述转动装置驱动转动，以所述轴承为圆心，太阳能支架的长度方向为半径的圆周上设有圆形导轨，所述太阳能支架的前端的滚轮设置在所述圆形导轨上，由转动装置驱动安装立柱转动，安装立柱带动太阳能支架圆周转动；所述集热真空管和主水箱安装在所述太阳能支架上，所述辅热水箱安装在太阳能支架一侧，所述光照接收调节装置安装在太阳能支架后端，供水管出水口分为两条支路，一条支路接入辅热水箱，另一条支路接入主水箱，所述辅热水箱的出水口通过第一电磁阀接入主水箱，所述主水箱的出水口分为两条支路，一条支路接入用水设备，另一条支路通过第二电磁阀接入辅热水箱，由智能控制系统控制转动装置、光照接收调节装置和电磁阀的运行；
所述转动装置包括转动电机和主动齿轮，所述安装立柱底部套设与所述主动齿轮啮合的从动齿轮；
所述太阳能支架包括一对后支腿、后支腿固定肋、一对前支腿、前支腿固定肋和真空管固定架，所述后支腿固定肋固定在一对后支腿之间，所述前支腿固定肋固定在一对前支腿之间，所述真空管固定架两端固定在后支腿和前支腿上，所述后支腿和前支腿底部均安装滚轮；
所述后支腿固定肋上具有十字孔，所述安装立柱上具有与所述十字孔位置、大小对应的助力杆，所述安装立柱底端先穿过所述十字孔，然后通过轴承安装在底盘上，所述安装立柱上的助力杆卡入所述十字孔，所述安装立柱转动，在助力杆的作用下太阳能支架实现转动；
所述太阳能支架的后端安装光照接收调节装置，所述光照接收调节装置包括第一导轨、第二导轨，第一伸缩式驱动组件、第二伸缩驱动组件，所述第一导轨安装在其中一条后支腿上，第二导轨安装在另一条后支腿上，所述第一伸缩式驱动组件安装在第一导轨下方，且第一伸缩式驱动组件的伸缩头上固定第一滑块，所述第一滑块安装在所述第一导轨上，所述第一滑块在第一伸缩式驱动组件的驱动下沿所述第一导轨上下运行；所述第二伸缩式驱动组件安装在第二导轨下方，且第二伸缩式驱动组件的伸缩头上固定第二滑块，所述第二滑块安装在所述第二导轨上，所述第二滑块在第二伸缩式驱动组件的驱动下沿所述第二导轨上下运行；所述第一滑块以及第二滑块的相应位置上设有一对安装槽口，通过所述安装槽口安装调节横杆，遮光罩的三个边沿第一导轨、调节横杆和第二导轨安装，所述第一伸缩式驱动组件和第二伸缩驱动组件分别驱动第一滑块和第二滑块沿第一导轨和第二导轨上下运行，带动遮光罩上下运行，实现收放；
所述集热真空管上安装日照强度仪，所述日照强度仪与所述智能控制系统电性连接，由所述日照强度仪检测使用地最高日照强度I0，并将该数值录入智能控制系统作为参照基数，日照强度仪实时采集日照强度I，并将日照强度信息传递给智能控制系统；太阳能热水器主水箱内水位降低到设定程度后，由智能控制系统针对I0与I进行对比，I≥0.6I0，智能控制系统控制转动装置和光照接收调节装置运行，转动装置带动集热真空管背离阳光，遮光罩被抬起，遮挡照射集热真空管的阳光，直至日照强度仪采集的I＜0.6I0，转动装置停止运行；智能控制系统启动主水箱与辅热水箱之间的第二电磁阀，将主水箱内残余的热水放入辅热水箱，同时供水管向辅热水箱供水，由辅热水箱内的温感器测定，水温达25～40℃时，智能控制系统启动第一电磁阀，将辅热水箱的水输入主水箱，达到系统设定时限，供水管直接向主水箱供水，直至主水箱水满，供水完成后，达到系统设定的静置时间，智能控制系统再次启动转动装置和光照接收调节装置，将集热真空管完全暴露在日照下，正常运行。
2.根据权利要求1所述的一种自主调节供水方式的太阳能热水器，其特征在于：所述日照强度仪通过可拆卸式的安装组件安装在集热真空管上。
3.根据权利要求2所述的一种自主调节供水方式的太阳能热水器，其特征在于：所述可拆卸式的安装组件包括固定在集热真空管上的安装座，所述安装座上具有滑轨，日照强度仪底部对应安装滑槽，通过滑槽和滑轨的配合，实现日照强度仪可拆卸式的安装在集热真空管上。
4.根据权利要求3所述的一种自主调节供水方式的太阳能热水器，其特征在于：还包括太阳能发电装置，所述太阳能发电装置发电装置连接蓄电池，所述蓄电池供给日照强度仪用电。
5.根据权利要求4所述的一种自主调节供水方式的太阳能热水器，其特征在于：所述第一伸缩式驱动组件和第二伸缩驱动组件均为电动伸缩组件。
6.根据权利要求5所述的一种自主调节供水方式的太阳能热水器，其特征在于：所述电动伸缩组件为电动升降杆。
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