CN112781256B - 分体式太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分体式太阳能热水器,包括水箱、集热器、换热器、出水管和进水管,所述出水管连通于所述水箱的上部，所述进水管连通于所述水箱的下部；所述换热器通过进液管、出液管、分液管分别与所述集热器连接，所述进液管和所述换热器的连接位置位于所述水箱的上部，所述出液管和所述换热器的连接位置位于所述水箱的下部，所述分液管和所述换热器的连接位置位于所述出液管和所述进液管之间。本发明提供一种分体式太阳能热水器，能够适用于不同光照情况下，利于合理利用太阳能，提高太阳能热水器的加热效率。

Description

分体式太阳能热水器

技术领域

本发明涉及太阳能热水器领域，尤其涉及一种分体式太阳能热水器。

背景技术

太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器的种类分为一体式和分体式。分体式太阳能热水器不仅可以安装在屋顶，也可以安装在阳台、墙壁、坡形屋顶等任何地方，其相比于传统的一体式太阳能热水器，使用范围更广。

分体式太阳能热水器包括水箱、集热器、传热器、自来水管路；其中，集热器用于吸收太阳能，并加热导热介质；集热器和传热器连接，集热器中热的导热介质通过传热器与水箱内的水进行热量传递，使水加热；传热器中冷却下来的导热介质流回集热器中，被太阳能加热；导热介质在集热器和传热器之间循环，来逐步加热水箱中的水，供用户使用。

现有技术中，为了能够储存足够多的热水，往往扩大水箱的容积。但是，当太阳落山或者阴雨天气时，由于集热器所能吸收到的光照小，水箱中的水温度上升的速度减缓，热水器的加热效率降低。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决在太阳落山或者阴雨天气时，太阳能热水器的加热效率低的问题，本发明实施例的一个方面提供一种分体式太阳能热水器，包括水箱、集热器、换热器、出水管和进水管,其特征在于，所述出水管连通于所述水箱的上部，所述进水管连通于所述水箱的下部；

所述换热器通过进液管、出液管、分液管分别与所述集热器连接，其中，所述进液管的进液口连接在所述集热器的出液口，所述进液管的出液口和所述换热器的连接位置位于所述水箱的上部，所述出液管的出液口和所述换热器的连接位置位于所述水箱的下部，所述出液管的进液口连接在所述集热器的进液口；所述分液管的一端与所述换热器的连接位置位于所述出液管和所述进液管之间，所述分液管的另一端与所述集热器的进液口和出液口的其中一个连接，以将所述分体式太阳能热水器构造成能够选择性地对所述水箱进行整体加热和对所述水箱进行局部加热。

在上述分体式太阳能热水器的可选技术方案中，所述集热器、所述进液管、所述换热器和所述出液管形成第一循环通道，所述第一循环通道用于加热所述水箱整体；

所述集热器、所述进液管、所述换热器上半部和所述分液管形成第二循环通道，所述第二循环通道用于加热所述水箱的上半胆，其中，所述分液管与所述集热器的进液口连接。

在上述分体式太阳能热水器的可选技术方案中，所述出液管和所述分液管上分别设置有控制阀，两个所述控制阀的开闭状态相反。

在上述分体式太阳能热水器的可选技术方案中，所述集热器、所述进液管、所述换热器和所述出液管形成第一循环通道，所述第一循环通道用于加热所述水箱整体；

所述集热器、所述分液管、所述换热器下半部和所述出液管形成第三循环通道，所述第三循环通道用于加热所述水箱的下半胆，其中，所述分液管与所述集热器的出液口连接。

在上述分体式太阳能热水器的可选技术方案中，所述进液管和所述分液管上分别设置有控制阀，两个所述控制阀的开闭状态相反。

在上述分体式太阳能热水器的可选技术方案中，所述分液管包括与所述集热器的进液口连通的第一分液支管以及与所述集热器的出液口连通的第二分液支管；

所述进液管、所述出液管、所述第一分液支管和所述第二分液支管上分别设置有控制阀，所述第一分液支管上设置的控制阀与所述出液管上设置的控制阀的开闭状态相反，所述第二分液支管上设置的控制阀与所述进液管上设置的控制阀的开闭状态相反，所述第一分液支管上设置的控制阀与所述第二分液支管上设置的控制阀的开闭状态相反。

在上述分体式太阳能热水器的可选技术方案中，所述水箱内部设有隔离带，所述隔离带将所述水箱分为上内胆和下内胆，所述隔离带上开设有若干通孔，所述分液管与所述换热器的连接位置位于所述隔离带附近；和/或，所述进液管和/或出液管和/或分液管上设有动力泵。

在上述分体式太阳能热水器的可选技术方案中，所述水箱上设有控制模块，所述控制模块包括：检测组件，用于检测所述水箱中水的温升速度并输出检测信号；控制组件，用于接收所述检测信号并输出控制信号，以控制所述水箱进行整体加热或者局部加热。

在上述分体式太阳能热水器的可选技术方案中，所述检测组件用于检测所述水箱的上部的水的温升速度。

在上述分体式太阳能热水器的可选技术方案中，所述换热器包括夹管，所述夹管套设于所述水箱外壁，所述进液管、所述出液管、所述分液管分别和所述夹管连通；和/或，所述水箱的上部和所述水箱的下部至少有一个设有加热装置。

本领域技术人员能够理解的是，本发明提供的分体式太阳能热水器,设置与换热器连接的分液管，分液管与换热器连接的位置，位于出液管与换热器连接的位置以及进液管与换热器连接的位置之间；其中，通过集热器、进液管、换热器上半部和分液管形成第二循环通道，换热器上半部被通入导热介质，换热器上半部和水箱上半胆进行热交换，使得水箱上半胆被加热；其次，通过集热器、分液管、换热器下半部和出液管形成第三循环通道，换热器下半部被通入导热介质，换热器下半部和水箱下半胆进行热交换，使得水箱下半胆被加热；另外，并通过集热器、进液管、换热器和出液管形成第一循环通道，换热器整体被通入导热介质，换热器整体和水箱整体进行热交换，使得水箱整体被加热。

在太阳光强烈时，集热器所接收到太阳能多，导热介质的温升速度快，导热介质流经第一循环通道，导热介质与整个水箱中的水传热接触，水箱整体被加热，利于有效利用太阳能，提高太阳能热水器的加热效率；

在太阳光较弱时，集热器所接收到的太阳能少，导热介质的温升速度降低，导热介质流经第二通道或第三通道，导热介质与水箱中部分的水传热接触，导热介质对部分水箱中的水集中加热，通过减小导热介质所需要加热水的容积，来提高水箱中指定位置处的水的温升速度，进而提高太阳能热水器的加热效率；

如此，分体式太阳能热水器能够适用于不同光照情况下，利于合理利用太阳能，提高太阳能热水器的加热效率。

除了上面所描述的本发明实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本发明实施例所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

下面参照附图来描述本发明的分体式太阳能热水器的可选实施方式。附图为：

图1为根据一示例性实施例提供的一种分体式太阳能热水器的纵向剖视图。

附图中：

1、水箱；11、上内胆；12、下内胆；

2、换热器；21、夹管；

3、出水管；

4、进水管；

5、隔离带；

6、进液管；

7、出液管；

8、分液管；

9、电加热装置。

具体实施方式

首先，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

其次，需要说明的是，在本发明的描述中，术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或构件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个构件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参考图1，本实施例提供一种分体式太阳能热水器,包括水箱1、集热器、换热器2、出水管3和进水管4,出水管3连通于水箱1的上部，进水管4连通于水箱1的下部。

换热器2通过进液管6、出液管7、分液管8分别与集热器连接，其中，进液管6的进液口连接在集热器的出液口，进液管6的出液口和换热器2的连接位置位于水箱1的上部，出液管7的进液口和换热器2的连接位置位于水箱1的下部，出液管7的出液口连接在集热器的进液口；分液管8的一端与换热器2的连接位置位于出液管7和进液管6之间，分液管8的另一端与集热器的进液口和出液口的其中一个连接，以将分体式太阳能热水器构造成能够选择性地对水箱1进行整体加热和对水箱1进行局部加热。

具体地，水箱1可包括底壁、侧壁以及顶壁；底壁可呈圆弧状设置，且底壁中间位置可朝向下方凹陷，以便于水流的流出；侧壁一端可连接于底壁的外围，侧壁另一端可连接于顶壁的外围；顶壁可呈圆弧状设置，且顶壁中间位置可朝向上方凹陷，以便于雨水的滑落；需要加热的水位于底壁、侧壁以及顶壁所围的收容空间中。

可选地，水箱1上可设有保温材料，用以减小水箱1内部热量的流失。保温材料可包括但不限于以下的一种或多种：聚氨酯发泡、聚苯乙烯、PEF、石棉、岩棉。水箱1也可以设置有用于保温的真空层。

可选地，水箱1可以悬挂安装在墙壁、阳台等位置上，以减小水箱1的占地面积；水箱1也可以落地安装，地面能够支撑水箱1，安装于地面的水箱1可选用的容积大于悬挂安装的水箱1。

具体地，集热器可包括但不限于以下的一种或几种：闷晒式、平板式、真空管式、热管式、嵌入式。示例性地，集热器可为平板太阳能集热器，平板太阳能集热器可包括金属吸热板、加热管道以及边框；金属吸热板的一侧可设有高透光率的玻璃罩，以便保护金属吸热板；边框可包括侧边以及底边，边框的侧边一端可连接于玻璃罩的外围、边框的另一端可连接于底边的外围；金属吸热板可位于玻璃罩和边框所围的空间内，金属吸热板朝向玻璃罩的一侧可镀铬或者超级蓝膜等涂层，以便更好地吸收太阳光；加热管道可位于金属吸热板和边框的底边之间，且可紧靠金属吸热板设置；加热管道和底边之间可设有保温层，以减少加热管道向外界环境的热量散失。其中，保温层可包括但不限于以下的一种或多种：聚氨酯发泡、聚苯乙烯、PEF、石棉、岩棉，保温层也可无机纳米级耐火粉末。

可选地，导热介质可包括但不限于以下一种：水、饱和蒸汽、矿物油、联苯混合物、熔盐、烟道气。其中，联苯混合物可包括丙二醇(乙二醇或丙三醇)，丙二醇的工作温度在-40℃～110℃，且无毒。

具体地，换热器2可安装于水箱1上，也可安装于水箱1内部，只要保证换热器2能够和水箱1中的水进行热交换即可。换热器2包括用于容纳导热介质的管道，换热器2上设有介质入口和介质出口，介质入口与集热器的出液口通过一介质管道连通，介质出口与集热器的进液口通过另一介质管道连通。

可选地，介质管道可选用紫铜管或者不锈钢波纹管，以提高介质管道的使用寿命。一示例性地，当水箱1为悬挂设置时，水箱1底部高于集热器300～600mm，以保证导热介质地循环的高度差。其中，介质管道必须保持上行坡度，不能有反坡、水平及折扁，以便于导热介质的流动；另一示例性地，当水箱1为落地设置时，介质管道上连接有循环泵和泄压装置，以便促进导热介质的循环。其中，泄压装置可包括膨胀罐。

集热器和换热器2的工作过程：换热器2内温度较低的导热介质从介质出口流出，从进液口流进集热器内，并在集热器内的加热管道中流动，集热器吸收太阳辐射能量，并将吸收的太阳辐射能量转化为集热器的内能，导热介质与集热器进行热交换，导热介质被加热，温度较高的导热介质从出液口流出集热器，从介质入口进入换热器2内，温度较高的导热介质通过换热器2与水箱1内的水进行热交换，温度较高的导热介质的热量不断传递给水箱1内的水，使得水箱1内的水温度不断升高，从而实现对水箱1内的水的加热，而导热介质的温度不断降低，再重新进入集热器中被加热，如此循环下去。

其中，集热器中的导热介质可以依靠热虹吸而自然循环，也可以依靠泵实现快速循环。热虹吸指的是，导热介质受热，其温度逐渐升高，进而使得导热介质的比重减小，导热介质向上移动，而形成一个向上的动力，构成一个热虹吸系统。随着导热介质的不断上移并储存在集热器上部，同时温度较低的导热介质沿管的另一侧不断补充如此循环往复，最终整个集热器内的导热介质都升高至一定的温度。

具体地，出水管3可安装于水箱1的底壁上，出水管3也可安装于水箱1的侧壁。示例性地，如图1所示，出水管3可安装于水箱1的底壁上，出水管3一端沿竖直方向伸入水箱1中，出水管3伸进水箱1中的一端的端面位于水箱1内部的上端，且与水箱1的顶壁之间留有一定间隙；另一示例性地，出水管3也可安装于水箱1的侧壁，出水管3可包括水平段，水平段沿水平方向伸进水箱1中，水平段位于水箱1的上端，且与水箱1的顶壁之间留有一定距离。不论出水管3采用何种安装方式，水箱1中的水的液面要始终高于出水管3，或者水箱1呈满载状态，即水箱1中的水填满水箱1；又一示例性地，出水管3可安装于水箱1的顶壁上，沿竖直方向伸入水箱1中；再一示例性地，出水管3也可以沿倾斜方向伸入水箱1中。此处，只是举例说明，只要保证出水管3一端连通的是水箱1上端的水即可。

另外，出水管3的另一端连接用户的用水管道，用水管道或出水管3上设有启动阀；用户用水时，打开启动阀，水箱1中的中的水流入用户管道中，以供用户使用；用户用水完毕后，关闭启动阀。值得说明的是，由于水箱1中的热水因比重大而存储在水箱1的上部，而出水管3一端连接于水箱1的上部，所以出水管3流出的是热水。

具体地，进水管4可安装于水箱1的底壁上，进水管4也可安装于水箱1的侧壁。一示例性地，如图1所示，进水管4可安装于水箱1的底壁上，进水管4上端面位于水箱1下端，进水管4上端面可与底壁平齐或略高于底壁；另一示例性地，进水管4也可安装于水箱1的侧壁，进水管4可包括水平段，水平段沿水平方向伸进水箱1中，水平段位于水箱1的下端，且与水箱1的底壁之间留有一定距离。

另外，进水管4的另一端连接自来水管；在用户用水时，自来水管流入冷水来对水箱1中的水进行补充，以弥补从出水管3流出的热水所占水箱1的容积。其中，进水管4上设有泄压阀和球阀，泄压阀排气口通过软管和室外或者地漏连通。当自来水管压力大于泄压阀额定0.7Mpa压力时，可在自来水管路上安装减压阀。

在其中一种可能的实现方式中，介质管道包括进液管6、出液管7、分液管8，其中，进液管6和换热器2的连接位置位于水箱1的上部，出液管7和换热器2的连接位置位于水箱1的下部，分液管8和换热器2的连接位置位于水箱1的中部某一位置。

具体地，换热器2通过热传递的方式加热水箱1中的水，所以要想使换热器2能够对整个水箱1中的水进行加热，则需要换热器2在纵向方向的两端，平齐或者伸出或者略短于，水箱1侧壁在纵向长度的两端，以此来使得换热器2和水箱1中的水进行传热接触。其中，进液管6与换热器2上端连接，出液管7与换热器2的下端连接。其中，分液管8和换热器2的连接位置位于水箱1的中部某一位置，可以理解为分液管8与换热器2的连接位置，在进液管6与换热器2的连接位置、出液管7与换热器2的连接位置之间。

可选地，介质入口与集热器的出液口可通过进液管6道连通，介质出口与集热器的进液口可通过出液管7道连通，分液管8可连接于集热器的出液口或出液口。

在其中一种可能的实现方式中，集热器、进液管6、换热器2和出液管7形成第一循环通道，用于加热水箱1整体；集热器、进液管6、换热器2上半部和分液管8形成第二循环通道，用于加热水箱1的上半胆，其中，分液管8与集热器的进液口连接。

可选地，出液管7和分液管8上分别设置有控制阀，两个控制阀的开闭状态相反。

在另一种可能的实现方式中，集热器、进液管6、换热器2和出液管7形成第一循环通道，第一循环通道用于加热水箱1整体；

集热器、分液管8、换热器2下半部和出液管7形成第三循环通道，第三循环通道用于加热水箱1的下半胆，其中，分液管8与集热器的出液口连接。

可选地，进液管6和分液管8上分别设置有控制阀，两个控制阀的开闭状态相反。

具体地，在第一循环通道中，集热器中的导热介质流经整个换热器2，整个换热器2与整个水箱1中的水传热接触，以实现对整个水箱1中的水的加热；

具体地，在第二循环通道中，集热器中的导热介质只流经处于，进液管6与换热器2连接位置和分液管8与换热器2连接位置之间的换热器2，即换热器2的上部分，换热器2的上部分与位于水箱1上部分中的水(即上半胆)传热接触，以实现对上半胆中的水的加热；

具体地，在第三循环通道中，集热器中的导热介质只流经处于，分液管8与换热器2连接位置和出液管7与换热器2连接位置之间的换热器2，即换热器2的下部分，换热器2的下部分与位于水箱1下部分中的水(即下半胆)传热接触，以实现对上半胆中的水的加热，下半胆中的热水因比重增大而上升至水箱1的上端，从出水管3流出水箱1。

本发明提供的太阳能热水器,设置与换热器2连接的分液管8，分液管8与换热器2连接的位置，位于出液管7与换热器2连接的位置以及进液管6与换热器2连接的位置之间；其中，通过集热器、进液管6、换热器2上半部和分液管8形成第二循环通道，换热器2上半部被通入导热介质，换热器2上半部和水箱1上半胆进行热交换，使得水箱1上半胆被加热；其次，通过集热器、分液管8、换热器2下半部和出液管7形成第三循环通道，换热器2下半部被通入导热介质，换热器2下半部和水箱1下半胆进行热交换，使得水箱1下半胆被加热；另外，并通过集热器、进液管6、换热器2和出液管7形成第一循环通道，换热器2整体被通入导热介质，换热器2整体和水箱1整体进行热交换，使得水箱1整体被加热。

在太阳光强烈时，集热器所接收到太阳能多，导热介质的温升速度快，导热介质流经第一循环通道，导热介质与整个水箱1中的水传热接触，水箱1整体被加热，利于有效利用太阳能，提高太阳能热水器的加热效率；

在太阳光较弱时，集热器所接收到的太阳能少，导热介质的温升速度降低，导热介质流经第二通道或第三通道，导热介质与水箱1中部分的水传热接触，导热介质对部分水箱1中的水集中加热，通过减小导热介质所需要加热水的容积，来提高水箱1中指定位置处的水的温升速度，进而提高太阳能热水器的加热效率；

如此，太阳能热水器能够适用于不同光照情况下，利于合理利用太阳能，提高太阳能热水器的加热效率。

在上述两种可能的方式中，分液管8可包括与集热器的进液口连通的第一分液支管以及与集热器的出液口连通的第二分液支管；

进液管6、出液管7、第一分液支管和第二分液支管上分别设置有控制阀，第一分液支管上设置的控制阀与出液管7上设置的控制阀的开闭状态相反，第二分液支管上设置的控制阀与进液管6上设置的控制阀的开闭状态相反，第一分液支管上设置的控制阀与第二分液支管上设置的控制阀的开闭状态相反。

具体地，进液管6连接在集热器的出液口，出液管7连接在集热器的进液口，分液管8连接在集热器的出液口或者进液口。

具体地，介质入口与集热器的出液口通过进液管6道连通，导热介质从进液管6进入换热器中，由于进液管6连接于换热器的上端，出液管7、分液管8与换热器的连接位置都低于进液管6与换热器的连接位置，所以刚流入换热器的导热介质，先与水箱1上部的水进行传热接触，使得水箱1上端的水的温升速度提高，利于提高出水管3中热水的温升速率。

另外，介质出口与集热器的进液口通过出液管7连通，完成传热工作后的导热介质温度降低，温度低的导热介质从出液管7流出。由于出液管7位于换热器的下端，所以从进液管6流进的导热介质可在重力的作用下流入换热器，并从出液管7流出，以减小泵的使用，节约成本。同时，由于出液管7位于换热器的下端，而换热器的下端和水箱1的下端的水传热接触，所以，温度低的导热介质对水箱1上端的水影响小。

需要说明的是，分液管8可连接于集热器的出液口，分液管8也可连接于集热器的进液口。一示例性地，分液管8连接于集热器的进液口，导热介质由进液管6进入换热器2中，并从分液管8流出。集热器、进液管6、换热器2上半部和分液管8形成第二循环通道，并对水箱1的上半胆加热，由于出水管3连通的是水箱1上端的水，所以采用此种方式可以直接对水箱1中上半胆的水加热，出水管3的水的温升速率快，提高了太阳能热水器的加热速率；

另一示例性地，分液管8连接于集热器的出液口，导热介质由分液管8进入换热器2中，并从出液管7流出。集热器、分液管8、换热器2下半部和出液管7形成第三循环通道，并对水箱1的下半胆加热，下半胆中的热水因比重增大而上升至水箱1的上端，并从出水管3流出水箱1，此种方式为间接提高出水管3中水的温升速率。

可选地，进液管6和/或出液管7和/或分液管8上设有动力泵。以方便集热器内的导热介质与换热器2内的导热介质之间进行快速且稳定地热交换循环，动力泵能够将换热器2内的温度较低的导热介质泵送到集热器内，集热器内的温度较高的导热介质进入换热器2内与温度较低的导热介质混合。

可选地，集热器和水箱1内分别安装有检测元件，检测元件分别检测集热器内的导热介质的温度和水箱1内的水的温度，并输出检测信号；动力泵上安装有控制元件，控制元件接受检测信号，并控制启动泵的开启和关闭。检测元件可为温度传感器，控制元件可为泵控制PCB，温度传感器、泵控制PCB、启动泵形成闭合回路。其中，泵控制PCB包括用于为启动泵、温度传感器供电的电源模块，电源模块可包括如下至少一种：用于与外部电源连接的电源接口、用于与外部电源连接的电源线、电池。

示例性地，当导热介质的温度与水的温度之间的差值大于预设值时，泵控制PCB控制动力泵启动，进行一次热交换循环，即将集热器内的温度较高的导热介质与换热器2内的温度较低的导热介质进行一次热交换循环。这样，只有集热器内的导热介质的温度与水箱1内的水的温度之间的差值大于预设值时，动力泵才工作一次，将集热器内的温度较高的导热介质与换热器2内的温度较低的导热介质才进行一次热交换循环，集热器内的导热介质可以充分吸收集热器的热量，导热介质在管路上的热损失较小，循环泵也能节省电能。如此解决了动力泵一直工作，导热介质一直处于流动状态，导热介质不能有足够的时间吸收集热器的热量，导热介质与集热器的热交换效果不好；在不断进行热交换循环过程中，将有大量的热量通过管路散发掉，造成能量损失。同时，动力泵一直工作，将会消耗较多的电能，使用成本较高的问题。

在其中一种可能的实现方式中，进液管6、出液管7和分液管8上分别设置有控制阀，三个控制阀中的其中两个开启以形成第一循环通道、第二循环通道或第三循环通道。

具体地，当要加热整个水箱1中的水时，导热介质在第一循环通道中循环，进液管6和出液管7上的控制阀的阀门打开，分液管8上的控制阀的阀门关闭，进液管6连接于集热器的出液口，出液管7连接于集热器的进液口；当要加热上半部分水箱1中的水时，导热介质在第二循环通道中循环，进液管6和分液管8上的控制阀的阀门打开，出液管7上的控制阀的阀门关闭，进液管6连接于集热器的出液口，分液管8连接于集热器的进液口；当要加热下半部分水箱1中的水时，导热介质在第三循环通道中循环，分液管8和出液管7上的控制阀的阀门打开，进液管6上的控制阀的阀门关闭，分液管8连接于集热器的出液口，出液管7连接于集热器的进液口。

可选地，控制阀可手动开启，也可以根据预设条件自动开启。

可选地，控制阀包括但不限于电磁阀。

在上述各实施例的基础上，其中，水箱1内部设有隔离带5，隔离带5将水箱1分为上内胆11和下内胆12，隔离带5上开设有若干通孔，分液管8与换热器2的连接位置位于隔离带5附近。

具体地，隔离带5可为板状设置，隔离带5的外围连接于水箱1内壁。隔离带5可位于水箱1的中间位置，可以位于水箱1的中间靠上位置，也可以位于水箱1的中间靠下位置。

可选地，隔离带5上可开设有安装孔；出水管3可安装于水箱1的底壁，且可沿竖直方向伸进水箱1中；出水管3伸进水箱1的一端固定于安装孔，且穿出安装孔，并与水箱1的上端连通。出水管3和安装孔之间采用密封连接。即使出水管3在水箱1中的纵向长度过长，但是由于位于水箱1的出水管3的中间段某一位置与隔离带5固定，所以出水管3更能稳定地安装在水箱1上，出水管3被水箱1底壁和隔离带5支撑，进而提高出水管3的使用寿命。

需要说明的是，隔离带5中间开设有若干通孔，通孔的排布方式有多种，一示例性地，通孔可均布于隔离带5上；另一示例性地，通孔也可以靠近隔离带5的一侧的密集分布，靠近另一侧的可呈稀疏分布；又一示例性地，通孔可以在隔离带5的中间位置密集分布，在隔离带5的边缘位置稀疏分布；再一示例性地，通孔可设有呈同心设置的多列，每一列的通孔可呈圆形排列，且相邻两列的通孔可呈交叉设置。隔离带5上的通孔的分布方式可设有多种，此处，只是举例说明。通孔的排列方式和大小需要结合所选用的换热器2的种类确定。

其中，一示例性地，分液管8可位于隔离带5上方，分液管8可连接于集热器的进液口，进液管6可连接于集热器的出液口，分液管8和进液管6上的控制阀可开启，出液管7上的控制阀可关闭，导热介质可只在第二循环通道流动，并与隔离带5上端的水进行热交换，即对上内胆11中的水进行集中加热；另一示例性地，分液管8可位于隔离带5下方，分液管8可连接于集热器的出液口，出液管7可连接于集热器的进液口，分液管8和出液管7上的控制阀可开启，进液管6上的控制阀可关闭，导热介质可只在第三循环通道流动，并与隔离带5下端的水进行热交换，即对下内胆12中的水进行集中加热。另外，当分液管8连接于集热器的进液口时，分液管8也可位于隔离带5的下方不远处；当分液管8连接于集热器的出液口时，分液管8也可位于隔离带5的上方不远处。

设置开有若干通孔的板状隔离带5，通过减小水箱1中水的流速，来减小扰动，进而使得热水和冷水之间的分层更明显，便于确定分液管8的位置。

在上述各实施例的基础上，其中，水箱1上设有控制模块，控制模块包括：

检测组件，用于检测水箱1中水的温升速度并输出检测信号；

控制组件，用于接收检测信号并输出控制信号，以控制水箱1进行整体加热或者局部加热。

具体地，经试验表明水箱1上端水的温升速度能够反映出太阳光的强弱情况，可选地，检测组件安装于水箱1上端，且可用于检测水箱1的上端的水的温升速度。

检测组件可为温升速度传感器，控制组件可为循环控制PCB，温度传感器、循环控制PCB、分别安装于进液管6、分液管8以及出液管7上的控制阀形成闭合回路。其中，循环控制PCB包括用于为控制阀、温升速度传感器供电的电源模块，电源模块可包括如下至少一种：用于与外部电源连接的电源接口、用于与外部电源连接的电源线、电池。

示例性地，在太阳辐射强度较大时，集热器内的导热介质温度升高较快，水箱1上端的水的温升速度很容易达到或者超过预设值，循环控制PCB控制进液管6和出液管7上的控制阀的阀门打开，分液管8上的控制阀的阀门关闭，导热介质在第一循环通道中循环，加热整个水箱1中的水。

在太阳辐射强度较弱时，集热器内的导热介质的温度升高较慢，且导热介质的温度不会太高，使得水箱1上端的水的温升速度低于预设值，一示例性地，循环控制PCB控制进液管6和分液管8上的控制阀的阀门打开，出液管7上的控制阀的阀门关闭，导热介质在第二循环通道中循环，加热上半部分水箱1中的水；另一示例性地，循环控制PCB控制分液管8和出液管7上的控制阀的阀门打开，进液管6上的上的控制阀的阀门关闭，导热介质在第三循环通道中循环，加热下半部分水箱1中的水，下半部分的水受热上升而进入水箱1的上端，间接加热水箱1上半部分的水。

如此，能够根据太阳辐射的强弱，来自动选择导热介质的循环通道，进而合理利用太阳能。

在上述各实施例的基础上，其中，换热器2包括但不限于如下可能的实现方式：

一种可能的实现方式为：如图1所示，换热器2包括夹管21，夹管21套设于水箱1外壁，进液管6、出液管7、分液管8分别和夹管21连通。

具体地，夹管21可包括上壁、下壁以及侧壁，夹管21的侧壁和水箱1的外壁之间可留有一定间隙。夹管21和水箱1外壁围成一收容空腔。温度不同的导热介质和水箱1中的水被水箱1外壁分开，水在水箱1中流动，导热介质在收容空腔内流动，通过壁面的导热和流体在壁表面对流，两种流体之间进行热交换。

可选地，夹管21的侧壁上可设有分隔板，分割板将套管分成上管和下管，分割板上设有通孔，通孔内安装有连接管，连接管上设有控制阀。可选地，分割板可以和隔离带5呈平齐设置，分割板也可以略高于或者略低于隔离带5，只要保证分割板位于隔离带5的周围即可。

需要说明的是，夹管21的上端可以和进热管连通，进液管6可以位于水箱1内部，也可以位于水箱1外部；夹管21的下端可以和出液管7连通，出液管7可以位于水箱1内部，也可以位于水箱1外部；另外，分液管8可位于分割板的上方，分液管8也可位于分割板的下方。

可选地，分液管8位于分割板的上方；一示例性地，进液管6、出液管7和连接管上的控制阀打开，分液管8上的控制阀关闭，集热器、进液管6、夹套整体和分液管8形成第一循环通道，加热整个水箱1中的水；另一示例性地，进液管6和分液管8上的控制阀打开，出液管7和连接管上的控制阀关闭，集热器、进液管6、上管和分液管8形成第二循环通道，用于加热水箱1的上半胆；又一示例性地，分液管8和出液管7上的控制阀打开，进液管6上的上的控制阀关闭，集热器、分液管8、下管和出液管7形成第三循环通道，用于加热水箱1的下半胆。

可选地，分割板中间开设有中心孔，水箱1安装于中心孔中，且水箱1和中心孔密封连接。夹管21的上壁和下壁也开有中心孔，水箱1与三个中心孔密封连接；值得说明的是，三个中心孔呈同轴设置，三个中心孔的半径可以一样，也可以不一样。

可选地，夹管21外侧可设有保温层，用以减小水箱1中的水或者导热介质的热量的损失。其中，保温层包括但不限于聚氨酯发泡、聚苯乙烯、PEF、石棉、岩棉。可选地，保温层外可设有外壳，以便避免保温层和外界直接接触。

另一种可能的实现方式为：换热器2包括盘管，盘管设置于水箱1内部，盘管全部浸没于水箱1中的水。

具体地，出水管3可沿竖直方向伸入水箱1上端，出水管3可位于盘管中间，盘管内的导热介质不仅可与水箱1中的水传热，也可与出水管3内的水传热，提高加热效率。盘管的上端位于水箱1的上端，且与水箱1的顶壁留有一定间隙；盘管下端位于水箱1的下端，且与水箱1的底壁留一定间隙。进液管6和盘管的上端连通，出液管7和盘管的下端连通，分液管8与盘管的连接位置位于，进液管6与盘管的连接位置和出液管7与盘管的连接位置之间的某一位置。

其中，盘管的结构有多种形式，一示例地，盘管可呈螺旋状设置，且盘管的线和水箱1的轴线共线，以便在有效的纵向长度上通过增加盘管和水箱1中水的接触面积，来提高盘管和水箱1中水的传热效率。其中，从下到上，盘管的螺距可保持不变，便于加工；盘管的螺距也可逐级增大，位于水箱1上方的螺距小，则在单位纵向方向盘管的传热面积大，便于集中加热水箱1上方的水。

另一示例性，盘管可包括若干水平管，水平管可沿竖直方向从下到上依次排列，相邻两个水平管之间可连通有竖直管，竖直管和水平管可圆滑过渡连接。其中，相邻两个竖直管可呈交错排列，即一个水平管的尾端或首端和相邻的水平管的首端或尾端通过竖直管连通；相邻两个竖直管可位于同一侧，即相邻两个水平管的两端分别通过竖直管连接。

值得说明的是，盘管的结构包括但不限于上述方式的一种或几种，盘管也可以有其它的结构，是需要盘管的一端位于水箱1上端，盘管另一端位于水箱1下端即可。

又一种可能的实现方式为：换热器2也可以是微热管。

在上述各实施例的基础上，其中，出水管3周围设有电加热装置9，以便加热出水管3内部的水。

具体地，电加热装置9包括加热管，加热管内安装有电阻丝，电阻丝与外接电源电连接。加热管可呈环状设置，且出水管3位于加热管的环内；加热管可呈螺旋设置(如图1中的位于水箱1上端的电加热装置9)，且出水管3位于加热管内，以便在单位纵向长度上，增大加热管和水的传热面积；加热管也可以呈直线段设置(如图1中的位于水箱1下端的电加热装置9)。

可选地，水箱1的上部可设有电加热装置9，以便加热水箱1上端的水；

可选地，水箱1的下部可设有电加热装置9，以便加热水箱1下端的水。

至此，已经结合附图所示的可选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种分体式太阳能热水器,包括水箱、集热器、换热器、出水管和进水管,其特征在于，所述出水管连通于所述水箱的上部，所述进水管连通于所述水箱的下部；

所述换热器包括运输导热介质的介质管道，所述介质管道包括进液管、出液管、分液管，所述换热器通过所述进液管、所述出液管、所述分液管分别与所述集热器连接，其中，所述进液管的进液口连接在所述集热器的出液口，所述进液管的出液口和所述换热器的连接位置位于所述水箱的上部，所述出液管的进液口和所述换热器的连接位置位于所述水箱的下部，所述出液管的出液口连接在所述集热器的进液口；所述分液管的一端与所述换热器的连接位置位于所述出液管和所述进液管之间，所述分液管的另一端与所述集热器的进液口和出液口的其中一个连接，以使所述分体式太阳能热水器能够根据太阳光的强度选择性地对所述水箱进行整体加热和对所述水箱进行局部加热；

所述集热器、所述进液管、所述换热器和所述出液管形成第一循环通道，所述第一循环通道用于加热所述水箱整体；

所述集热器、所述进液管、所述换热器上半部和所述分液管形成第二循环通道，所述第二循环通道用于加热所述水箱的上半胆，其中，所述分液管与所述集热器的进液口连接；

所述集热器、所述分液管、所述换热器下半部和所述出液管形成第三循环通道，所述第三循环通道用于加热所述水箱的下半胆，其中，所述分液管与所述集热器的出液口连接。

2.根据权利要求1所述的分体式太阳能热水器,其特征在于，所述出液管和所述分液管上分别设置有控制阀，两个所述控制阀的开闭状态相反。

3.根据权利要求1所述的分体式太阳能热水器,其特征在于，所述进液管和所述分液管上分别设置有控制阀，两个所述控制阀的开闭状态相反。

4.根据权利要求1所述的分体式太阳能热水器,其特征在于，所述分液管包括与所述集热器的进液口连通的第一分液支管以及与所述集热器的出液口连通的第二分液支管；

所述进液管、所述出液管、所述第一分液支管和所述第二分液支管上分别设置有控制阀，所述第一分液支管上设置的控制阀与所述出液管上设置的控制阀的开闭状态相反，所述第二分液支管上设置的控制阀与所述进液管上设置的控制阀的开闭状态相反，所述第一分液支管上设置的控制阀与所述第二分液支管上设置的控制阀的开闭状态相反。

5.根据权利要求1-3任一项所述的分体式太阳能热水器,其特征在于，所述水箱内部设有隔离带，所述隔离带将所述水箱分为上内胆和下内胆，所述隔离带上开设有若干通孔，所述分液管与所述换热器的连接位置位于所述隔离带附近；和/或，

所述进液管和/或出液管和/或分液管上设有动力泵。

6.根据权利要求1所述的分体式太阳能热水器,其特征在于，所述水箱上设有控制模块，所述控制模块包括：

检测组件，用于检测所述水箱中水的温升速度并输出检测信号；

控制组件，用于接收所述检测信号并输出控制信号，以控制所述水箱进行整体加热或者局部加热。

7.根据权利要求6所述的分体式太阳能热水器,其特征在于，所述检测组件用于检测所述水箱的上部的水的温升速度。

8.根据权利要求1-3任一项所述的分体式太阳能热水器,其特征在于，所述换热器包括夹管，所述夹管套设于所述水箱外壁，所述进液管、所述出液管、所述分液管分别和所述夹管连通；和/或，

所述水箱的上部和所述水箱的下部至少有一个设有加热装置。

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