CN1254078A - 多功能太阳能空调热水器 - Google Patents

Abstract

多功能太阳能空调热水器涉及一种多媒体综合性太阳能冷热水循环和阳光跟踪装置,它包括有太阳能集热器、太阳能集热器热水汇流槽、太阳能集热器冷热水分离器。热水器、开水器、三通电磁换向阀、水冷空调器、天然或人工地下冷水池等。这种多功能太阳能空调热水器利用太阳能、地温的合理转换,充分利用天然自然能使空调取暖、热水淋浴、开水饮用、冷水空调制冷的综合经济效益得以充分发挥,节约能源,保护生态平衡,是城镇农村基本不用电力就能满足需要的很受欢迎的产品,市场潜力非常大。

Description

多功能太阳能空调热水器

多功能太阳能空调热水器涉及一种多媒体综合性太阳能冷热水循环装置，特别具有冷热水分离、辅助电热增温逆向补给循环和阳光跟踪调节装置。

在现有的太阳能热水器、电热水器和开水装置中，电热水器，电热开水器都离不开从低温冷水加热致沸腾过程，在这一过程中消耗了大量的电力能源，极不经济；在空调器的制暖过程中同样消耗电力资源且造成温室效应，太阳能热水器、电热水器和电热开水器独立性强，综合利用率低，没有互补性，经济效益低，并浪费能源。

基于上述所述，本发明的目的是提供一种具有太阳能热水器、电热水器，电热开水器和冷热水空调功能的逆向互补阳光跟踪调节装置的高效节能多功能太阳能空调热水器。

这种多功能太阳能空调热水器包括有太阳能集热器、电热水器、电热开水器、氧化镁保护棒、水电分离电热陶瓷棒、热水器保温层、冷热水阀、热出水阀和电路控制器件，而其特征之处在于新增设有集热器热水汇流槽、集热器热水汇流槽出口连接阀，空调第一三通电磁换向阀、空调第二三通电磁换向阀、热水连接管、热水器冷水连接管、热水管连接阀、空调第三三通电磁换向阀、热水器连接阀、热水器连接管热水器冷水连接阀、空调第四三通电磁换向阀、冷水连接阀A，冷水连接阀B、冷水单向阀、微给水泵、冷水连接阀C、冷水管、冷水三通电磁换向阀、冷水第一三通电磁换向阀、集热器冷水入口连接阀、集热器冷水管、热交换器入口连接阀、热交换器、热交换器出口连接阀、开水加热器、开水出水管、开水出水阀、温开水单向阀、开水器保温隔板、热水器温差隔板、热水器冷热水隔板、冷给水减压阀、冷给水三通转换阀、冷回水连接阀、冷回水连接管、冷给水连接阀、冷给水连接管、天然或人工地下冷水池，集热器固定支架、集热器阳光跟踪调整轮，调整螺杆、集热器阳光跟踪调整螺母、底托滑道、转动栓，上述器件的连接关系是太阳能集热器热水汇流槽的出口连接阀与太阳能集热器冷水入口连接阀之间通过水管依次首尾串接有空调第一三通电磁换向阀a、b口端，空调第二三通电磁换向阀b、a口端、热水连接管、热水管连接阀、空调第三三通电磁换向阀a、b口端、热水器连接阀、热水器连接管、热水器、热水器冷水连接管，热水器冷水连接阀、空调第四三通电磁换向阀b、a口端、冷水连接阀A、冷水连接阀B、冷水单向阀、冷水连接阀c、冷水管、冷水三通电磁换向阀a、b口端，冷水第一三通电磁换向阀b、a口端，集热器冷水入口连接阀，集热器热水汇流槽的入口通过真空管与集热器冷水管的出口连通，冷水第一三通电磁换向阀的第二出口端c通过水管与冷水三通电磁换向阀的第二出口c连通，空调第一三通电磁换向阀的第二出口c通过水管与空调第二三通电磁换向阀的第二出口c连通，在空调第一、第二三通电磁换向阀第二出口c、c之间的管路上与冷水三通电磁换向阀、冷水第一三通电磁换向阀第二出口c、c之间的管路上依次首尾串接有热交换器入口连接阀、热交换器、热交换器出口连接阀，在冷水单向阀的两端通过管路连接有微给水泵，在空调第三三通电磁换向阀的第二出口端c与空调第四三通电磁换向阀的第二出口端c之间通过管路连通有冷回水连接阀、冷回水管、天然或人工地下冷水池、冷给水管、冷给水管连接阀、冷给水三通转换阀、冷给水管、冷给水连接阀A，在冷给水三通转换阀与热水器冷给水阀之间通过管路连接有冷给水减压阀，在热水器与开水器之间由温开水单向阀连通，热水器温差隔板、热水器冷热水隔板分别连接在开水器出水阀与热水器热出水阀的近旁，热水管进口在热水器温差隔板与热水器冷热水隔板之间，开水加热棒装于开水器底部，热交换器风扇，司服安装在热交换器的近旁，集热器固定支架由螺栓固定于阳台向阳一面，集热器阳光跟踪调整轮通过墙壁与调整螺杆连接，调整螺杆与集热器阳光跟踪调整螺母连接，底托滑道与集热器底托支架连接，集热器固定支架连接器，经太阳能集热器调节轴与集热器汇流槽的外体连接。

多功能太阳能空调热水器的控制电路，与分体式冷暖空调器的控制电路与热水器控制电路这一公知技术一样，通过以单片机为核心的控制电路，由安装在控制面板上的控制开关来实现太阳能空调器冷暖运行、热水器开水器太阳能辅助加热和逆向转换多种工作状态，具体工作如下：

1.太阳能热水器，补满水的太阳能集热器，在阳光照射下吸收太阳光产生高温热水，流入集热器热水汇流槽，经集热器热水汇流槽出口连接阀依次流入空调第一三通电磁换向阀、空调第二三通电磁换向阀、热水连接管、热水管连接阀、空调第三三通电磁换向阀、热水器连接阀、热水器连接管热水器，在热水器内进行热交换，交换后的低温冷水在冷热水温差压下自然顺流依次通过热水器冷水连接管、热水器冷水连接阀、空调第四三通电磁换向阀，冷水管连接阀A、冷水管连接阀B、冷水单向阀、冷水管连接阀C、冷水管、冷水三通电磁换向阀、冷水第一三通电磁换向阀、集热器冷水入口连接阀、集热器冷水管，集热器吸热后继续前述循环过程完成太阳能热水器制热过程。(循环过程如箭头一→所示)

2.太阳能制暖空调器：补满水的太阳能集热器，在阳光照射下吸收太阳光产生高温热水，流入集热器热水汇流槽，经集热器热水汇流槽出口连接阀流入得电换向导通的空调第一三通电磁换向阀，并从空调第一三通电磁换向阀的第二出口经热交换器入口连接阀进入热交换器。在热交换器风扇的作用下进行热交换，交换后的低温冷水在冷热水温差压下自然顺流经热交换器出口连接阀，得电换向导通的冷水第一三通电磁换向阀的第二出口、集热器冷水入口连接阀、集热器冷水管，集热器吸热后继续前述循环过程，完成太阳能空调制暖过程。(循环过程如箭头---→所示)

3.热水器逆向辅助空调器制暖：

电热水器通电加热后产生的高温热水，依次流入热水器连接管、热水器连接阀、空调第三三通电磁换向阀、热水管连接阀、热水连接管、得电换向导通的空调器第二三通电磁换向阀第二出口c、热交换器入口连接阀、热交换器，在热交换器风扇的作用下进行热交换，交换后的低温冷水经热交换器出口连接阀依次流入得电换向导通的冷水三通电磁换向阀的第二出口c、冷水管、冷水管连接阀c、得电运转的微给水泵、冷水管连接阀B、冷水管连接阀A、空调第四三通电磁换向阀、热水器冷水连接阀、热水器冷水连接管、热水器，热水器逆向辅助空调器制暖在微给水泵的作用下完成制暖循环过程。(循环过程如箭头-·-·-→所示)

4.空调器制冷热水器制热：热水器储满冷水后，在微冷水泵的作用下沿热水器冷水连接管、热水器冷水连接阀、空调第四三通电磁换向阀、冷水管连接阀A、冷水管连接阀B，得电运转的微给水泵、冷水管连接阀c、冷水管、得电导通的冷水、三通电磁换向阀的第二出口c流入热交换器出口连接阀、热交换器，在热交换器风扇的作用下进行热交换，交换后的中高温水经热交换器的入口连接阀、流入得电换向导通的空调第二三通电磁换向阀，热水连接管、热水连接阀、热水器连接阀、热水器连接管流入热水器进行热交换，交换后的低温冷水继续前述循环，完成空调器制冷热水器制热过程。(循环过程如箭头-··-··-→所示)

5.空调独立水冷：在得电运转的微给水泵的作用下，天然或人工地下水池的低温冷水，在得电运转的微给水泵的作用下，把低温冷水依次顺低温冷水管、低温冷水连接阀、三通转换阀、冷给水管、冷给水管连接阀，得电换向导通的空调第四三通电磁换向阀以下循环如4所述，交换后的中高温水再经得电换向导通的空调第三三通电磁换向阀的第二出口c，进入回水管流入低温水池，完成空调独立水冷循环制冷过程。(循环过程如箭头-···-···-→所示)

由上述可知，这种多功能太阳能空调热水器，通过与公知技术相同的以单片机为控制核心的控制电路，或非电路控制面用人工三通转换阀控制便可实现太阳能热水器、太阳能制暖空调器、热水器逆向辅助空调器制暖、空调器制冷热水器制热、空调独立水制冷的多种功能的合理转换，用户可根据四季阳光的辐射角调整集热器采光的强弱，使之达到最佳角度，产生最大集热效果，用户还可根据自己所在的地理条件，房屋构造等现状，优选适合于自己的合理部套自由组合，使用非常方便，经济效果极好。

附图示出了多功能太阳能空调热水器的实施倒，其中图1是多功能太阳能空调热水器的结构原理图。图2是多功能太阳能热水器外观主视图。图3是图2的则面剖视图，图4是图2的A-A剖视图，图5是图2的B-B剖视图。图6是多功能太阳能空调热水器的整体外观图。在图2中，1为太阳能真空管，2为太阳能阳光反射器，3为太阳能集热器热水汇流槽，4为太阳能集热器骨架，5为太阳能集热器固定架，6为太阳能集热器调节轴，7为太阳能集热器墙壁固定螺栓。在图3中，8为太阳能集热器冷水管，9为太阳能真空管内集热器冷水管支架，10为集热器热水汇流槽热水管，12为集热器冷水管，11为集热器热水出口，13为集热器冷水入口，14为集热器热水汇流槽热水保温层。在图4、图5中，15为集热器热水汇流槽连接架，16为集热器阳光跟踪调整螺母，17为调整螺杆，18为集热器阳光跟踪调整轮，19为集热器底托支架，20为集热器底托滑道转动栓，21为集热器底托滑道，22为集热器下底托架，在图6中，81为热水器外壳，68为热水显示器，69为开水显示器，70为热水器电热开关，71为电源指示灯，72为热水器热水出水阀，73为开水器电热开关，74为开水器开水出口阀，75为空调器进风栅，76为空调器运转指示灯，77为空调器遥控窗口，78为空调器冷热出风口，79为太阳能整体外观。上述实施例的附图中只画出了一个空调热交换器回路结构原理图，至于多个空调热交换器回路的结构同一个空调热交换器的结构一样。

在本实施例中，多功能空调热水器包括太阳能集热器冷水管8，太阳能集热器冷水管8的入口连接阀23与太阳能集热器1的上部热水汇流槽3的出口连接阀27之间通过水管依次首尾串接有空调第一三通电磁换向阀28、空调第二三通电磁换向阀30、热水连接管10、热水连接阀37、空调第三三通电磁换向阀38、热水器连接阀46、热水器连接管50、热水器82、热水器冷水连接管47、热水器冷水连接阀45、空调第四三通电磁换向阀42、冷水连接阀A43、冷水连接阀B44、冷水单向阀39、冷水连接阀C36、冷水管12、冷水三通电磁换向阀26、冷水第一三通电磁换向阀24、集热器冷水管连接阀23，集热器冷水管入口连接阀23的出口与集热器冷水管8的入口连通，集热器冷水管8的出口与集热器热水汇流槽3的入口由太阳能真空管连通，冷水第一三通电磁换向阀24的第二出口c与冷水三通电磁换向阀26的第二出口c之间由管路连通，空调第一三通电磁换向阀28的第二出口c与空调第二三通电磁换向阀30的第二出口c之间由管路连通，在空调第一、第二三通电磁换向阀28、30的第二出口c、c之间的管路上与冷水三通电磁换向阀26、冷水第一三通电磁换向阀24的第二出口c、c之间的管路上依次首尾串接有热交换器入口连接阀29、热交换器31、热交换器31出口连接阀25，在冷水单向阀39的两端通过水管连接有微冷水泵64，在空调第三三通电磁换向阀38的第二出口c与空调第四三通电磁换向阀42的第二出口c之间通过管路连接有冷回水连接阀40、冷回水管41、天然或人工地下冷水池80、冷给水管67、冷给水连接阀56、冷给水三通转换阀54、冷给水管A66、冷给水连接阀A 65，在冷给水三通转换阀54与热水器冷给水阀58之间通过管路连接有冷给水减压阀57，在热水器82与开水器63之间由温开水单向阀34连通，热水器出水阀60与热水管48连通，开水器出水阀61与开水管35连通，热水器温差隔板51，热水器冷热水隔板49分别连接在开水器63、出水阀61与热水器82热出水阀60的近旁，热水管50进口在热水器温差隔板51和热水器冷热水隔板49之间，氧化镁保护棒53、电热陶瓷加热棒59装于热水器82的底部，开水加热陶瓷棒33装于开水器63的底部，冷给水管出口55与冷给水连接阀58连通，开水器保温隔板52装在热水器82、开水器63之间，热交换器风扇32，司服安装在热交换器31的近旁，集热器固定支架5由螺栓7固定于阳台向阳一面，集热器阳光跟踪调整轮18通过墙壁与调整螺杆17连接，调整螺杆17与集热器阳光跟踪调整螺母16连接，依托滑道21与集热器下底托架连接，依托滑道21通过转动栓20与集热器底托支架19连接，集热器固定支架5连接器15经太阳能集热器调节轴6与集热器汇流槽3的外体连接。

在本实施例中，三通电磁换向阀24、26、28、30、38、42也可选用人工三通转换阀。阳光跟踪调节机构也可采用固定支架，集热器也可用非热冷水分离装置。

在本实施例中，空调器可做成壁挂式，也可做成落地式或暖气式。

在本实施例中，多功能太阳能空调热水器可根据需要分解组合成：太阳能制暖空调器；太阳能辅助电加热热水器；太阳能辅助电加热开水器；热水器空调器；冷水空调器的型式。

本实施例的控制，电路工作原理是公知技术，因而省略不述。

Claims (13)

1.一种多功能太阳能空调热水器包括有共用的太阳能集热器、电热水器、电热开水器、氧化镁保护棒、水电分离电热陶瓷棒、热水器保温层、冷热水阀、热出水阀和电路控制器件，共结构特征是增设有集热器热水汇流槽(3)、集热器热水汇流槽出口连接阀(27)、空调第一三通电磁换向阀(24)、空调第二三通电磁换向阀(26)、热水连接管(10)、热水管连接阀(37)、空调第三三通电磁换向阀(38)、热水器连接阀(46)、热水器连接管(50)、热水器冷水连接管(47)、热水器冷水连接阀(45)、空调第四三通电磁换向阀(42)、冷水连接阀A(43)、冷水连接阀B(44)、冷水单向阀(39)、微给水泵(64)、冷水连接阀c(36)、冷水管(12)、冷水三通电磁换向阀(26)、冰水第一三通电磁换向阀(24)、集热器冷水入口连接阀(23)、集热器冷水管(8)、热交换器入口连接阀(29)、热交换器(31)、热交换器出口连接阀(27)、开水加热器(33)、开水出水管(35)、开水出水阀(61)、温开水单向阀(34)、开水器保温隔板(52)、热水器温差隔板(51)、热水器冷热水隔板(49)、冷给水减压阀(57)、冷给水三通转换阀(54)、冷回水连接管(41)、冷给水连接阀(56)、冷给水连接管(67)、天然或人工地下水池(80)、集热器固定支架(5)、集热器阳光跟踪调整轮(18)、调整螺杆(17)、集热器阳光跟踪调整螺母(16)、低托滑道(21)、转动栓(20)、连接器(15)、连接轴销(83)，上述器件的连接关系是：太阳能集热器热水汇流槽(3)的出口连接阀(27)与太阳能集热器冷水入口连接阀(23)之间通过水管依次首尾串接有空调第一三通电磁换向阀(28)的a、b口端，空调第二三通电磁换向阀(30)的b、a口端、热水连接管(10)、热水管连接阀(37)、空调第三三通电磁换向阀(38)a、b口端、热水器连接阀(46)、热水器连接管(50)、热水器(82)、热水器冷水连接管(47)、热水器冷水连接阀(45)、空调第四三通电磁换向阀(42)b、a口端，冷水连接阀A(43)、冷水连接阀B(44)、冷水单向阀(39)、冷水连接阀C(36)、冷水管(12)、冷水三通电磁换向阀(26)a、b口端、冷水管一三通电磁换向阀(24)b、a口端、集热器冷水入口连接阀(23)，集热器热水汇流槽(3)的入口通过真空管(1)与集热器冷水管(8)的出口连通，冷水第一三通电磁换向阀(24)的第二出口c通过水管与冷水三通电磁换向阀(26)的第二出口c连通，空调第一三通电磁换向阀(28)的第二出口c通过水管与空调第二三通电磁换向阀(30)的第二出口c连通，在空调第一、第二三通电磁换向阀(28、30)的第二出口c、c之间的管路上与冷水三通电磁换向阀(26)、冷水第一三通电磁换向阀(24)的第二出口c、c之间的管路上依次首尾串接有热交换器入口连接阀(29)、热交换器(31)、热交换器出口连接阀(25)，在冷水单向阀(39)的两端通过管路连接有微给水泵(64)，在空调第三三通电磁换向阀(38)的第二出口端c与空调第四三通电磁换向阀(42)的第二出口端c之间通过管路连通有冷回水连接阀(40)、冷回水管(41)、天然或人工地下冷水池(80)、冷给水管(67)、冷给水管连接阀(56)、冷给水三通转换向阀(54)、冷给水管A(66)、冷给水连接阀A(65)，在冷给水三通转换阀(54)与热水器冷给水阀(58)之间通过管路连接有冷给水减压阀(57)，在热水器(82)与开水器(63)之间由温开水单向阀(34)连通，热水器出口阀(60)与热水管(48)连通，开水器出水阀(61)与开水管(35)连通，热水器温差隔板(51)、热水器冷热水隔板(49)分别连接在开水器(63)、出水阀(61)、与热水器(82)热出水阀(60)的近旁，热水管(50)的进口在热水器温差隔板(51)与热水器冷热水隔板(49)之间，氧化镁保护棒(53)、电热陶瓷加热棒(59)装于热水器(82)的底部，开水加热陶瓷棒(33)装于开水器(63)的底部，冷给水管出口(55)与冷给水连接阀(58)连通，开水器保温隔板(52)装在热水器(82)与开水器(63)之间，热交换器风扇(32)，司服安装在热交换器(30)的近旁，集热器固定支架(5)由螺栓(7)固定于阳台向阳一面，集热器阳光跟踪调整轮(18)通过墙壁与调整螺杆(17)连接，调整螺杆(17)与集热器阳光跟踪调整螺母(16)连接，依托滑道(21)与集热器下底托支架(22)连接，低托滑道(21)通过转动栓(20)

2、根据权利要求书1所述的多功能太阳能空调热水器，其特征是在集热器热水汇流槽(3)的入口通过真空管(1)与集热器冷水管(8)的出口连通。

3、根据权利要求书1所述的多功能太阳能空调热水器，其特征是冷水三通电磁换向阀(26)的第二出口C通过水管与冷水第一三通电磁换向阀(24)的第二出口C连通，空调第一三通电磁换向阀(28)的第二出口G通过水管与空调第二三通电磁换向阀(30)的第二出口连通。

4、根据权利要求书1所述的多功能太阳能空调热水器，其特征是在空调第一、第二三通电磁换向阀(28、30)的第二出口C、C之间的管路上与冷水三通电磁换向阀(26)、冷水第一三通电磁换向阀(24)的第二出口C、C之间的管路上依次尾串接有热交换器入口连接阀(29)、热交换器(31)、热交换器出口连接阀(25)，热交换器风扇司服安装在热交换器的近旁。

5、根据权利要求书1所述的多功能太阳能空调热水器，其特征是在空调第三、第四三通电磁换向阀(38、42)的第二出口C、C之间通过管路连接有冷回水连接阀(40)、冷回水管(41)、天然或人工地下冷水池(80)、冷给水管(67)、冷给水管连接阀(56)、冷给水三通转换阀(54)、冷给水管A(66)、冷给水连接阀A(65)。

6、根据权利要求书1所述的多功能太阳能空调热水器，其特征是在冷给水三通转换阀(54)与热水器冷给水阀(58)之间通过管路连接有冷给水减压阀(57)。

7、根据权利要求书1所述的多功能太阳能空调热水器，其特征是在冷水单向阀(39)的两端通过管路连接有微给水泵。

8、根据权利要求书1所述的多功能太阳能空调热水器，其特征是三通电磁换向阀(24、26、28、30、38、42)也可选用人工三通转换阀。阳光跟踪调节机构也可采用固定支架，集热器也可用非热冷水分离装置。

9、根据权利要求书1所述的多功能太阳能空调热水器，其特征是根据需要可分解组合成：太阳能制暖空调器；太阳能辅助电加热热水器；太阳能辅助电加热开水器；热水器空调器；冷水空调器。

10、根据权利要求书1所述的多功能太阳能空调热水器，其特征是空调器可做成壁挂式，也可做成落地式或暖气式。

11、根据权利要求书1所述的多功能太阳能空调热水器，其特征是在热水器(82)与开水器(63)之间由温开水单向阀(34)连通。热水器出水阀(60)与热水管(48)连通。开水器出水阀(61)与开水管(35)连通。冷给水管出口(55)与冷给水连接阀(58)连通。

12、根据权利要求书1所述的多功能太阳能空调热水器，其特征是热水器温差隔板(51)、热水器冷热水隔板(49)分别连接在开水器(63)出水阀(61)与热水器(82)热出水阀(60)的近旁。热水管(50)进口在热水器温差隔板(51)和热水器冷热水隔板(49)之间。开水器保温隔板(52)装在热水器(82)、开水器(63)之间。

13、根据权利要求书1所述的多功能太阳能热水器，其特征是热水器是由热水器(82)和开水器(63)两部分构成，加热器是两支不同功率的电加热陶瓷芯棒(59)(33)。

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