CN1825026A

CN1825026A - 新型太阳能热水器

Info

Publication number: CN1825026A
Application number: CNA2006100734867A
Authority: CN
Inventors: 陈汝清
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2006-08-30

Abstract

一种能够进行太阳能热水器的常态保温、气态时冷凝收集成蒸馏水、集热管内的清洗、工业制盐等功能的等功能的装置——新型太阳能热水器，本装置仅采用硅胶垫片、不锈钢管、三通、磁性材料组成的塑料浮子、P形状的管道、电磁阀、电动阀、真空管集热管、水泵、定时系统、常开触点干簧管等部件按图顺序电连接组成，完成太阳能热水器的常态保温、气态时冷凝收集后成蒸馏水、集热管内的清洗、工业制盐等功能的完成各种控制要求的系统装置；本装置结构简单，维护方便，成本低廉，经久耐用。

Description

新型太阳能热水器

所属技术领域：

本发明专利涉及一种节能技术的装置。

背景技术：

太阳能是人类取之不尽的新能源，太阳能热水器是解决新能源利用的一种措施。从八十年代出现太阳能热水器至今二十多年了，它由有保层结构的水箱、集热管、支架、管道及室内应用系统组成，困绕太阳能热水器的应用，有如下几点至今也不能遇赿的难题：附资料：(1)上水要看第二天的天气情况来定量上水，水满要人关，期间要等待，若第二天天气不好水温高低就没有保障；(2)水位显示控制系统，因为水温高时易形成水垢，同时因工艺不合理，造成有效使用期短，而使整个控制系统不能正常工作；(3)当水箱的水处于低水位、停电、停水、状态时，日照使水温升到高温时，造成水箱可能缺水，这时候自来水压力过高，有水进入水箱就会造成聚热管遇冷水而爆裂；(4)太阳能热水器水箱的热量散发，由于排气溢流管口与大气相通，就像热水瓶一样，周围的保温系统做得赿好，但如果没有塞子，热气从瓶口逸出，保障不了热量，太阳能热水器也一样；(5)要先排尽管道中的冷水，再有热水下来，热水用完后，管道中的热水再次变成冷水造成能源浪费；(6)冬季冰冻期，由于室外温度低，管道的冷水易结冰，造成上下水不便，目前多使用电热带加热来保障管道的畅通，造成电能源浪费；(7)太阳能热水器在实际应用中，进出水管道的不锈钢管插入水箱保温层的进出口位署于水箱两边，以保障水进出，经过几年运行后，水会漏出内水箱外，雨水通过装在进出水管道的不锈钢管插入水箱保温层的进出口位署的缝隙进入保温层内，同時水箱底的保温层没有出水孔，雨水留存在保温层内，可能造成保温层内保温性能降低；(8)室内控制系统开关合不能与常规家用开关合配套，影响整体开关合的美观；(9)儲存水源的水塔作为太阳能热水器的一个组成部份，负担向太阳能热水器水箱连续供水，保障太阳能热水器正常工作；(10)现有太阳能热水器可使用水量的现状是：由水箱及集热管的水组成，水箱中的水可以直接使用，但集热管中的水不能直接使用，造成浪费；各地水源情况不一，高温状况下结垢造成集热管有效吸热效率降低，每年要清理集热内的结垢及杂质也很麻烦，可能造成集热管损坏，(11)现有太阳能热水器实际使用现状是：在冬季，经过一天或多天制热的热水，原水箱中有250Kg的90℃热水，集热管中有130Kg，在晚上使用时第一个人在洗的时候，用了50Kg，的热水，从水塔中补充50Kg的不到10℃冷水进入太阳能热水器水箱中，这时水箱热水可能只有70℃的热水了，第二个人洗的时候用了50Kg，的热水，从水塔中补充50Kg的冷水进入太阳能热水器水箱中，这时水箱热水可能只有50℃的热水了，第三个人洗的时候热水就没有保障；(13)沿海海岛淡水紧张，海水淡化投资巨大，占地面积多，后续消耗品多，成本高；(14)工业制盐占地面积大，劳动强度大。

发明内容：

为了克服现有：(1)延海海岛淡水紧张，海水淡化投资巨大，占地面积多，后续消耗品多，成本高；(2)工业制盐占地面积大，劳动强度大；本发明专利提供一套装置，该装置利用太阳能热水器的的使用特性：通过改进太阳能热水器的结构，在夏天(6、7、8、9、10)月份空间的空气气温高，光照强度高，海水在太阳能热水器中被加热，产生的蒸气，被冷凝成收集后成蒸馏水，海水受高温水份蒸发后的溶液被浓缩后，于17：左右把太阳能热水器中经过溶缩的海水放入水桶容器中，晚上水温降低冷却后就有食盐结晶折出，收集即可，同时能提升太阳能热水器整体技术水平及给用户带来实用、方便、一机多用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在目前市场最新式的太阳能热水器的产品按附图1技术要求形状改进制作如下：(1)保温系统及最高水位限制系统的组成由空芯不锈钢管(内径8---14mm，也可用空芯薄壁铝合金、空芯薄壁紫铜管)顶部弯曲成1-3圈O型状—总体成P形状，P形状的管道的另一头焊接在一头带罗纹的П型(40---60mm)空芯不锈钢材料(也可用铝合金、紫铜管、塑料注塑成型)按图制作，组合体P形状管道中有水——封水层，常态时热量被阻于封水层内，当温度继续上升到100℃时，水蒸气有微量压力逸出封水层时被冷凝收集后成蒸馏水从内水箱底部管口接一三通，三通一端通过管道高于水箱顶部与大气相通，三通另一端接第二个三通一接口，第二三通的第二接口接接装在保温层内的电动阀出水口，电动阀进水口接内水箱底部的热水出口，第二三通另一接口接室内管道；(2)水箱海水水位控制系统：利用原太阳能水箱水位控制及显示系统，KM是抽取海水到太阳能热水器水箱的控制开关，开关一电极接电源V-，开关另一电极接常开触点继电器线圈一电极，常开触点继电器线圈一电极接电源V+，∽220V接继电器常开触点一电极，继电器常开触点另一电极接水泵线圈一电极，水泵线圈另一电极接电源∽220V；水泵按装在海水接进的管道上；(3)附资料所示的是我国的大型企业-----山东亿家能太阳能有限公司生产的210型太阳能热水器，跟据资料所示：配套的配件为特制三高真空管集热管，规格是2100*57mm，内管是2190*45mm，每支管内有水量3.48Kg，，39支管内的水量共135Kg，这部份水是不能使用的，外层水箱直径470mm，保温层厚度75mm，内水箱直径320mm，外层水箱长度3300mm，内水箱长度3150mm，内水箱可装热水250Kg左右；本产品的改进由原水箱的集热管进出水口是一排共有39个集热管口，水箱原长度是3300mm，改良为水箱长度是2200mm，水箱体成椭圆型设计，两边水平平行，水箱的集热管进出水口的孔是两边各有两个(或三个以上半排集热管进出水管口)共预留有上半排8个集热管口，下半排9个集热管口，共二排二边共有30个集热管口，可装热水190Kg；或第二方案：上半排6个集热管口，中半排7个集热管口，下半排8个集热管口，共三排二边共有42个集热管口，可装热水230Kg；或第三方案：上半排6个集热管口，中半排7个集热管口，中半排8个集热管口，下半排9个集热管口，共四排二边共有60个集热管口，可装热水290Kg，等组合方式)，原来的水箱按放在支架的上方，改为没有预留集热管口的一端放在原支架上，另一端预留集热管口的一端靠近地面的支架上；集热管的按装：集热管的首部按装在预留的集热管口，另一头尾部按装在与水箱平行的且垂直于水箱的集热管按装管口的集热管按装支架孔上，水箱底部留有6只根据实际需要而定的带罗纹(或插口)的管口，实际使用时跟据需要增减集热数量，也可以增大水箱的有效体积，由于这部份水是可以使用的，同时每天使用热水，起到清洗真空管集热管内管的作用，使太阳能热水器真空管集热管高温状况下结垢造成集热管有效吸热效率降低，每年要清理集热内的结垢及杂质也很麻烦，可能造成集热管损坏的问题得到有效解决；也可用普通真空管集热管，替代特制三高真空管集热管，叁种方案的热水器成本：指现有的工艺加以改进且保持原有材料的前提下比原产品下降30-----40％以上，提高了实际使用效率，实际生产时跟据需要组合而定；(4)由于水箱集热管的首部按装需要预留的集热管口较多，水箱的受力强度降低，因此在水箱低部增加承重加强支架；(5)由于新产品的两边的不锈钢板没有与外界的接口，雨水不会侵入保温层内，集热管与水箱在中部接缝处有密封垫片，保障98％的雨水进不到保温层内，可能渗过的水，也会在水箱内的水处于高温状态时成从底部的出口处渗出；以上及室内各部件連接完毕后接通电源的工作原理：早晨当阳光日照照射太阳能热水器聚热管，聚热管中的水温逐步升高，同时与水箱中的水巡迥混合，当整体水温达到设置温度100℃以下时，组合体P形状管道中有水——封水层，常态时热量被阻于封水层内，当温度继续上升到100℃时，水蒸气有微量压力逸出封水层时被冷凝收集后成蒸馏水从内水箱底部管口接一三通，三通一端通过管道接室内收集容器中，海水受高温水份蒸发后的溶液被浓缩后，于17：左石把太阳能热水器中经过溶缩的海水放入水桶容器中，晚上水温降低冷却后就有食盐结晶折出，收集即可。

本发明技术方案的有益效果：本装置中仅采用硅胶垫片、不锈钢管、三通、磁性材料组成的塑料浮子、P形状的管道、电磁阀、电动阀、真空管集热管、水泵、定时系统、常开触点干簧管、等部件组成，完成太阳能热水器的常态保温、气态时冷凝收集后成蒸馏水、集热管内的清洗、工业制盐等功能的系统装置；本装置结构简单，维护方便，成本低廉，经久耐用。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

图1保温系统及最高水位限制系统的主视剖面装配图。

图2，3.硅胶垫片主、俯视剖面放大图。

图4.、太阳能热水器俯视剖面装配图。

图5保温系统及最高水位限制系统的底部视剖面装配图。

图6.为水箱及保温层内水位、定时、下水等电器元件装配布线图。

图7.为太阳能热水器侧视剖面装配图。

图8.为有磁性材料组成的塑料浮子。

图7中：1.水箱，2，水箱的保温层，3.聚热管，4.排污管，5.电磁阀，6.电动阀，7.备用管口，8.水位显示系统及全自动恒温上水保护控制系统，9.10.保温系统及最高水位限制系统，10.排气管口，12.12.三通，14.通往室内管道，15.水箱底部增加承重加强支架，16水箱及集热管等部件增加承重加强支架，17.水泵，18..硅胶垫片，19.20.21.22.常开触点干簧管，23.磁性材料，24.带磁性材料的塑料浮子，25.П型空芯不锈钢材料，26.30.轻触开关，27.带一组常闭触点的继电器，28.带一组常开触点的继电器，29.带二组触点的继电器。

具体实施方式：

图1、2、3、4、5、6、7、8、9中所示的技术要求形状制作：(1)保温系统及最高水位限制系统的组成由空芯不锈钢管(内径10---12mm，也可用空芯薄壁铝合金、空芯薄壁紫铜管)顶部弯曲成1-3圈O型状——总体成P形状，P形状的管道的另一头焊接在一头带罗纹的П型(40---60mm)空芯不锈钢材料(10)(也可用铝合金、紫铜管、塑料注塑成型)按图制作，总成P形状管道中有水——封水层，常态时热量被阻于封水层内，当温度继续上升到100℃时，水蒸气有微量压力逸出封水层时被冷凝收集后成蒸馏水从内水箱底部管口接一三通(12)，三通(12)一端通过管道高于水箱顶部与大气(11)相通，三通(12)另一端接第二个三通(13)一接口，第二三通(13)的第二接口接接装在保温层内的电动阀(6)出水口，电动阀(7)进水口接内水箱底部的热水出口，第二三通(13)另一接口接室内管道；(2)水箱海水水位控制系统：利用原太阳能水箱水位控制及显示系统，最高水位限制用常开触点干簧管(19、20、21、22)不锈钢管管内装有四只干簧管的一端按一定距离要求分别焊接在漆包线刮开漆层的铜丝上并接电源V-，分别为低、中、高三挡合适水位切断指示；KM1是抽取海水到太阳能热水器水箱的控制开关(26)，开关一电极接电源V-，开关另一电极接定时电路CM1輸入端，定时电路CM1輸出端接常闭触点继电器(27)触点一电极，常闭触点继电器(27)另一触点接一常开触点继电器(28)一线圈，常开触点继电器(28)另一线圈接定时电路CM1輸出端另一电极，常开触点继电器(28)一触点接∽220V一电极，∽220V另一电极接水泵(17)线圈一电极，水泵(17)线圈另一电极接继电器(28)常开触点另一电极，水泵(17)一端接在海水接进的管道上，水泵(17)另一端接在太阳能热水器的进水口(5)上；(3)附资料所示的是我国的大型企业-----山东亿家能太阳能有限公司生产的210型太阳能热水器，跟据资料所示：配套的配件为特制三高真空管集热管，规格是2100*57mm，内管是2190*45mm，每支管内有水量3.48Kg，，39支管内的水量共135Kg，这部份水是不能使用的，外层水箱直径470mm，保温层厚度75mm，内水箱直径320mm，外层水箱长度3300mm，内水箱长度3150mm，内水箱可装热水250Kg左右；本产品的改进由原水箱的集热管进出水口是一排共有39个集热管口，水箱原长度是3300mm，改良为水箱长度是2200mm，水箱体成椭圆型设计，两边水平平行，水箱的集热管进出水口的孔是两边各有两个(或三个以上半排集热管进出水管口)共预留有上半排8个集热管口，下半排9个集热管口，共二排二边共有30个集热管口，可装热水190Kg；或第二方案：上半排6个集热管口，中半排7个集热管口，下半排8个集热管口，共三排二边共有42个集热管口，可装热水230Kg；或第三方案：上半排6个集热管口，中半排7个集热管口，中半排8个集热管口，下半排9个集热管口，共四排二边共有60个集热管口，可装热水290Kg，等组合方式)，原来的水箱按放在支架的上方，改为没有预留集热管口的一端放在原支架上，另一端预留集热管口的一端靠近地面的支架上；集热管的按装：集热管的首部按装在预留的集热管口，另一头尾部按装在与水箱平行的且垂直于水箱的集热管按装管口的集热管按装支架孔上，水箱底部留有6只根据实际需要而定的带罗纹(或插口)的管口，实际使用时跟据需要增减集热数量，也可以增大水箱的有效体积，由于这部份水是可以使用的，同时每天使用热水，起到清洗真空管集热管内管的作用，使太阳能热水器真空管集热管高温状况下结垢造成集热管有效吸热效率降低，每年要清理集热内的结垢及杂质也很麻烦，可能造成集热管损坏的问题得到有效解决；也可用普通真空管集热管，替代特制三高真空管集热管，叁种方案的热水器成本：指现有的工艺加以改进且保持原有材料的前提下比原产品下降30-----40％以上，提高了实际使用效率，实际生产时跟据需要组合而定；(4)由于水箱集热管的首部按装需要预留的集热管口较多，水箱的受力强度降低，因此在水箱低部增加承重加强支架(15)；(5)由于新产品的两边的不锈钢板没有与外界的接口，雨水不会侵入保温层内，集热管与水箱在中部接缝处有密封垫片，保障98％的雨水进不到保温层内，可能渗过的水，也会在水箱内的水处于高温状态时成从底部的出口处渗出；以上及室内各部件連接完毕后接通电源的工作原理：早晨当阳光日照照射太阳能热水器聚热管，聚热管中的水温逐步升高，同时与水箱中的水巡迥混合，当整体水温达到设置温度100℃以下时，组合体P形状管道中有水——封水层，常态时热量被阻于封水层内，当温度继续上升到100℃时，水蒸气有微量压力逸出封水层时被冷凝收集后成蒸馏水从内水箱底部管口接一三通，三通一端通过管道接室内收集容器中，海水受高温水份蒸发后的溶液被浓缩后，于17：左右把太阳能热水器中经过溶缩的海水放入水桶容器中，晚上水温降低冷却后就有食盐结晶折出，收集即可；本太阳能热水器可制热水、制蒸馏水、制盐。

Claims

1.一种能够进行太阳能热水器的常态保温、气态时冷凝收集成蒸馏水、集热管内的清洗、工业制盐等功能的等功能的装置——新型太阳能热水器，本装置仅采用硅胶垫片、不锈钢管、三通、磁性材料组成的塑料浮子、P形状的管道、电磁阀、电动阀、真空管集热管、水泵、定时系统、常开触点干簧管等部件按图顺序电连接组成，其特征是：水箱体成椭圆型设计，两边水平平行，水箱的集热管进出水口的孔是两边各有两个(或三个以上)下半排集热管进出水管口。

2.根据权力要求1所述的太阳能热水器全自动控制仪，其特征是：保温系统及最高水位限制系统的组成由空芯不锈钢管顶部弯曲成1-3圈0型状——总体成P形状，P形状的管道的另一头焊接在一头带罗纹的∏型(40---60mm)空芯不锈钢材料按图制作，组合体P形状管道中有水——封水层，常态时热量被阻于封水层内，当温度继续上升到100℃时，水蒸气有微量压力逸出封水层时被冷凝收集后成蒸馏水从内水箱底部管口流出。

3.根据权力要求1所述的太阳能热水器全自动控制仪，其特征是：原来的水箱按放在支架的上方，改为没有预留集热管口的一端放在原支架上，另一端预留集热管口的一端靠近地面的支架上；集热管的按装：集热管的首部按装在预留的集热管口，另一头尾部按装在与水箱平行的且垂直于水箱的集热管按装管口的集热管按装支架孔上。

4.根据权力要求1所述的太阳能热水器全自动控制仪，其特征是：水箱底部留有6只根据实际需要而定的带罗纹(或插口)的管口。

5.根据权力要求1所述的太阳能热水器全自动控制仪，其特征是：实际使用时跟据需要增减集热数量，也可以增大水箱的有效体积，由于这部份水是可以使用的，同时每天使用热水，起到清洗真空管集热管内管的作用，使太阳能热水器真空管集热管高温状况下结垢造成集热管有效吸热效率降低，每年要清理集热内的结垢及杂质也很麻烦，可能造成集热管损坏的问题得到有效解决；也可用普通真空管集热管，替代特制三高真空管集热管。

6.根据权力要求1所述的太阳能热水器全自动控制仪，其特征是：由于水箱集热管的首部按装需要预留的集热管口较多，水箱的受力强度降低，因此在水箱低部增加承重加强支架。

7.根据权力要求1所述的太阳能热水器全自动控制仪，其特征是：由于新产品的两边的不锈钢板没有与外界的接口，雨水不会侵入保温层内，集热管与水箱在中部接缝处有密封垫片，保障98％的雨水进不到保温层内，可能渗过的水，也会在水箱内的水处于高温状态时成从底部的出口处渗出。

8.根据权力要求1所述的太阳能热水器全自动控制仪，其特征是：最高水位限制用常开触点干簧管，不锈钢管管内装有四只干簧管的一端按一定距离要求分别焊接在漆包线刮开漆层的铜丝上并接电源V-，分别为低、中、高三挡合适水位切断指示。

9.根据权力要求1所述的太阳能热水器全自动控制仪，其特征是：海水受高温水份蒸发后的溶液被浓缩后，于17：左右把太阳能热水器中经过溶缩的海水放入水桶容器中，晚上水温降低冷却后就有食盐结晶折出，收集即可；本太阳能热水器可制热水、制蒸馏水、制盐。