CN201476316U - 一种太阳能热水器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及太阳能热水器技术领域,公开了一种太阳能热水器,包括第一加热水箱和集热器,还包括压缩机、第二加热水箱,所述第二加热水箱内设有冷凝管,所述冷凝管的两端分别通过连接管与所述压缩机的制冷剂入口、制冷剂出口连通;所述第二加热水箱与所述第一加热水箱连通。这种结构的太阳能热水器在阴雨天或太阳辐射强度较小的情况下,通过压缩机提供温度较高的制冷液间接对水进行加热,加热水箱没有直接和任何电器连接,太阳能热水器不会出现漏电现象,太阳能热水器的安全性较高,仅压缩机消耗电能,能够节省电能。

Description

一种太阳能热水器
技术领域
本实用新型涉及太阳能热水器技术领域,尤其涉及一种太阳能热水器。
背景技术
随着人民生活水平的提高,热水器在日常生活中的应用越来越广泛。
现有的热水器按照能量来源分为燃气、燃煤、燃油热水器,以及电热水器等几大类。上述燃气、燃煤、燃油热水器消耗的均是不可再生能源,还造成环境的污染;同时,在能源价格持续高涨的今天,上述燃气、燃煤、燃油热水器的使用费用很高,给用户带来了较大的经济负担。由于用电量大,电价也有持续增长的趋势,上述电热水器的广泛应用也存在不小的障碍。
在此背景下,太阳能热水器以其能源清洁环保、使用费用较低、使用简单方便等优势得到广泛的应用,这将对我国国民经济和环保事业带来重大影响。
请参看图1,图1为现有技术中一种典型的太阳能热水器的结构示意图。
如图1所示,该太阳能热水器包括集热器11和加热水箱12。
集热器11能够吸收太阳辐射能量,并将吸收的太阳辐射能量转化为集热器11的内能,集热器11内部设有可供介质液体流动的管路,集热器11设有进液口11-1和出液口11-2;介质液体可以从进液口11-1经过集热器11内的管路流至出液口11-2。介质液体在集热器11内的管路内流动时,介质液体与集热器11进行热交换,集热器11吸收的太阳辐射能量转化为介质液体的内能。
加热水箱12内设置有介质水箱13,介质水箱13内用于容纳进行热交换的介质流体,介质水箱13上设有介质入口13-1和介质出口13-2,介质入口13-1与集热器11的出液口11-2连通,介质出口13-2与集热器11的进液口11-1连通。
加热水箱12上设置有热水出口12-1和冷水入口12-2,可以通过冷水入口12-2向加热水箱12内补充冷水,热水出口12-1通过管路与终端用水口连接。
介质水箱13内的介质流体进入集热器11内,介质流体在集热器11内的管路内流动,集热器11吸收太阳辐射能量,介质流体与集热器11进行热交换,被加热的介质流体流回介质水箱13内,介质流体将通过介质水箱13与加热水箱12内的水进行热交换,介质流体的内能不断传递给加热水箱12内的用水,使得加热水箱12内的用水温度不断升高,从而实现对加热水箱12内用水的加热。
这种结构的太阳能热水器,必须在有太阳辐射的情况才可以对用水进行加热,在阴雨天或太阳辐射强度较小的情况下,加热水箱12内的用水的温度往往达不到使用要求,用户就不能够正常的使用到热水进行洗澡等。
现有技术中,为了保证用户在阴雨天或太阳辐射强度较小的情况下,能够正常使用到热水,通常在加热水箱内设置电加热棒,通过电加热棒对加热水箱内的水进行加热,使得加热水箱内的水的温度达到使用要求。但是,由于电加热棒必须插入在加热水箱内的水里面,而加热水箱也为金属结构,在使用电加热棒的过程中,容易出现漏电现象,太阳能热水器的安全性得不到保证;同时,由于各地的水质不同,使用时间较长后,电加热棒的表面容易附着较厚的水垢,使得电加热棒的加热效率较低,将浪费较多的电能。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种太阳能热水器,该太阳能热水器在阴雨天或太阳辐射强度较小的情况下,仍能够加热出温度较高的用水,且安全性更高,消耗电能更少。
为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种太阳能热水器,包括第一加热水箱和集热器,还包括压缩机、第二加热水箱,所述第二加热水箱内设有冷凝管,所述冷凝管的两端分别通过连接管与所述压缩机的制冷剂入口、制冷剂出口连通;所述第二加热水箱与所述第一加热水箱连通。
优选的,所述第二加热水箱与所述第一加热水箱连通,具体为,所述第二加热水箱与所述第一加热水箱通过进水管和出水管连通。
优选的,所述进水管或所述出水管上设有循环泵。
优选的,所述冷凝管与所述压缩机之间的连接管上设有蒸发器。
优选的,所述冷凝管为波纹管。
优选的,还包括循环控制系统,用于控制所述第一加热水箱与所述第二加热水箱之间的水循环,该循环控制系统包括:
第一温度传感器,用于检测所述第一加热水箱内的水温,并向控制器发送水温信号;
第二温度传感器,用于检测所述第二加热水箱内的水温,并向所述控制器发送水温信号;
控制器,用于接收所述第一温度传感器发出的水温信号、所述第二温度传感器发出的水温信号;并根据所述第一加热水箱内的水温与所述第二加热水箱内的水温之间的差值,控制第一加热水箱内的水是否与第二加热水箱内的水进行循环,若所述差值大于预设值,控制器则控制第一加热水箱内的水与第二加热水箱内的水进行循环;若所述差值小于预设值,控制器则控制第一加热水箱内的水与第二加热水箱内的水不进行循环。
本实用新型提供的太阳能热水器,包括第一加热水箱和集热器,集热器可以对第一加热水箱内的用水进行加热,还包括压缩机、第二加热水箱,第二加热水箱内设有冷凝管,冷凝管的两端分别通过连接管与压缩机的制冷剂入口、制冷剂出口连通,冷凝管与压缩机组成一个循环回路;第二加热水箱与第一加热水箱连通。
这种结构的太阳能热水器,在太阳辐射强度较大的情况下,通过集热器对第一加热水箱内的用水进行加热,在阴雨天或太阳辐射强度较小的情况下,启动压缩机,压缩机内的温度较高的制冷液进入冷凝管内,制冷液通过冷凝管与第二加热水箱内的水进行加热,可以将第二加热水箱内的水加热到较高温度,第二加热水箱与第一加热水箱连通,第二加热水箱内的水可以与第一加热水箱内的水进行热循环,逐渐将第一加热水箱内的水加热到较高温度,用户就可以正常使用热水。
这种结构的太阳能热水器在阴雨天或太阳辐射强度较小的情况下,通过压缩机提供温度较高的制冷液间接对水进行加热,加热水箱没有直接和任何电器连接,太阳能热水器不会出现漏电现象,太阳热热水器的安全性较高,仅压缩机消耗电能,能够节省电能。
附图说明
图1为现有技术中一种典型的太阳能热水器的结构示意图;
图2为本实用新型第一实施例提供的太阳能热水器的结构示意图;
图3为本实用新型第二实施例提供的太阳能热水器的结构示意图;
其中,图1-图3中:
集热器11、进液口11-1、出液口11-2、加热水箱12、热水出口12-1、冷水入口12-2、介质水箱13、介质入口13-1、介质出口13-2;
集热器21、进液口21-1、出液口21-2、第一加热水箱22、热水出口22-1、冷水入口22-2、介质水箱23、介质入口23-1、介质出口23-2、第二加热水箱24、冷凝管25、压缩机26、出水管27、进水管28、循环泵29;
集热器31、第一加热水箱32、介质水箱33、第二加热水箱34、冷凝管35、压缩机36、出水管37、进水管38、循环泵39、蒸发器310。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种太阳能热水器,该太阳能热水器在阴雨天或太阳辐射强度较小的情况下,仍能够加热出温度较高的用水,且安全性更高,消耗电能更少。
下面结合附图对本实用新型的内容进行描述,以下的描述仅是示范性和解释性的,不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。
请参看图2,图2为本实用新型第一实施例提供的太阳能热水器的结构示意图。
如图2所示,本实用新型提供的太阳能热水器包括集热器21、第一加热水箱22、第二加热水箱24、冷凝管25和压缩机26。
集热器21能够吸收太阳辐射能量,并将吸收的太阳辐射能量转化为集热器21的内能,集热器21内部设有可供介质液体流动的管路,集热器21设有进液口21-1和出液口21-2;介质液体可以从进液口21-1经过集热器21内的管路流至出液口21-2。介质液体在集热器21内的管路内流动时,介质液体与集热器21进行热交换,集热器21吸收的太阳辐射能量转化为介质液体的内能。
第一加热水箱22内设置有介质水箱23,介质水箱23内用于容纳进行热交换的介质流体,介质水箱23上设有介质入口23-1和介质出口23-2,介质入口23-1与集热器21的出液口21-2连通,介质出口23-2与集热器21的进液口21-1连通。
第一加热水箱22上设置有热水出口22-1和冷水入口22-2,可以通过冷水入口22-2向加热水箱22内补充冷水,热水出口22-1通过管路与终端用水口连接。
介质水箱23内的介质流体进入集热器21内,介质流体在集热器21内的管路内流动,集热器21吸收太阳辐射能量,介质流体与集热器21进行热交换,被加热的介质流体流回介质水箱23内,介质流体将通过介质水箱23与第一加热水箱22内的水进行热交换,介质流体的内能不断传递给第一加热水箱22内的用水,使得第一加热水箱22内的用水温度不断升高,从而实现对第一加热水箱22内用水的加热。
第二加热水箱24内设有冷凝管25,冷凝管25的两端分别通过连接管与所述压缩机26的制冷剂入口、制冷剂出口连通。第二加热水箱24与第一加热水箱22连通。冷凝管25与压缩机26通过连接管组成一个闭合的循环回路。
优选方案中,冷凝管25为呈螺旋状分布的波纹管,波纹管具有补偿吸收管道轴向、横向角向热变形的特点,而且波纹管上的突起结构具有更大的散热面积,散热效果更好。这样,冷凝管25与第二加热水箱24内的水的接触面积更大,冷凝管25的热交换效果更好。
压缩机26可以向冷凝管25内提供高温的制冷液,在一种具体的实施方式中,制冷液可以为氟利昂R127。
在一种具体的实施方式中,第二加热水箱24与所述第一加热水箱22连通,具体为,第二加热水箱24与第一加热水箱22分别通过出水管27和进水管28连通。这样,第一加热水箱22与第二加热水箱24之间通过出水管27、进水管28形成一个闭合的循环通路,第一加热水箱22内的温度较低的水通过进水管28可以进入第二加热水箱24内,第二加热水箱24内的温度较高的水通过出水管27可以进入第一加热水箱22内,第一加热水箱22与第二加热水箱24之间可以不断进行热交换。
为了使得第一加热水箱22与第二加热水箱24之间能够以较快的速度进行水循环,可以在第一加热水箱22与第二加热水箱24之间的出水管27或进水管28上设置一个循环泵29。在一种具体的实施方式中,如图2所示,循环泵29设置在进水管28上。
如果第一加热水箱22与第二加热水箱24之间一直不间断地进行水循环,在不间断的水循环过程中,将有大量的热量通过出水管27、进水管28散发掉,造成热量损失;同时由于循环泵29不停地工作,也将消耗大量电能。
为解决上述技术问题,本实用新型提供的太阳能热水器还包括循环控制系统,用于控制第一加热水箱22与第二加热水箱24之间的水循环,该循环控制系统包括:第一温度传感器、第二温度传感器和控制器。
第一温度传感器,用于检测第一加热水箱22内的水温,并向控制器发送水温信号。第一温度传感器可安装在第一加热水箱22内的水面下,可以检测出第一加热水箱22内的水温。
第二温度传感器,用于检测第二加热水箱24内的水温,并向控制器发送水温信号。第二温度传感器可安装在第二加热水箱24内的水面下,可以检测出第二加热水箱24内的水温。
控制器,用于接收所述第一温度传感器检测的水温信号、所述第二温度传感器检测的水温信号;并根据所测得的第一加热水箱内的水温与所测得的第二加热水箱内的水温之间的差值,控制第一加热水箱内的水是否与第二加热水箱内的水进行循环,若所述差值大于预设值,控制器则控制第一加热水箱内的水与第二加热水箱内的水进行循环;若所述差值小于预设值,控制器则控制第一加热水箱内的水与第二加热水箱内的水不进行循环。
控制器接收第一温度传感器检测到的水温信号、第二温度传感器检测到的水温信号,比较第一加热水箱22内的水温与第二加热水箱24内的水温之间的差值,若二者之间的差值小于预设值,第一加热水箱22与第二加热水箱24之间不进行水循环;若二者之间的温差大于预设值,控制器则控制循环泵29进行工作,使得第一水箱22与第二加热水箱24之间进行水循环。
通过循环控制系统,只有第一加热水箱22内的水温低于第二加热水箱24内的水温一定值时,第一加热水箱22内的水才会与第二加热水箱24内的热水进行循环。从而减少了第一加热水箱22与第二加热水箱24之间因进行不间断水循环造成的热量损失,同时还节省了循环泵29所消耗的电能。
以下介绍本实用新型提供的太阳能热水器的工作原理。
本实用新型提供的太阳能热水器,包括第一加热水箱22和集热器21,集热器21可以对第一加热水箱22内的用水进行加热,还包括压缩机26、第二加热水箱24,第二加热水箱24内设有冷凝管25,冷凝管25的两端分别通过连接管与压缩机26的制冷剂入口、制冷剂出口连通,冷凝管25与压缩机26组成一个循环回路;第二加热水箱24与第一加热水箱22连通。
这种结构的太阳能热水器,在太阳辐射强度较大的情况下,通过集热器21对第一加热水箱22内的用水进行加热,在阴雨天或太阳辐射强度较小的情况下,启动压缩机26,压缩机26内的温度较高的制冷液进入冷凝管25内,制冷液通过冷凝管25与第二加热水箱24内的水进行热交换,可以将第二加热水箱24内的水加热到较高温度,第二加热水箱24与第一加热水箱22连通,第二加热水箱24内的水可以与第一加热水箱22内的水进行热循环,逐渐将第一加热水箱22内的水加热到较高温度,用户就可以正常使用热水。
这种结构的太阳能热水器在阴雨天或太阳辐射强度较小的情况下,通过压缩机26提供温度较高的制冷液间接对水进行加热,第一加热水箱22没有直接和任何用电器连接,太阳能热水器不会出现漏电现象,太阳热热水器的安全性较高,仅压缩机26消耗电能,能够节省电能。
本实用新型提供的太阳能热水器中,在冷凝管与压缩机组成的闭合回路中还可以设置蒸发器,以下实施例将对此进行简单介绍。
请参看图3,图3为本实用新型第二实施例提供的太阳能热水器的结构示意图。
如图3所示,本实用新型提供的太阳能热水器包括集热器31、第一加热水箱32、介质水箱33、第二加热水箱34、冷凝管35和压缩机36、蒸发器310。
第二加热水箱34通过出水管37、进水管38与第一加热水箱32连通,优选方案中,在进水管38上设置有循环泵39。
第二加热水箱34内设置有冷凝管35,冷凝管35、蒸发器310、压缩机36组成一个闭合的循环回路。冷凝管35内温度较高的制冷液与第二加热水箱34内的水进行热交换后,温度较低,从冷凝管35内出来的温度较低的制冷液进入蒸发器310中,蒸发器310可作为一个制冷装置,与外界温度较高的介质进行热交换,吸收温度较高的介质的热量,提高制冷液的温度,同时还达到降低外界温度较高的介质的温度的目的。
其余具体实施过程与上述实施例类似,在此不再做详细介绍。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式的描述,应当指出,由于文字表达的有限性,而在客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种太阳能热水器,包括第一加热水箱和集热器,其特征在于,还包括压缩机、第二加热水箱,所述第二加热水箱内设有冷凝管,所述冷凝管的两端分别通过连接管与所述压缩机的制冷剂入口、制冷剂出口连通;所述第二加热水箱与所述第一加热水箱连通。
2.根据权利要求1所述的太阳能热水器,其特征在于,所述第二加热水箱与所述第一加热水箱连通,具体为,所述第二加热水箱与所述第一加热水箱通过进水管和出水管连通。
3.根据权利要求2所述的太阳能热水器,其特征在于,所述进水管或所述出水管上设有循环泵。
4.根据权利要求1所述的太阳能热水器,其特征在于,所述冷凝管与所述压缩机之间的连接管上设有蒸发器。
5.根据权利要求1所述的太阳能热水器,其特征在于,所述冷凝管为波纹管。
6.根据权利要求1-5任一项所述的太阳能热水器,其特征在于,还包括循环控制系统,用于控制所述第一加热水箱与所述第二加热水箱之间的水循环,该循环控制系统包括:
第一温度传感器,用于检测所述第一加热水箱内的水温,并向控制器发送水温信号;
第二温度传感器,用于检测所述第二加热水箱内的水温,并向所述控制器发送水温信号;
控制器,用于接收所述第一温度传感器发出的水温信号、所述第二温度传感器发出的水温信号;并根据所述第一加热水箱内的水温与所述第二加热水箱内的水温之间的差值,控制第一加热水箱内的水是否与第二加热水箱内的水进行循环,若所述差值大于预设值,控制器则控制第一加热水箱内的水与第二加热水箱内的水进行循环;若所述差值小于预设值,控制器则控制第一加热水箱内的水与第二加热水箱内的水不进行循环。
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