CN201935289U - 智能高效蓄热型太阳能热水器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种智能高效蓄热型太阳能热水器，包括太阳能热水器本体，其特点是，还包括一与太阳能热水器本体的热水出水管连接的水泵、一相变材料蓄热装置、一通过止回阀连接到太阳能热水器本体的进水端的回水进水管、一通过热水出水阀连接到用户的热水输出管、以及一蓄热/出水控制电路；相变材料蓄热装置的输入端与水泵的输出端连接其输出端分别连接热水输出管和回水进水管；蓄热/出水控制电路包括一温度传感器、一调整电路、一单片机、一驱动电路，温度传感器设置在相变材料蓄热装置内，检测相变材料的温度，通过驱动电路控制止回阀或热水出水阀动作。具有结构紧凑、热效率高、吸放热温度恒定、智能化控制的优点。

Description

智能高效蓄热型太阳能热水器
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能热水器，尤其涉及一种智能高效蓄热型太阳能热水器。
背景技术
随着科技的进步和人民生活水平的提高，人们对热水的需求越来越大。
目前，市场上用于提供热水的热水器主要分为三类：电热水器、燃气热水器以及太阳能热水器。其中：电热水器能提供稳定温度的热水，其缺点仅能维持短时间的热水供给，而且需要长时间的预热，且浪费宝贵的能源。
燃气热水器的优点在于可以持续长时间的热水供给，而且无需预热，但是其缺点在于水温由于受排水量、流速以及开关频率的影响而变得十分不稳定，同时也存在必须使用燃气能源的问题。
能源问题是世界和中国经济社会发展面临的最严重的问题之一，常规能源的紧缺以及由此带来的环境污染问题，直接影响到未来人类社会可持续发展战略的实施进程。
太阳能热水器可以充分地利用太阳辐射的热量，可节约能源。但是其缺点在于体积庞大，而且在没有光照以及恶劣的天气变化下，无法供给令人满意的热水。而且，由于其储水箱容积的限制，仅能满足几个人洗浴的用热水需求，如有更多的人使用，则要靠增加热水器设备的数量来实现，浪费成本。
发明内容
本实用新型是为了克服现有技术存在的上述缺点而提供的一种智能高效蓄热型太阳能热水器，该智能高效蓄热型太阳能热水器在不扩大原有太阳能热管的规模下，通过使用蓄热装置，既能从太阳能热水器中获取热能，又能通过蓄热装置高效率的把热水传递给使用者，从而在多个用户使用时都能获得满意的热水使用效果。
本实用新型采取的技术方案是：智能高效蓄热型太阳能热水器，包括太阳能热水器本体，所述的太阳能热水器本体包括一冷水进水管、一热水出水管；其特点是，还包括一水泵、一相变材料蓄热装置、一回水进水管、一止回阀、一热水输出管、一热水出水阀、以及一蓄热/出水控制电路；所述的水泵的输入端通过管道与所述的太阳能热水器本体的热水出水管连接；所述的相变材料蓄热装置的输入端通过管道与所述的水泵的输出端连接；该相变材料蓄热装置的输出端分别连接热水输出管和回水进水管，所述的热水输出管通过热水出水阀连接到用户，所述的回水进水管通过止回阀连接到太阳能热水器本体的回水进水端；所述的蓄热/出水控制电路包括一温度传感器、一调整电路、一单片机、一驱动电路，所述的温度传感器设置在所述相变材料蓄热装置内，所述的调整电路的输入端与温度传感器的输出端电连接，所述的调整电路的输出端与所述单片机的输入端电连接，所述的单片机的控制端与所述驱动电路电连接，所述驱动电路的输出端分别连接水泵、止回阀、热水出水阀。
上述智能高效蓄热型太阳能热水器，其中，所述的相变材料蓄热装置包括一保温壳体、设置在保温壳体内的相变蓄热材料，以及容置在所述相变蓄热材料中的换热管束，所述的换热管束的输入端与连接所述水泵输出端的管道贯通连接，所述的换热管束的输出端通过管道分别与所述的回水进水管和热水输出管连接。
上述智能高效蓄热型太阳能热水器，其中，所述的相变蓄热材料包括石蜡或石蜡与其他相变材料组合的复合相变材料。
上述智能高效蓄热型太阳能热水器，其中，所述的相变蓄热材料实现相变过程的温度选择40摄氏度～80摄氏度中任意一温度值。
上述智能高效蓄热型太阳能热水器，其中，所述的换热管束包括由多个弹性管螺旋缠绕而成。
上述智能高效蓄热型太阳能热水器，其中，所述的换热管束包括多个间隔设置的直管。
上述智能高效蓄热型太阳能热水器，其中，所述的直管在管外壁设有肋片。
上述智能高效蓄热型太阳能热水器，其中，所述的换热管束包括多个间隔设置的波纹管。
上述智能高效蓄热型太阳能热水器，其中，所述的换热管束包括多个间隔设置的弯管。
上述智能高效蓄热型太阳能热水器，其中，所述的换热管束包括多个盘管。
由于本实用新型采用了以上的技术方案，其产生的技术效果是明显的：
1、由于本实用新型为太阳能热水器本体配套了相变蓄热装置，该相变蓄热装置是缓解能量供求双方在时间、强度及地点上不匹配的有效方式，是合理利用能源及减轻环境污染的有效途径，是广义热能系统优化运行的重要手段。
2、由于采用具有相变蓄热以及储热密度大特点的石蜡作为相变蓄热材料，因此使蓄热装置具有结构紧凑、体积小、热效率高、吸放热温度恒定、易于控制等突出的优点。
3、通过采用太阳能热水器本体与相变蓄热装置配套使用，使热水的出水量提高10倍。
4、采用蓄热/出水控制电路智能化控制整个系统的蓄热和输出热水的工作，操作方便、可靠。
附图说明
本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图进一步给出。
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图2是本实用新型的蓄热/出水控制电路的电方框图。
具体实施方式
请参阅图1。本实用新型智能高效蓄热型太阳能热水器，包括太阳能热水器本体1，所述的太阳能热水器本体包括储水箱10、一连接在所述储水箱10的冷水进水端的冷水进水管11、一连接在所述储水箱10的热水出水端的热水出水管12；还包括一水泵2、一相变材料蓄热装置3、一回水进水管4、一止回阀5、一热水输出管6、一热水出水阀7，以及一蓄热/出水控制电路8；所述的水泵的输入端通过管道与所述的太阳能热水器本体的热水出水管12连接；所述的相变材料蓄热装置3的输入端通过管道与所述的水泵2的输出端连接；该相变材料蓄热装置3的输出端分别连接热水输出管6和回水进水管4，所述的热水输出管6通过热水出水阀7连接到用户，所述的回水进水管4通过止回阀5连接到太阳能热水器本体的回水进水端13。
本实用新型智能高效蓄热型太阳能热水器中，所述的相变材料蓄热装置3包括一保温壳体31、设置在保温壳体内的相变蓄热材料32，以及容置在所述相变蓄热材料中的换热管束33，所述的换热管束的输入端与连接所述水泵2输出端的管道贯通连接，所述的换热管束的输出端通过管道分别与所述的回水进水管4和热水输出管6连接。所述的相变蓄热材料包括石蜡或石蜡与其他相变材料例如硅粉、沥青等组合的复合相变材料。所述相变蓄热材料实现相变过程的温度选择40摄氏度～80摄氏度中任意一温度值，本实施例选择70摄氏度。
本实用新型智能高效蓄热型太阳能热水器中，所述的换热管束可由各种形状的金属管构成，包括多个间隔平行设置的直管，或在外壁设有肋片的直管，或多个间隔平行设置的波纹管，或多个间隔设置的弯管，或多个盘管，或由多个弹性管螺旋缠绕而成。本实施例换热管束33采用由多个弹性管螺旋缠绕而成的换热管束，以获得更大的热效率。
本实用新型的工作由蓄热/出水控制电路8控制，请参阅图2。本实用新型所述的蓄热/出水控制电路8包括一温度传感器81、一调整电路82、一单片机83、一驱动电路84，所述的温度传感器81设置在所述相变材料蓄热装置3内，所述的调整电路82的输入端与达到温度传感器的输出端电连接，所述的调整电路的输出端与所述单片机的输入端电连接，所述的单片机83的控制端与所述驱动电路电连接，所述驱动电路的输出端分别控制水泵2、止回阀5或热水出水阀7动作。控制开关设置在控制面板80上，在该控制面板上还可设置有显示热水温度的显示屏。
本实用新型的工作原理是：打开控制开关，蓄热/出水控制电路中的温度传感器检测相变材料蓄热装置的温度，水泵运转，太阳能热水器本体的储水箱中的热水由水泵打入相变材料蓄热装置，此时，如果太阳能热水器本体的储水箱中的热水温度低于或等于相变材料蓄热装置设定的相变温度时，驱动电路的输出端控制止回阀开启，热水出水阀关闭，从相变材料蓄热装置中换热管束输出的水经止回阀流经回水进水管通过太阳能热水器本体的回水进水端进入太阳能热水器本体，不断循环；当相变材料蓄热装置中相变蓄热材料的温度达到设定的相变温度，例如70摄氏度，变蓄热材料由固体变为液态，并蓄热。蓄热/出水控制电路中的温度传感器检测到该温度，驱动电路的输出端控制止回阀关闭。使用热水时，打开热水出水阀，热水输出管输出热水，供使用者使用。
本实用新型具有供热快、供水时间长而稳定、使用安全性好、待机热量保存性能良好、结构紧凑、方便实用等优点。

Claims (10)

1.智能高效蓄热型太阳能热水器，包括太阳能热水器本体，所述的太阳能热水器本体包括一冷水进水管、一热水出水管；其特征在于，还包括一水泵、一相变材料蓄热装置、一回水进水管、一止回阀、一热水输出管、一热水出水阀、以及一蓄热/出水控制电路；
所述的水泵的输入端通过管道与所述的太阳能热水器本体的热水出水管连接；
所述的相变材料蓄热装置的输入端通过管道与所述的水泵的输出端连接；该相变材料蓄热装置的输出端分别连接热水输出管和回水进水管，所述的热水输出管通过热水出水阀连接到用户，所述的回水进水管通过止回阀连接到太阳能热水器本体的回水进水端；
所述的蓄热/出水控制电路包括一温度传感器、一调整电路、一单片机、一驱动电路，所述的温度传感器设置在所述相变材料蓄热装置内，所述的调整电路的输入端与温度传感器的输出端电连接，所述的调整电路的输出端与所述单片机的输入端电连接，所述的单片机的控制端与所述驱动电路电连接，所述驱动电路的输出端分别连接水泵、止回阀、热水出水阀。
2.根据权利要求1所述的智能高效蓄热型太阳能热水器，其特征在于，所述的相变材料蓄热装置包括一保温壳体、设置在保温壳体内的相变蓄热材料，以及容置在所述相变蓄热材料中的换热管束，所述的换热管束的输入端与连接所述水泵输出端的管道贯通连接，所述的换热管束的输出端通过管道分别与所述的回水进水管和热水输出管连接。
3.根据权利要求2所述的智能高效蓄热型太阳能热水器，其特征在于，所述的相变蓄热材料包括石蜡或石蜡与其他相变材料组合的复合相变材料。
4.根据权利要求2所述的智能高效蓄热型太阳能热水器，其特征在于，所述的相变蓄热材料实现相变过程的温度选择40摄氏度～80摄氏度中任意一温度值。
5.根据权利要求2所述的智能高效蓄热型太阳能热水器，其特征在于，所述的换热管束包括由多个弹性管螺旋缠绕而成。
6.根据权利要求2所述的智能高效蓄热型太阳能热水器，其特征在于，所述的换热管束包括多个间隔设置的直管。
7.根据权利要求6所述的智能高效蓄热型太阳能热水器，其特征在于，所述的直管在管外壁设有肋片。
8.根据权利要求2所述的智能高效蓄热型太阳能热水器，其特征在于，所述的换热管束包括多个间隔设置的波纹管。
9.根据权利要求2所述的智能高效蓄热型太阳能热水器，其特征在于，所述的换热管束包括多个间隔设置的弯管。
10.根据权利要求2所述的智能高效蓄热型太阳能热水器，其特征在于，所述的换热管束包括多个盘管。
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