CN203068816U

CN203068816U - 一种太阳能热水器

Info

Publication number: CN203068816U
Application number: CN 201320096675
Authority: CN
Inventors: 叶雪梅
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-03-04
Filing date: 2013-03-04
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2023-03-04

Abstract

本实用新型公开一种太阳能热水器，包括保温水箱、太阳能集热器、支撑保温水箱与太阳能集热器的支架，还包括包括热泵、对热泵进行控制的热泵控制器、给保温水箱补水的自动补水装置，所述热泵控制器通过上水电磁阀控制自动补水装置，自动补水装置位于保温水箱上方，热泵通过工质出连接管和工质进连接管与换热管连通，换热管横向插入保温水箱中。

Description

一种太阳能热水器

技术领域

本实用新型属于水制热技术领域，具体地说是一种热泵太阳能热水器。

背景技术

现有的热泵太阳能热水器，存在下面四个问题：

一是补水方式普遍采用电极式水位传感器来控制电磁阀补水或机械式浮球阀来补水，这样的补水方式密封性差易渗漏，易腐蚀寿命短，受水压压力变化影响补水速度，无法承受冷热水变化导致密封件失灵。

二是现有的热泵太阳能热水器（或太阳能热泵热水器）只是简单的将热泵主机与太阳能热水器拼装在一起，技术不成熟、生产装配工艺落后，必然导致热泵的换热器在太阳能水箱中腐蚀穿孔，而且换热器体积大占用空间大，结垢后不能拆卸难于清洗影响换热效率，同时缩小了应用范围。

三是现有的热泵太阳能热水器（或太阳能热泵热水器）应用范围极小，受热泵技术的影响，目前的热泵太阳能热水器（或太阳能热泵热水器）只能在环境温度0℃以上的华南部分地区使用，低于0℃的地方由于热泵主机结霜无法工作导致热水器瘫痪，因此这样的热水器受环境温度的影响极大，使用范围极小。

四是现有的热泵太阳能热水器（或太阳能热泵热水器）的用水方式单一，普遍采用边用水边进水的方式，这样的进水方式在连续用水集中时必然导致水温无法恒定，热水越用越冷，或是补水速度慢于用水速度导致热水出水缓慢，极大的影响洗浴舒适度。同时这样的边用水边进水方式为保持水箱的温度恒定在55℃，必然在夜晚也要热泵辅助加热到设定的温度，自然热泵工作时间要延长，水箱存在热流失，节能效果有所降低，在夏季的时候经过白天太阳的暴晒，水箱温度可以达到100℃甚至沸腾，使得水箱内部的配件寿命短，而且高温热水容易烫伤人，同时冷热水无法混合适宜的水温，不能用花洒洗浴只能用水桶来盛装勾兑洗浴，使用不方便影响洗浴舒适度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种新型密封性好、耐腐蚀，高效、可用性高的太阳能热水器。

本实用新型采取的设计方案为：

一种太阳能热水器，包括保温水箱、太阳能集热器、支撑保温水箱与太阳能集热器的支架，还包括热泵、对热泵进行控制的热泵控制器、给保温水箱补水的自动补水装置，所述热泵控制器通过上水电磁阀控制自动补水装置，自动补水装置位于保温水箱上方，热泵通过工质出连接管和工质进连接管与换热管连通，换热管横向插入保温水箱中。

优选的，所述的热泵包括与热泵控制器相接的水位传感器、放水电池阀、温度传感器，所述的换热管为螺旋弹簧式换热管，换热管与工质出连接管和工质进连接管通过连接座连接，换热管与连接座之间为可拆卸连接。优选的，所述保温水箱包括热泵换热器安装孔、电热管安装孔、水位传感器安装孔、第一出水口、第二出水口、第三出水口、排气口、进水口；温度传感器安装在保温水箱上，所述的保温水箱水箱壁包括保温层,自动补水装置通过第一出水口安装到保温水箱上，换热管通过热泵换热器安装孔安装到保温水箱上，水位传感器通第二进水口安装到保温水箱上，电热管通过电热管安装孔安装到保温水箱上。

优选的，所述的自动补水装置包括水腔、补水阀，所述的补水阀包括阀体、阀门开闭杠杆、浮球、浮球高度调节螺杆、导向杆，所述的导向杆垂直固定在水箱底部，阀体横向安装于于导向杆上部，浮球套在导向杆上，浮球通过浮球高度调节螺杆带动阀门开闭杠杆绕支点转动，阀体包括出水口，阀门开闭杠杆的阻力臂端包括盖紧出水口的阀门。所述的导向杆上设置有限制浮球活动范围的限位槽。

优选的，所述的阀门开闭杠杆的支点位于导向杆中轴与阀体中轴相交处。

优选的，所述的阀门开闭杠杆的支点位于出水口的最上端。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

（1）自动补水装置，利用耐高温和低温的硅橡胶密封件，并借助杠杆原理，通过浮球和阀门开闭杠杆，只需极小的浮力即可开闭阀体，有效杜绝了传统的浮球补水装置密封性差易渗漏的问题和关闭不死的问题。补水箱内胆采用不锈钢材料制作，补水阀体采用耐高温的材料注塑成型，使用寿命延长2倍以上，有效杜绝了电极式补水装置易腐蚀寿命短的问题，以及现有补水装置无法承受冷热水变化导致密封件失灵的问题。进水口与出水口管径相同，且在同一直线上，将流体的阻力减少到最低限度，有效杜绝了现有补水装置受水压压力变化影响补水速度的问题。

（2）热泵的换热器具有耐腐蚀、耐酸碱的特性，换热效率高使用寿命长，并适合不同水质的区域使用；换热器盘绕成螺旋弹簧式的盘管，具有体积小巧的特点，可以降低系统内的工质流速，达到提高换热效率的作用，还具有弹簧式的良好伸缩性和良好弯曲性，可以在狭小的容器内自由伸缩和弯曲，极大的提高其应用范围。采用法兰盘或螺纹的固定方式，可以方便快捷的拆装进行清洗，保持换热器的长期稳定的换热效率。

（3）本申请具有具有多功能安装口，可以安装热泵和电热管来辅助加热，不受气候的影响，应用范围广阔；可以根据不同的进水方式连接进水装置，稳定性更高；可以根据不同的用水方式连接不同出水口，节能环保又使用方便，达到多功能多用途的目的。

附图说明

图1 为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型所述热泵结构示意图；

图3为本实用新型所述保温水箱结构示意图；

图4为本实用新型所述自动补水装置示意图；

图5为本实用新型第一种工作关系连接图；

图6为本实用新型第二种工作关系连接图。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

如附图1、2、3、4、所示:1.一种太阳能热水器，包括保温水箱5、太阳能集热器6、支撑保温水箱与太阳能集热器的支架7,还包括包括热泵1、对热泵进行控制的热泵控制器3、给保温水箱补水的自动补水装置2，所述热泵控制器通过上水电磁阀4控制自动补水装置，自动补水装置位于保温水箱上方，热泵通过工质出连接管12和工质进连接管11与换热管9连通，换热管横向插入保温水箱中。所述的热泵包括与热泵控制器相接的水位传感器15、放水电池阀16、温度传感器17，所述的换热管为螺旋弹簧式换热管，换热管与工质出连接管和工质进连接管通过连接座8连接，换热管与连接座之间为可拆卸连接。所述保温水箱包括热泵换热器安装孔31、电热管安装孔33、水位传感器安装孔32、第一出水口34、第二出水口35、第三出水口36、排气口37、进水口38；温度传感器安装在保温水箱上，所述的保温水箱水箱壁包括保温层39,自动补水装置通过第一出水口安装到保温水箱上，换热管通过热泵换热器安装孔安装到保温水箱上，水位传感器通第二进水口安装到保温水箱上，电热管通过电热管安装孔安装到保温水箱上。

所述的自动补水装置包括水腔20、补水阀，所述的补水阀包括阀体21、阀门开闭杠杆22、浮球23、浮球高度调节螺杆24、导向杆25，所述的导向杆25垂直固定在水箱20底部，阀体21横向安装于于导向杆25上部，浮球23套在导向杆25上，浮球23通过浮球高度调节螺杆24带动阀门开闭杠杆22绕支点转动，阀体包括出水口，阀门开闭杠杆22的阻力臂端包括盖紧出水口的阀门26。所述的导向杆上设置有限制浮球活动范围的限位槽27。所述的阀门开闭杠杆的支点k可以位于导向杆中轴与阀体中轴相交处。

所述的阀门开闭杠杆的支点也可以位于出水口的最上端。

如图5所示，本申请第一种工作方式：是一种是最节能的运行方式定时上水定时用水，工作方式是上水电磁阀由热泵控制器来控制，在设定时间内电磁阀开启上水，同时通过自动补水装置来控制进水的水位，当进水达到设定水位时，自动补水装置就自动关闭补水，在达到关闭时间时上水电磁阀关闭，是通过时间和水位两种联控方式来进行补水；保温水箱水满后，通过太阳能集热器将保温水箱内的冷水加热，当出现阴雨天时，保温水箱的水温达不到设定温度时，通过温度传感器发出信号给热泵控制器来控制热泵主机开启工作，达到温度时，再由温度传感器发出信号给热泵控制器来控制热泵主机关闭；在达到用水时间时，放水电磁阀开启，通过热水使用口供应到各热水使用点上。

图5中自动补水装置入水口41、电热管42、第二出水口阀门43、热水使用口44.

如图6所示，另一种工作方式是全天候的运行方式，边用水边上水，可以24小时不间断供应热水，工作方式是上水通过自动补水装置来控制进水的水位，当进水达到设定水位时，自动补水装置就自动关闭补水，低于设定水位时，自动补水装置自动开启补水，即一边用水就一边进行补水，保温水箱始终保持满水状态，然后通过太阳能集热器将保温水箱内的冷水加热，当出现阴雨天时或保温水箱的水温低于设定温度时，通过温度传感器发出信号给热泵控制器来控制热泵主机开启工作，达到温度时，再由温度传感器发出信号给热泵控制器来控制热泵主机关闭，也始终保持保温水箱的水温不低于设定温度，实现24小时不间断供应热水，第二出水口处设置一个常闭的闸阀与第三出水口连通，当使用时热水，如果进水的水压大补水速度与用水速度同步时，通过第三出水口流出，将保温水箱顶部的热水通过热水使用口供应到各热水使用点上；如果进水的水压小补水速度慢于用水速度时，将第二出水口处的闸阀开启，通过第三出水口和第二出水口同时流出，避免了进出水不平衡在临界点时导致热水小甚至无热水用的情况发生。图6中，堵头46、自动补水装置入水口41、第二出水口阀门43、热水使用口44.

为了使得这种热泵太阳能热水器的应用范围能推广全国，就在保温水箱底部加装了一个电热管，当热泵主机出现故障时或环境温度低于0℃时，由电热管辅助加热，不影响热水器正常使用，更重要的是其使用范围不在局限在华南部分地区使用，几乎全国各地都可安装使用。

以上为本实用新型较佳的实现方式，需要说明的是，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种太阳能热水器，包括保温水箱（5）、太阳能集热器（6）、支撑保温水箱与太阳能集热器的支架（7），其特征在于：还包括热泵（1）、对热泵进行控制的热泵控制器（3）、给保温水箱补水的自动补水装置（2），所述热泵控制器通过上水电磁阀（4）控制自动补水装置，自动补水装置位于保温水箱上方，热泵通过工质出连接管（12）和工质进连接管（11）与换热管（9）连通，换热管横向插入保温水箱中。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述的热泵包括与热泵控制器相接的水位传感器(15)、放水电池阀(16)、温度传感器(17)，所述的换热管为螺旋弹簧式换热管，换热管与工质出连接管和工质进连接管通过连接座(8)连接，换热管与连接座之间为可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述保温水箱包括热泵换热器安装孔(31)、电热管安装孔(33)、水位传感器安装孔(32)、第一出水口(34)、第二出水口(35)、第三出水口(36)、排气口(37)、进水口(38)；温度传感器安装在保温水箱上，所述的保温水箱水箱壁包括保温层(39),自动补水装置通过第一出水口安装到保温水箱上，换热管通过热泵换热器安装孔安装到保温水箱上，水位传感器通第二进水口安装到保温水箱上，电热管通过电热管安装孔安装到保温水箱上。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述的自动补水装置包括水腔（20）、补水阀，所述的补水阀包括阀体（21）、阀门开闭杠杆（22）、浮球（23）、浮球高度调节螺杆（24）、导向杆（25），所述的导向杆（25）垂直固定在水箱（20）底部，阀体（21）横向安装于导向杆（25）上部，浮球（23）套在导向杆（25）上，浮球（23）通过浮球高度调节螺杆（24）带动阀门开闭杠杆（22）绕支点转动，阀体包括出水口，阀门开闭杠杆（22）的阻力臂端包括盖紧出水口的阀门（26），所述的导向杆上设置有限制浮球活动范围的限位槽（27）。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述的阀门开闭杠杆的支点位于导向杆中轴与阀体中轴相交处。

6.根据权利要求4所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述的阀门开闭杠杆的支点位于出水口的最上端。