CN203550170U - 一种与太阳能热水器相兼容的电热水器连接架构 - Google Patents

Abstract

一种与太阳能热水器相兼容的电热水器连接架构，该连接架构在电热水器的进水口和出水口各串接一个三通阀，在电热水器的排污口内嵌箱体中一根水管并串接一个开关阀；通过该连接架构，使一台普通的家用电热水器在不减少电热水器所有功能，以及不改变家用电热水器的应用习惯的情况下，同时成为一台太阳能热水器中的储热水箱，使电热水器和太阳能热水器达到完美兼容，可以充分享受到太阳能热水器带来的便利和节能，又能享受在没有太阳能情况下电热水器的便利。整个架构结构简单，需要额外增加的成本微乎其微，而且可以大幅度节省太阳能热水器的投资。具有广阔的推广使用价值。

Description

一种与太阳能热水器相兼容的电热水器连接架构

技术领域

本实用新型涉及到一种与太阳能热水器相兼容的普通的电热水器连接架构，属于太阳能热利用和电热水器应用领域。

背景技术

在家用热水器中，储热式热水器占家用热水系统的绝大部分，一种是电热水器，一种是太阳能热水器，电热水器的优点是安装的位置灵活方便，一般都能安装在尽量靠近用热水点，用热水就非常方便简洁，几乎可以做到一开就来热水；而太阳能热水器安装的位置一般都是尽量选择太阳光能照到的位置，由于技术架构的限制，储热水箱也只能尽量靠近室外的集热器，这样以来用热就不方便，一般需要通过较长距离水管，这样限制用热的方便性和用热的热情，虽然现在的太阳能热水器一般都设有电加热装置，但总没有电热水器安装在用热点方便。另外许多家庭已经安装了电热水器，如果再想安装太阳能热水器，感觉有些浪费或不经济。有没有设计出一种太阳能热水器系统能够与现状的电热水器完全兼容。在有太阳能的时候把电热水器作为太阳能热水器系统的储热水箱，在没有太阳的时候完全又是一台全功能的电热水器。

发明内容

为了克服现有太阳能热水器与家用普通的电热水器无法兼容使用的不足，本发明提供一种与太阳能热水器相兼容的电热水器连接架构，该连接架构不仅使两热水器可以相互独立运行，而且可以互补性运行构成一个整体的热水器系统。

 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种与太阳能热水器相兼容的电热水器连接架构，该连接架构在电热水器的进水口和出水口各串接一个三通阀，在电热水器的排污口内嵌箱体中一根水管并串接一个开关阀；进水口处的三通阀其中一个接口串接一个泄压阀后与自来水入口相连，另一接口连接到一个三通管上，三通管的其余两接口分别与出水口处的三通阀和管路热水出口相连接；排污口串接的开关阀与太阳能热水器的热水出口相连接。

其中的三通阀，具有a、b、c三个接口，是一种通过面板上旋钮的转动实现通断的机械阀，或电控的电磁阀；至少形成a接口与接口b连通或a接口与c接口连通，出水口处的三通阀还具有a接口、b接口、c接口都不连通的状态。当两个三通阀都在a接口与b接口连通的状态，排污口处的水路开关阀截止情况下，此时就是一台完全的电热水器，热水的制造完全依赖电热水器器内置的电能，出热水的方式是冷水顶热水出。当两个三通阀都在a接口与c接口连通的状态，排污口处的水路开关阀导通，此情况下，电热水器就成为太阳能热水器的储热水箱；排污口成为太阳能热水器储热水箱的热水入口，电热水器的出水口成为太阳能热水器储热水箱的透气口，电热水器的进水口成为太阳能热水器储热水箱的热水出口。

其中本连接架构与太阳能热水器相兼容的其中之一的连接是，太阳能热水器的热水出口连接到与电热水器排污口相连的开关阀上，两个三通阀都处于a接口与c接口连通，由于出水口处的三通阀a接口与c接口连通，使水箱内部与大气连通，此时整个电热水器就构成太阳能热水器的储水箱而且是在非承压状态；整个水路的连接顺序是自来水进口通过一个电磁阀连接到集热器入水口，集热器出水口处嵌入一个温度传感器，水路通过水管连接到传送箱的入水口，传送箱的出水口串接一个电磁阀后通过水管连接到电热水器的排污接口，或连接到串联的开关阀上；电磁阀和传感器的线缆连接到控制器上。在整个系统中，集热器负责吸收太阳能加热集热器内的水，加热到预定温度，然后把热水送人到传送箱中，传送箱负责把集热器送入的热水暂存保热，等收集到预定多的热水，通过传送箱内置的微型气泵充气加压到一定的压力，打开传送箱热水出口处的电磁阀，把传送箱内的热水全部送入到电热水器中进行保热储存。这样的过程可以多次往返，直到电热水器的水箱水满为止。由此可见在此状态中的电热水器完全成为太阳能热水器中的储热水箱，成为太阳能热水器的一个部件。

 对于在电热水器状态的制热和用热是一个常识知识，在a接口与b接口连通，且排污口截止情况下，完全是一个完整的电热水器，水路的连接也等同于常规的电热水器，因此不再描述。

 对于在a接口与c接口连通，排污口导通的情况下，此时电热水器作为整个太阳能热水器的一个部件储热水箱。整个系统集热器制热，自来水的压力置换换热，传送箱送热，储热水箱保热，这个过程不断重复，直到储热水箱水满或集热器不制热为止。那么整个系统如何用热，分两种情况，第一，如果电热水器安装的高度远远大于用热点的位置，那么可以直接打开热水管路直接使用；第二，我们知道绝大部分情况下电热水器安装的高度不可能太高，依赖水箱中的大气压热水一般不会流出或能流出但流出的热水无力，无法使用或使用不舒服，此情况下，可以采用在热水管路中串接一个机械的射流泵，通过射流泵的吸力来提供有压热水；或也可以采用转动电热水器出水口处的三通阀，使得a接口、b接口、c接口都不通，电热水器的水箱处于封闭状态，开启传送箱内置的微型气泵进行充气，打开传送箱与电热水器排污口通道中的电磁阀，使传送箱与电热水器水箱的管路连通，充入电热水器水箱中的气压把热水从电热水器的进水口压出进入热水管道，此时的热水是有压热水。

 正常情况下，以上两种工作状态，即电热水器状态和太阳能热水器状态，可以根据具体的天气及气候情况，灵活转换使用。比如白天可以放置在太阳能热水器状态，让太阳能制热水，晚上用热的时候，如果水箱中的热水够多，就直接采用充气用热；如果热水不够多，就可以采用电热水器中的电来制热，用热则可以选择使用冷水进来压热水出，还是用气来压热水出都可以。关键是最后一次用热完了以后，水箱最好是空水箱，至少不能是满水箱，如果满水箱则第二天哪怕太阳高照，由于水箱满也无法采用太阳能制热水。

本发明的有益效果是普通的家用电热水器通过本发明的连接架构，使得同一台电热水在具备完全电热水的所有功能同时，能兼容成为太阳能热水器系统中的一个重要部件储热水箱，而且两种使用方式转换非常方便，也几乎不增加成本，而此发明使得千千万万个家庭中的电热水器升级为太阳能热水器变得非常的经济和可行。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1 是本实用新型的连接示意图。

图2 是本实用新型在太阳能热水器中的连接示意图。

图中 101.电热水器，102.集热器，103.传送箱，104.控制器，105.进口三通阀，106.出口三通阀，107.入口电磁阀，108.出口电磁阀，109.温度传感器，110.泄压阀，111.开关阀，112.三通管，201.进水口，202.出水口，203.排污口，204.管路热水出口，205.管路自来水入口，206.集热器入口，207.集热器出口，208.传送箱入口，209.传送箱出口，210.透气口，211.线缆，212.太阳能热水出口。

具体实施方式

 图1是本实用新型的连接示意图，在图中电热水器（101）有三个标准接口，即进水口（201）、出水口（202）和排污口（203），这是目前家用常规电热水器的标准配置接口，在图示中进水口（201）串接一个进口三通阀（105），出水口（202）串接一个出口三通阀（106），排污口（203）串接一个开关阀（111）；进口三通阀（105）的c接口通过水管和一个三通管（112）连接到出口三通阀（106）的b接口和管路热水出口（204）上，进口三通阀（105）的b接口串接一个泄压阀（110），泄压阀（110）的另一端连接到管路自来水入口（205）。出口三通阀（106）的c接口连接一段管道与透气口（210）相连。开关阀（111）的另一端通过管道与太阳能热水出口（212）相连。

在图1中，如果进口三通阀（105）和出口三通阀（106）都处在a接口与b连通状态，且排污口（203）上串接的开关阀（111）处于截止状态，那么此时整个电热水器（101）处于完整电热水器工作状态，与普通的电热水器工作方式完全相同。具备一台电热水器所有的功能。水路进出见图示中带箭头的黑实线。

在图1中，如果进口三通阀（105）和出口三通阀（106）都处在a接口与c接口连通状态，且排污口（203）串接的开关阀（111）处于导通状态，那么此时整个电热水器（101）将作为整个太阳能热水器系统的一个重要的构成部件储热水箱的工作状态，也就是说此时的电热水器（101）完全兼容了一台太阳能热水器的储热水箱，为了更好的描述在太阳能热水器系统中的工作状态，见示意图2，本实用新型在太阳能热水器中的连接示意，这只是为了描述本实用新型的在太阳能热水器中工作过程的一个实施例，并不包含说明本实用新型在太阳能热水器中有且只有如此唯一的连接方案或类型。

 在图2中，除了图一以外还有太阳能热水器的其他重要的部件，集热器（102）、传送箱（103）、控制器（104）、入口电磁阀（107）、出口电磁阀（108）以及温度传感器（109）；其中图2中与排污口（203）直接相连的开关阀（111）没有画出，此开关阀（111）由于管路中已经有出口电磁阀（108），因此从工作原理来描述，此开关阀（111）可以省略，但在实际安装使用时，根据现场要求，如果为了保温或节约热水或方便操作，此阀还是需要安装的。同时为了描述清晰以及区分，在以下描述中把电热水器（101）称为电热水器（101）储热水箱。

在太阳能热水器中几个部件的功能，集热器（102）主要负责制热，电热水器（101）储热水箱主要负责储热和保热，控制器（104）与电磁阀、传感器共同完成换热和自动控制。传送箱（103）在一般的太阳能热水器系统中没有配置，本实施例主要考虑在集热器（102）与电热水器（101）储热水箱相互间的安装距离比较远，为了充分实现热水的保热和减少热水的损耗，配置一个传送箱（103），该传送箱（103）的体积远小于一般的储热水箱，主要完成的功能简单的说就是暂存集热器（102）换热过来的热水，然后把收集到的热水高效送入到电热水器（101）储热水箱中。当然如果集热器（102）与储热水箱的距离够近，那也不需要配置传送箱（103）。或如果太阳能热水器采用全承压运行，或水路中配置水泵，也可以不采用传送箱（103）。本实施例只是其中之一的解决方案。

 通过以上配置说明本实施例的工作过程，集热器（102）吸收太阳能加热集热器（102）内部的介质水到预定温度，控制器（104）检测到集热器出口（207）温度传感器（109）的数据，打开入口电磁阀（107），自来水流入集热器（102），把刚才加热到预定温度的热水置换进入传送箱（103）中，刚进入的自来水由于水温低入口电磁阀（107）截止从而使刚进入的自来水滞留在集热器（102）中，等待下一次的制热，如此往复。在传送箱（103）的热水到达预定量，控制器（104）开启传送箱（103）内置的气泵充气加压，到达预定压力，控制器（104）控制出口电磁阀（108）打开，传送箱（103）中的热水，在气压的作用下，全部一次快速的把热水送入到电热水器（101）储热水箱中。这样的过程往复进行，直到储热水箱的水满或集热器停止制热为止。

以上的过程是太阳能热水器的一个制热、换热、送热、保热过程，对于本实施例的用热可以采用以下方式：其一，在热水管路中串接一个机械的射流泵，通过射流泵把电热水器储热水箱（101）中的水吸入加压送出；其二，在热水管路中串接一个电控的水泵加压送出热水；其三，关闭出口三通阀（106）从a接口、c接口到透气口（210）的连接通道，从而使电热水器储热水箱（101）的水箱封闭，控制器（104）控制出口电磁阀（108）导通，打开传送箱（103）的内置气泵充气，通过气压把电热水器（101）中的热水从进水口（201）流出，流过进口三通阀（105）的a接口与c接口，从管路热水出口（204）流出，进入热水管路。

综上所述，一种与太阳能热水器相兼容的普通的电热水器连接架构，通过该连接架构，使一台普通的家用电热水器在不减少电热水器所有功能，以及不改变家用电热水器的应用习惯的情况下，同时成为一台太阳能热水器中的储热水箱，使电热水器和太阳能热水器达到完美兼容，可以充分享受到太阳能热水器带来的便利和节能，又能享受在没有太阳能情况下电热水器的便利。整个架构结构简单，需要额外增加的成本微乎其微，而且可以大幅度节省太阳能热水器的投资。具有广阔的推广使用价值。

以上阐述了本实用新型的基本原理和主要特征，本实用新型不受实施条例的限制，在不脱离本实用新型的基本原理和主要特征的前提下所作出的改进和变化，都应落入本实用新型的保护范围内。

Claims (2)

1.一种与太阳能热水器相兼容的电热水器连接架构，其特征是：该连接架构在电热水器的进水口和出水口各串接一个三通阀，在电热水器的排污口内嵌箱体中一根水管并串接一个开关阀；进水口处的三通阀其中一个接口串接一个泄压阀后与自来水入口相连，另一接口连接到一个三通管上，三通管的其余两接口分别与出水口处的三通阀和管路热水出口相连接；排污口串接的开关阀与太阳能热水器的热水出口相连接。

2.根据权利要求1所述的一种与太阳能热水器相兼容的电热水器连接架构，其特征是所述的三通阀，具有a、b、c三个接口，是一种通过面板上旋钮的转动实现通断的机械阀，或电控的电磁阀；至少形成a接口与接口b连通或a接口与c接口连通，出水口处的三通阀还具有a接口、b接口、c接口都不连通的状态。

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