CN205536619U - 一种智能太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

一种智能太阳能热水器，属于太阳能制热设备技术领域，包括水箱、控制模块（6）、回水管道（15）、温度传感器（13），水箱出水口（9）通过进出水管道（14）连接热水阀门（16），回水管道（15）下端设置在进出水管道（14）上，回水管道（15）上端经由电磁阀（12）连接水箱，水箱出水口上设有水泵（5），温度传感器（13）、水泵（5）、电磁阀（12）分别通过控制线连接控制模块（6），温度传感器（13）用于检测进出水管道（14）或者回水管道（15）的温度。本实用新型通过水流传感器和温度传感器对供热水管道内的水流和温度变化信息进行监测，判断用户是否使用热水，进而控制增压泵、电磁阀开启或停止，达到使用无冷水、热水增压、防冻的目的。

Description

一种智能太阳能热水器

技术领域

本实用新型涉及一种水箱，具体涉及一种智能太阳能热水器，属于热水器设备领域，主要用于太阳能制热设备技术领域。

背景技术

太阳能热水器安装在楼顶或房顶，通过管道与用户的供水管连通，由于管道内始终存水，而这些水不会升温，因此，用户在使用前先要放一段冷水，用户用水后管道内的水又会变冷，距楼顶越高的用户冷水越多，北方地区保温不好会导致水管冻坏。

为解决上述问题，技术人员设计出排空阀，以用于将管道内的热水用完，但是，排空阀用户每次用水时需要操作控制器，不是操作最简便的。且用户用水时需要等待1-2分钟没有水流出的时间，而且出水没有压力，距离卫生间和厨房最近的阳台壁挂太阳能热水器也需要放一段冷水。就连安装在室内的电、燃气热水器也会有这个情况，燃气热水器一般安装在厨房经过天花板到卫生间管道最长的长达20多米，直径20MM的PPR管道4米长管内有1.33KG水，如果用户在卫生间用热水要经过20米管道就要放5KG以上的冷水。电热水器安装在卫生间与燃气热水器刚好相反。这些缺点的存在导致热水设备均存在放冷水的困拢。

以上情况，需要一种方法解决。本实用新型主要解决问题突出的太阳能热水器，因为太阳能热水器需要解决出热水压力和管道没有冷水，以下实用新型是开龙头就出热水的技术方案，但电、燃气热水器和空气能热水器不需要热水增压方案，但依然需要开龙头就出热水的技术方案。现以太阳能热水器为例，但对所有热水器设备都适用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种智能太阳能热水器，通过水流传感器和温度传感器对供热水管道内的水流和温度变化信息进行监测，判断用户是否使用热水，进而控制水泵、电磁阀开启或停止，达到使用热水时无冷水（极少）、热水增压、防冻的目的使太阳能热水器的使用舒适性能大大提升。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种智能太阳能热水器，包括水箱、控制模块、回水管道、温度传感器，水箱出水口通过进出水管道连接热水阀门，回水管道下端设置在所述进出水管道上，回水管道上端经由电磁阀连接所述水箱，水箱出水口上设有水泵，温度传感器、水泵、电磁阀分别通过控制线连接控制模块，温度传感器用于检测进出水管道（14）或者回水管道的温度。

优选的，所述智能太阳能热水器还包括水流传感器，水流传感器通过控制线连接所述控制模块，水流传感器用于检测水箱出水口水流信息；

当用户开启热水阀门使用热水时，水流传感器传出信号给控制模块，控制模块发出水泵开启、电磁阀开启的指令，水泵开启、电磁阀开启；同时控制模块通过温度传感器继续检测进出水管道或回水管道的温度，当控制模块通过温度传感器检测进出水管道温度大于40-50度时，控制模块发出电磁阀关闭的指令，电磁阀关闭。

优选的，当所述热水阀门关闭，且控制模块通过温度传感器检测到进出水管道内水温度≤2-6摄氏度时，控制模块发出对水泵、电磁阀开启的指令，水泵、电磁阀开启，同时控制模块通过温度传感器继续检测进出水管道或回水管道的温度，水箱里的水在进出水管道、回水管道以及水箱之间循环，进出水管道、回水管道内水温度不断上升；当控制模块通过温度传感器检测到进出水管道内水温度≧10-20度时，控制模块发出对水泵、电磁阀关闭的指令，水泵、电磁阀关闭。

优选的，所述水箱包括水箱外壳和水箱内胆，水箱外壳和水箱内胆之间设有保温层，水流传感器、水泵、控制模块、电磁阀、温度传感器设置在保温层和水箱内胆之间。

优选的，所述控制模块为单片机或可编程序控制器开发而成；控制模块内设有应用电路。

优选的，所述温度传感器设置在进出水管道的内部或外部。

优选的，所述温度传感器设置在回水管道的外部和内部。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

第一，本实用新型提供一种智能太阳能热水器，以及放置在水箱内胆与水箱外壳之间且与其成为一体的管道无冷水功能、增压出水和循环防冻装置。智能太阳能热水器包括：水箱外壳、内胆、进水口、回水口、电加热口、出气口、电磁阀、温度传感器、进出水管道、回水管道。本实用新型智能太阳能热水器就是通过水泵、电磁阀、控制模块等，由控制模块对水泵、电磁阀开关控制达到热水增压和换热循环的效果，开龙头就有热水。

第二，管道无冷水功能：当用户将热水阀门16，开启1-60秒钟以内的时间大约放出50-100ML的冷水作为使用热水的指令，水流传感器3传出信号给控制模块6，控制模块6作出对水泵5、电磁阀12开启的指令，当控制模块6通过温度传感器3检测到管道温度从小于40-50度上升到大于40-50度时，控制模块6作出对水泵5、电磁阀12关闭的指令，这时太阳能热水器到用户用水端的管道内的水温度在40-50度以上，所以用户直接能使用到热水，整个过程在1到3分钟内完成。

第三，热水增压功能：当用户开启热水阀门16时水流传感器3传出信号给控制模块6，控制模块6作出对水泵5、开启的指令，当管道温度大于40-50度时电磁阀12不开启，用户就能顺利地使用到水泵扬程大小的出水压力，一般1-1.5MPA以上。

第四，管道防冻功能：冬天夜间当控制模块6通过温度传感器3检测到太阳能热水器进出水管道或回水管内水温度≤2-6度时，控制模块6自动作出对水泵5、电磁阀12开启的指令，因为用户没有开启热水阀门，所以热水仅在水箱、进出水管道里的水在回水管道、进出水管道以及水箱之间循环，水箱内的热水在循环中会替换原回水管道、进出水管道内的水，当控制模块6通过温度传感器3检测到管道温度≧10-20度时，控制模块6作出对水泵5、电磁阀12关闭的指令，这个功能以太阳能热水器水箱内的热能达到防冻目的。对于气温特别低的地方可以同时开启水泵、电磁阀、电辅助。

附图说明

图1是本实用新型一种智能太阳能热水器的结构示意图；

图中：出气口1、真空管接口2、水流传感器3、回水口4、水泵5、控制模块6、水箱外壳7、水箱内胆8、出水口9、进水口10、保温层11、电磁阀12、温度传感器13、进出水管道14、回水管道15、热水阀门16。

具体实施方式

如图1所示，一种智能太阳能热水器，包括水箱、水流传感器3、控制模块6、回水管道15、温度传感器13、水泵5。

水箱出水口9通过进出水管道14连接热水阀门16。

回水管道15下端设置在所述进出水管道14上，回水管道15上端经由电磁阀12连接所述水箱，水箱出水口9上设有水泵5，温度传感器13、水泵5、电磁阀12分别通过控制线连接控制模块6，温度传感器13用于检测进出水管道14或回水管道15的温度。

水流传感器设置在所述水箱内胆8上，水流传感器3通过控制线连接所述控制模块6。

当用户开启热水阀门16使用热水时，水流传感器3传出信号给控制模块6，控制模块6发出水泵5开启、电磁阀12开启的指令，水泵5开启、电磁阀12开启；同时控制模块6通过温度传感器3继续检测进出水管道14或回水管道15的温度，当控制模块6通过温度传感器3检测进出水管道14温度大于40-50度时，控制模块6发出电磁阀12关闭的指令，电磁阀12关闭。这时用水端的管道内的水温度在40-50度以上，所以用户就能顺利地使用到水泵扬程大小的出水压力，热水，整个过程在1到3分钟内完成。

在冬季夜间当热水阀门关闭时，控制模块6通过温度传感器3检测到进出水管道14内水温度≤2-6摄氏度时，控制模块6发出对水泵5、电磁阀12开启的指令，水泵5、电磁阀12开启，进出水管道14里的水在回水管道15、进出水管道14以及水箱之间循环，因为水箱内的热水在循环中会替换原回水管道、进出水管道内的水。控制模块6通过温度传感器3检测到进出水管道14内水温度≧10-20度时，控制模块6发出对水泵5、电磁阀12关闭的指令，水泵5、电磁阀12关闭。

水箱包括水箱外壳7和水箱内胆8，水箱外壳7和水箱内胆8之间设有保温层11，水流传感器3、回水口4、水泵5、控制模块6、电磁阀12、温度传感器13。水箱内胆8上设有真空管接口2、进水口10。

控制模块6为单片机或可编程序控制器开发而成；控制模块6内设有应用电路。

水箱内胆8上设有出气口1。

智能太阳能热水器，其特征和设计思想适用于真空管太阳能热水器和平板太阳能热水器，也适用于其它热水设备包括电、燃气、空气能热水器。

管道无冷水功能：当用户将热水阀门16开启1-60秒钟以内的时间大约放出50-100ML的冷水作为使用热水的指令，控制模块6作出对水泵5、电磁阀12开启的指令，控制模块6通过温度传感器3检测到管道温度由小于40-50度上升到大于40-50度时，控制模块6作出对水泵5、电磁阀12关闭的指令，这时太阳能热水器到用户用水端的管道内的水温度在40-50度以上，所以用户直接能使用到热水，整个过程在1到3分钟内完成。

热水增压功能：当用户开启热水阀门16时水流传感器3传出信号给控制模块6，控制模块6作出对水泵5、开启的指令，当管道温度大于40-50度时电磁阀12不开启，用户就能顺利地使用到水泵扬程大小的出水压力，一般1-1.5MPA以上。

管道防冻功能：当冬天夜间太阳能热水器进出水管道内水温度≤2-6度时，控制模块6通过温度传感器3检测到，控制模块6自动作出对水泵5、电磁阀12开启的指令，因为用户没有开启热水阀门，水箱、进出水管道里的水在回水管道、进出水管道以及水箱之间循环，因为水箱内的热水在循环中会替换原回水管道、进出水管道内的水，控制模块6通过温度传感器3检测到管道温度≧10-20度时，控制模块6作出对水泵5、电磁阀12关闭的指令，这个功能以太阳能热水器水箱内的热能循环达到防冻目的。对于气温特别低的地方可以同时开启水泵、电磁阀、电辅助。

因为本申请文件中使用了两传感器为区别两个传感器的表述，说明书是用水流传感器表示对水流信号传递，温度传感器表示对温度信号传递，但能传递水流信号的传感器有多种，比如：压力传感器、水流转子、水流开关等，所述的水流传感器是广义的能够在用户用水时传递出信号的所有传感器。

因为本申请文件中附图中将水流传感器3、水泵5、控制模块6、水箱外壳7、电磁阀12、画在水箱外壳7、水箱内胆8之间，这是申请文件要表达的方法之一，本实用新型的实施方法多种，比如把所有装置放置在一个保温盒内，也可以放置在用户室内等多种方法，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

本申请文件中附图中将进出水管道14公开为一根管道，事实上可以再增加一根管道作为进水管，或利用回水管道15作为进水管，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

因为本申请文件中附图中除进出水管道14、回水管道15、热水阀门16等三个组件外其它组件都可以全部装入智能太阳能热水器整体出厂。

控制器可以内设有应用电路、单片机或可编程序控制器开发而成。

由上描述可见，本实用新型的智能太阳能热水器通过简单的结构功能改进，有效地使得太阳能热水器的管道无冷水、增压、防冻得到实现，同时所有操作不需要按动任何开关，这是对热水阀门16进行开关，太阳能热水智能水平提高，大大提升太阳能热水器的使用舒适性。其技术构思巧妙独特，针对性地解决了太阳能热水器和热水应用领域一直存在的技术难题。同时，本实用新型结构简单，适应性广，能够便捷容易地应用到现有的太阳能热水器上。

在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，可以通过任何合适的方式进行任意组合，其同样落入本实用新型所公开的范围之内。另外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，比如，电磁阀可以不安装或将回水管改用细管子或改为用需要一点压力能打开的阀门比如：象竖式单向阀这类阀门等方法，除了增压效果不佳外，管道无冷水功能、管道防冻功能一样能实现，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。本实用新型的保护范围由权利要求限定。

Claims (7)

1.一种智能太阳能热水器，包括水箱、控制模块（6），水箱出水口（9）通过进出水管道（14）连接热水阀门（16），其特征是，设有回水管道（15）、温度传感器（13），回水管道（15）下端设置在所述进出水管道（14）上，回水管道（15）上端经由电磁阀（12）连接所述水箱，水箱出水口上设有水泵（5），温度传感器（13）、水泵（5）、电磁阀（12）分别通过控制线连接控制模块（6），温度传感器（13）用于检测进出水管道（14）或者回水管道（15）的温度。

2.根据权利要求1所述的智能太阳能热水器，其特征是，所述智能太阳能热水器还包括水流传感器（3），水流传感器（3）通过控制线连接所述控制模块（6），水流传感器（3）用于检测水箱出水口水流信息；

当用户开启热水阀门（16）使用热水时，水流传感器（3）传出信号给控制模块（6），控制模块（6）发出水泵（5）开启、电磁阀（12）开启的指令，水泵（5）开启、电磁阀（12）开启；同时控制模块（6）通过温度传感器（3）继续检测进出水管道（14）或回水管道（15）的温度，当控制模块（6）通过温度传感器（3）检测进出水管道（14）或回水管道（15）温度大于40-50度时，控制模块（6）发出电磁阀（12）关闭的指令，电磁阀（12）关闭。

3.根据权利要求1所述的智能太阳能热水器，其特征是，当所述热水阀门（16）关闭，且控制模块（6）通过温度传感器（13）检测到进出水管道（14）或回水管道（15）内水温度≤2-6摄氏度时，控制模块（6）发出对水泵（5）、电磁阀（12）开启的指令，水泵（5）、电磁阀（12）开启，同时控制模块（6）通过温度传感器（3）继续检测进出水管道（14）或回水管道（15）的温度，水箱里的水在进出水管道（14）、回水管道（15）以及水箱之间循环，进出水管道（14）、回水管道（15）内水温度不断上升；当控制模块（6）通过温度传感器（13）检测到进出水管道（14）内水温度≧10-20度时，控制模块（6）发出对水泵（5）、电磁阀（12）关闭的指令，水泵（5）、电磁阀（12）关闭。

4.根据权利要求2或3所述的智能太阳能热水器，其特征是，所述水箱包括水箱外壳（7）和水箱内胆（8），水箱外壳（7）和水箱内胆（8）之间设有保温层（11），水流传感器（3）、水泵（5）、控制模块（6）、电磁阀（12）、温度传感器（13）设置在水箱外壳（7）和水箱内胆（8）之间。

5.根据权利要求1、2或3所述的智能太阳能热水器，其特征是，所述控制模块（6）为单片机或可编程序控制器开发而成；控制模块（6）内设有应用电路。

6.根据权利要求1、2或3所述的智能太阳能热水器，其特征是，所述温度传感器（13）设置在进出水管道（14）的内部或外部。

7.根据权利要求1、2或3所述的智能太阳能热水器，其特征是，所述温度传感器（13）设置在回水管道（15）的外部和内部。