CN206787094U - 一种基于太阳能热水器的节水节能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属环保节能领域，具体提供一种基于太阳能热水器的节水节能系统。包括太阳能热水器、太阳能管道及带淋浴开关的淋浴器，太阳能管道室内部分安有第一温度传感器，室外部分安有第二温度传感器，两温度传感器均与控制器相连，控制器还与淋浴预热开关及播放器相连；第一及第二温度传感器间的太阳能管道与第一自来水管道连通，第一温度传感器到淋浴开关间的管道由并联的热水管道和冷水管道组成，冷水管道还与水箱连通；第一温度传感器与水箱间的管道上设有第一电磁阀，第一自来水管道上设有第二电磁阀，第一自来水管道至第二温度传感器间的管道上设有第三电磁阀，第一、第二及第三电磁阀均与控制器线路连通。

Description

一种基于太阳能热水器的节水节能系统

技术领域

本实用新型属于环保节能领域，具体的提供了一种基于太阳能热水器的节水节能系统。

背景技术

太阳能热水器为获取充足的日照往往置于楼顶，太阳能热水器管路的长度和用户楼层高度成反比，故楼层较低的用户其从楼顶至洗澡间的太阳能热水管道都比较长。因此，每次打开洗澡花洒时，要先将太阳能热水管道中的冷水排尽后（常需要排放若干分钟，排水量视楼层高度而定，一般均在5升以上），热水才能到达洗澡花洒。而这些冷水大部分用户一般都直接排放至洗澡间的废水口；少量用户可能会预先准备提桶等容器接水以达到节水的目的，但限于容器的容量，仍有大量冷水直接溢出流至废水口，同时每次洗澡前都准备空的容器盛水也增加了用户的时间成本。故无法有效回收太阳能管道中的冷水，是对水资源是极大浪费。

由于需要排放太阳能管道中冷水，洗澡水预热的时间会较长，大部人会利用这个空隙去做其他的事情，往往会忘记淋浴器是打开的，后续出来热水就被白白浪费了。而在洗完澡后，管路中的热水由于没有保温措施，会随室外温度逐渐变冷，这对宝贵的热水资源也是一种浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供一种基于太阳能热水器的节水节能系统，其可以完全回收洗澡前因预热太阳能管道排出的冷水，以及洗澡完后管道中富余的热水。

本实用新型的技术方案：一种基于太阳能热水器的节水节能系统，包括设于室外的太阳能热水器，所述太阳能热水器通过太阳能管道与设于室内的淋浴器相连，所述淋浴器上设有淋浴开关，所述太阳能管道室内部分安装有第一温度传感器，室外部分、靠近太阳能热水器一端安装有第二温度传感器，所述第一及第二温度传感器均与控制器相连，所述控制器还与淋浴预热开关及播放器相连；所述第一及第二温度传感器间的太阳能管道与第一自来水管道连通，第一温度传感器到淋浴开关间的管道由并联的热水管道和冷水管道组成，热水管道与淋浴器直接连通，冷水管道与水箱连通后再与淋浴器连通；第一温度传感器与水箱间的冷水管道上设有第一电磁阀，所述第一自来水管道上设有第二电磁阀，所述第一自来水管道至第二温度传感器间的太阳能管道上设有第三电磁阀，所述第一、第二及第三电磁阀均与控制器线路连通。

当需要洗澡时，打开淋浴预热开关，第三电磁阀打开（默认为常开状态），而第一电磁阀处于受控状态，控制器实时监测第一温度传感器。当第一温度传感器检测水温低于设定温度时，控制器控制第一电磁阀打开，太阳能热水器管道的水直接进入水箱储存起来。当第一温度传感器检测水温大于或等于设定温度时，控制器控制播放器播放音乐，提示主人热水已准备好，第一电磁阀关闭，热水进入热水管道。主人进入浴室，打开淋浴开关即可进行洗澡。洗澡完毕后关闭淋浴开关，热水将停止流出。接着关闭淋浴预热开关，系统将进入热水回水控制程序。回水过程中，在延时开始时，控制器打开第一电磁阀并关闭第三电磁阀，在这两个电磁阀之间的管路内，热水会因为重力的作用通过第一电磁阀流入到水箱内；当水流完后，第一电磁阀到第三电磁阀之间的管道会被热空气填充。延时N（2≤N≤6）秒后控制器关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，第一自来水管道的自来水就会进入第二电磁阀21至第一电磁阀11之间的管路，并将原有管路中的热空气向上排挤至第三电磁阀20下方。再延时M（1≤M≤3）秒后打开第三电磁阀，由于第一电磁阀11关闭，故自来水只能通过第三电磁阀进入太阳能管路中，利用自来水管道内自身的压力将管道中剩余的热水送回楼顶的保温箱内，从而实现热水的回流。上述过程中，由于第一电磁阀关闭，利用第二电磁阀和第三电磁阀的开启的时间差，在第三电磁阀之上的热水和第三电磁阀之下冷水间的管路中就会存在一段压缩空气作为冷水和热水的隔热层，从而避免进水管路中的冷水和管路中原有的热水直接混合；空气具有良好的隔热效应，降低了冷热水之间的热传递的效应。当第二温度传感器检测到回水温度低于设定温度时，关闭第二电磁阀。

优选的，所述水箱还与带第四电磁阀的第二自来水管道连通，所述水箱内设有浮球液位开关，所述浮球液位开关与第四电磁阀线路连通。在洗澡过程若出现水箱中的冷水不足的情况（即水箱液位低于最低液位时），浮球液位开关打开第四电磁阀，使自来水进入水箱，保证冷水的供应。若水箱液位高于最低液位时，则第四电磁阀关闭，直接使用水箱内的水为冷水管道供水。

优选的，所述水箱与冲厕管道相连。即本方案中的水箱可为冲厕水箱，不用额外配置水箱。

优选的，所述水箱与水龙头相连。回收太阳能管道的水可由于洗手、清洁等其它用途。

优选的，在回收管道中的热水时，所述控制器采用时差法控制第一、第二及第三电磁阀:首先，控制器打开第一电磁阀并关闭第三电磁阀；延时N秒后控制器关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀；再延时M秒后打开第三电磁阀；其中，2≤N≤6，1≤M≤3。

本实用新型优点：1、水箱、控制器等的设置，可有效回收利用楼顶至用户家中之间热水器管道中的冷水，并通过播放器提醒用户洗澡，使用户在等热水的同时可做其它事，既不用担心浪费水，又不用担心忘记洗澡。

2、当洗完澡后，可通过对第一、第二及第三电磁阀的控制，并利用管道空气隔热的方式，将太阳能管道中的热水重新送回太阳能热水器的保温箱中，达到节能的目的。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为管道热水回流示意图；

图中的附图标号为： 1-太阳能热水器，2-淋浴器，3-淋浴开关，4-第一温度传感器，5-控制器，6-淋浴预热开关，7-播放器，8-热水管道，9-冷水管道，10-水箱，11-第一电磁阀，12-第四电磁阀，13-第二自来水管道，14-浮球液位开关，15-冲厕管道，16-水龙头，17-太阳能管道，18-室内部分，19-第二温度传感器，20-第三电磁阀，21-第二电磁阀，22-第一自来水管道，23-热水，24-冷水，25-压缩空气。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种基于太阳能热水器的节水节能系统，包括设于室外的太阳能热水器1，所述太阳能热水器1通过太阳能管道17与设于室内的淋浴器2相连，所述淋浴器2上设有淋浴开关3，所述太阳能管道17室内部分安装有第一温度传感器4，在室外靠近太阳能热水器一端安装有第二温度传感器19，所述第一温度传感器4及第二温度传感器19均与控制器5相连，所述控制器5还与淋浴预热开关6及播放器7相连；所述第一温度传感器4与第二温度传感器19间的太阳能管道17与第一自来水管道22连通，第一温度传感器4到淋浴开关3间的管道由并联的热水管道8和冷水管道9组成，热水管道8与淋浴器2直接连通，冷水管道9与水箱10连通后再与淋浴器2连通；第一温度传感器4与水箱10间的冷水管道9上设有第一电磁阀11，所述第一自来水管道22上设有第二电磁阀21，所述第一自来水管道22至第二温度传感器19间的太阳能管道17上设有第三电磁阀20，所述第一电磁阀11、第二电磁阀21及第三电磁阀20均与控制器5线路连通。

所述水箱10还与带第四电磁阀12的第二自来水管道13连通，所述水箱10内设有浮球液位开关14，所述浮球液位开关14与第四电磁阀12线路连通。所述水箱10底部与冲厕管道15及水龙头16相连。

除了太阳能热水器1、第二温度传感器19及部分太阳能管道17位于室外，其余结构均属于室内部分18。

当需要洗澡时，打开淋浴预热开关6，第一电磁阀11处于受控状态，控制器5实时监测第一温度传感器4。当第一温度传感器4检测水温低于设定温度40℃时，控制器5控制第一电磁阀11打开，太阳能管道17的水直接进入水箱10储存起来。当第一温度传感器4检测水温大于或等于设定温度40℃时，控制器5控制播放器7播放音乐，提示主人热水已准备好，第一电磁阀11关闭，热水进入热水管道8。主人进入浴室，打开淋浴3开关即可进行洗澡。洗澡过程会出现水箱10中的冷水不足的情况（即水箱液位低于最低液位时），浮球液位开关14打开第四电磁阀12，使自来水进入水箱10，保证冷水的供应。

洗澡完毕后关闭淋浴开关3，热水将停止流出。接着关闭淋浴预热开关6，系统将进入热水回水控制程序。如图2所示，回水过程中，在延时开始时，打开第一电磁阀11并关闭第三电磁阀20，在这两个电磁阀之间的管路内的热水会因为重力的作用通过第一电磁阀11流入到水箱10内；当水流完后，第一电磁阀11到第三电磁阀20之间的管道会被热空气填充；延迟5秒控制器关闭第一电磁阀11，同时打开第二电磁阀21，此时第一自来水管22流出的冷水涌入电磁阀21至电磁阀11之间的管路，并将原有管路中的空气向上排挤至第三电磁阀20下方，此后再延时2秒打开第三电磁阀20，由于第一电磁阀11关闭，故自来水只能通过第三电磁阀20进入太阳能管路17中，利用自来水管道内自身的压力将管道中剩余的热水送回楼顶的保温箱内，从而实现热水的回流。在上述过程中，由于第一电磁阀11关闭，利用第二电磁阀21和第三电磁阀20的开启的时间差，在第三电磁阀20之上的热水和第三电磁阀20之下冷水间的管路中就会存在一段压缩空气作为冷水和热水的隔热层，从而避免进水管路中的冷水和太阳能管路中原有的热水直接混合；空气具有良好的隔热效应，降低了冷热水之间的热传递的效应，示意图如图2。在热水流至太阳能热水器1的保温箱过程中，当第二温度传感器19检测到回水温度低于设定温度37℃时(洗澡水的温度与体温接近为宜,即37℃)，关闭第二电磁阀21，从而完成整个热水的回收过程。

本系统可有效回收利用太阳能热水器1至淋浴器2之间太阳能管道17中的冷水，并能将太阳能管道17中的热水重新送回楼顶的太阳能热水器1的保温箱中，达到节能节水的目的，尤其适于在高层楼房中推广应用。

应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种修改或改动，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种基于太阳能热水器的节水节能系统，包括设于室外的太阳能热水器，所述太阳能热水器通过太阳能管道与设于室内的淋浴器相连，所述淋浴器上设有淋浴开关，其特征在于：所述太阳能管道室内部分安装有第一温度传感器，室外部分、靠近太阳能热水器一端安装有第二温度传感器，所述第一及第二温度传感器均与控制器相连，所述控制器还与淋浴预热开关及播放器相连；所述第一及第二温度传感器间的太阳能管道与第一自来水管道连通，第一温度传感器到淋浴开关间的管道由并联的热水管道和冷水管道组成，热水管道与淋浴器直接连通，冷水管道与水箱连通后再与淋浴器连通；第一温度传感器与水箱间的冷水管道上设有第一电磁阀，所述第一自来水管道上设有第二电磁阀，所述第一自来水管道至第二温度传感器间的太阳能管道上设有第三电磁阀，所述第一、第二及第三电磁阀均与控制器线路连通。

2.如权利要求1所述的节水节能系统，其特征在于：所述水箱还与带第四电磁阀的第二自来水管道连通，所述水箱内设有浮球液位开关，所述浮球液位开关与第四电磁阀线路连通。

3.如权利要求2所述的节水节能系统，其特征在于：所述水箱与冲厕管道相连。

4.如权利要求2所述的节水节能系统，其特征在于：所述水箱与水龙头相连。