CN212227418U - 一种新型太阳能热水器集成系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型设计一种新型太阳能热水器集成系统，主要由换热管，新型太阳能热水器，温度调节水箱，微型空气增压器，新型控制驱动器，电磁排空阀，温度传感器，水位传感器构成。在新型控制驱动器的统一协同控制下，新型太阳能热水器高效吸收太阳光热能，零成本生产高温热水；温度调节水箱输出恒温恒压的热水，改善用户淋浴体验；通过换热管把新鲜的冷水加热成生活热水，实现新型太阳能热水器的热水存储箱内的工作热水与生活热水的隔离，保证输出的生活热水的质量和卫生；生活热水一年四季都有用途，充分发掘新型太阳能热水器收集到的太阳光热能的使用价值。从而，提高用户生活品质，实现节能环保。

Description

一种新型太阳能热水器集成系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能真空管热水器或太阳能平板热水器的技术改进，家用太阳能热水器单机产品的升级换代。

背景技术

在地球表面的大部分地区，太阳能(真空管，平板)热水器可以高效利用免费的太阳能(可再生能源)生产热水。因此，前几年，太阳能(真空管，平板)热水器得到了大面积推广应用。

但是，经过长期而广泛的市场检验，证明现有的家用太阳能(真空管，平板)热水器的使用价值不大，导致用户购买欲望不强。主要原因是存在下列问题(用户痛点)：

首先，现在的太阳能(真空管，平板)热水器存在热能利用率不高的问题。

从太阳能(真空管，平板)热水器的热能来源可知，一方面，夏季太阳光照充足，环境空气温度高，它们工作状态比较好，可以生产大量的高温热水。但是，实际上夏天，用户一般喜欢冲冷水澡，不需要太多热水。因此，它们收集的热能往往被白白浪费掉，发挥不了应有的作用。

另一方面，冬季用户需要很多热水，用于洗澡，洗脸，洗菜，洗碗，甚至取暖，但是，太阳能(真空管，平板)热水器不能产生足够的热水。因此，它们一般配有辅助的电加热器，需要消耗大量的电能。

此外，只有在春季和秋季，太阳能(真空管，平板)热水器才基本上满足用户洗澡的需求。但是，这些时候，热水的用途往往比较少，因而，它们的使用价值不高。

综合考虑上述因素，许多用户干脆直接安装一台电热水器，一年四季都可以洗澡。虽然电能消耗比较多，但是，产品价格相对比较便宜，用户初始投资比较低。

其次，现在的太阳能(真空管，平板)热水器存在热水不卫生及水质低劣的问题。

现有的太阳能(真空管，平板)热水器，输出的热水直接来源于产品本身的热水存储箱。即工作热水(蓄热热水)与生活热水(洗浴热水)不分。

由于热水存储箱内的水不能完全更换，时间久了变成腐水，容易产生细菌。因此，输出的热水可能不卫生，容易产生疾病。

另一方面，热水存储箱内部，由于水垢及杂质的长期沉淀，输出热水的质量可能越来越差，不能满足用户追求高品质生活的需求。

第三，现在的太阳能(真空管，平板)热水器存在冬季上下水管结冰的问题。

上下水管内长期存水，冬季(特别是北方地区)容易管内结冰。虽然太阳能热水器的热水存储箱内热水温度可能比较高，但是，由于水管堵塞，热水无法使用。

其它季节，即使上下水管不结冰，每次使用热水时，必须首先排出管内的冷水。不但，给用户添加麻烦，而且，造成大量的水浪费。

注意，只有太阳能真空管热水器(屋顶)，有上下水管结冰问题。太阳能平板热水器(楼房阳台)，基本上没有结冰问题。

第四，现在的太阳能(真空管，平板)热水器存在淋浴喷头水温不稳定的问题。

太阳能(真空管，平板)热水器的热水存储箱内水温可能很高。由于淋浴过程中，进入混水水龙头的热水压力及冷水压力往往不稳定，导致淋浴喷头的出水温度忽冷忽热，甚至出现烫伤的情况。

此外，用户为了调节淋浴喷头的出水温度，不可避免地会浪费大量的热水和冷水。

这些不大不小的问题，严重影响了用户对太阳能(真空管，平板)热水器的使用体验，破坏了用户生活的幸福感。

第五，现在的太阳能(真空管，平板)热水器存在用电安全问题。

目前，太阳能(真空管，平板)热水器都是利用高压电源(220V电源)实现测量、控制、驱动、加热，等功能。为了防止发生漏电事故，各种产品都采取了适当的措施。

但是，由于太阳能(真空管，平板)热水器的安装位置的局限性，长期日晒雨淋，设备老化，漏电事故时有发生。严重威胁用户生命安全。

第六，现在的太阳能(真空管，平板)热水器存在可维护性问题。

目前，太阳能(真空管，平板)热水器的热水存储箱的结构设计，主要考虑了密封性，保温性能，高压承受能力，耐腐蚀性，等性能指标。没有专门考虑用户自己清洗或维修的实际需要。

如果太阳能(真空管，平板)热水器，出现由于热水存储箱内部水垢沉积导致的性能降低问题，往往也需要专业人员上门清洗，更换部件，或维修。因此，维护成本高，用户使用不便。

针对上述问题，太阳能热水器行业采取了一些技术改进措施。比如，不少公司推出了带有换热管的太阳能热水器产品；虽然解决了输出热水的卫生和水质问题(第二个问题)，但是，其余五个问题仍然存在；并且，产品价格比较高，只有少数别墅用户安装使用。

另外，一些公司推出了具有电磁排空阀的太阳能热水器产品，可以防止上下水管冬季结冰(第三个问题)；但是，其余五个问题仍然存在；产品难以推广。

总而言之，现有的太阳能(真空管，平板)热水器产品或技术，都没有提出有效的解决方案。因此，太阳能(真空管，平板)热水器单机产品的市场，目前仍然不景气。

如果大多数用户不再愿意购买价格比较昂贵的太阳能(真空管，平板)热水器，将不利于可再生能源的开发利用、环境保护、人类社会的可持续发展。

本实用新型提出一种新型太阳能热水器集成系统，将从根本上解决现有太阳能(真空管，平板)热水器的上述六大问题(用户痛点)；从而，形成一个完整的全面解决方案。

发明内容

本实用新型设计一种新型太阳能热水器集成系统，主要由新型太阳能(真空管，平板) 热水器，换热管，温度调节水箱，微型空气增压器，新型控制驱动器，电磁排空阀，温度传感器，水位传感器，等部件构成(见图1)。

新型太阳能热水器集成系统，一方面，可以最大限度地发挥新型太阳能(真空管，平板)热水器高效吸收太阳光热能，零成本生产高温热水的能力，实现节能环保；另一方面，利用温度调节水箱(电热水器)能够方便地调节水温的优点，可以输出恒温恒压的热水；从而，改善用户洗浴体验，实现消费升级。

新型太阳能(真空管，平板)热水器，由于通过换热管把新鲜的冷水(自来水，或纯净水)加热成生活热水，实现了热水存储箱内的工作(蓄热)热水与生活热水的隔离；因此，保证了输出的生活热水的质量和卫生。

1)新型太阳能热水器的热水存储箱的优化设计：

新型太阳能(真空管，平板)热水器的热水存储箱，不再直接输出具有一定压力的热水；其内部的热水不是直接用于洗浴，而是用来蓄热。因此，热水存储箱完全变成一个常压(环境大气压)的蓄热容器，内部不需要维持高压；也就不会出现胀箱，或抽瘪的情况。

新型太阳能(真空管，平板)热水器的热水存储箱内的水，可以是自来水，也可以是软水(纯净水)，不需要更换，只需要不定期补充。因此，热水存储箱内部，及太阳光热能吸收部件的内表面，时间久了也不会产生水垢沉积；并且，水离子的腐蚀作用也将会大大降低。

正因为水垢和水离子腐蚀作用的影响变得微乎其微，新型太阳能热水器的太阳光热能吸收部件，可以长期保持高的吸热效率，基本上不需要清洗维护，并且，使用寿命可以大大延长。

由于新型太阳能热水器的热水存储箱的主要功能和工作方式，发生了根本变化，因此，热水存储箱常见的圆柱体结构形状，需要做相应的修改。

根据热水存储箱内部的温度和压力分布，换热管大小和形状，水管及电磁排空阀安装位置，用户日常维护方式，等主要因素，有必要对新型太阳能热水器的热水存储箱的结构造型，重新进行优化设计。

新型的热水存储箱的整体外形，在满足压力、强度、寿命要求的情况下，可以探索采用长方体，或椭圆柱体，或具有切平面的圆柱体，或其它形状结构(见图2A，图2B)。从而，开发出独具特色，结构造型优化的新型太阳能热水器。

新型的热水存储箱应该具有一个比较大的上开口；并且，上开口应该配备一个可拆卸的密封盖(见图2C)。换热管的整体结构可从上开口取出或放入热水存储箱；因此，每次更换或清洗换热管时，不需要放掉热水存储箱内的工作热水。

2)换热管：

换热管应该具有良好的换热效率及换热速度。以便，流过换热管的生活冷水能够快速吸收热水存储箱内工作热水中的热能，进而变成生活热水(见图3)。

换热管应该选用无毒无害材料制作的，导热性能优良的水管，如铜管，或不锈钢管，或柔性波纹金属管，或耐高温的导热塑料软管，或其它材料的导热水管。

换热管的长度、结构形状、及安装方式，应该考虑最优热水换热效果，用户自己容易进行日常清洗，或更换，等因素。

换热管的整体结构造型，可以是弯曲成垂直多层的水平长直条结构(见图4A)；也可以是弯曲成垂直多排的恒幅波形结构(见图4B)；也可以是弯曲成垂直多层的水平多排恒幅波形结构(见图4C)；也可以是其它合适的弯曲结构。换热管的整体结构的大小尺寸应该与热水存储箱的上开口相匹配。

根据用户实际需要，换热管的生活冷水输入端口与生活热水输出端口，可以位于热水存储箱的同一端；也可以分别位于热水存储箱的两端。

换热管安装固定在热水存储箱的上开口的密封盖上(见图2C中标记20和标记21)。因此，用户自己可以打开或关闭热水存储箱的上开口的密封盖，从热水存储箱的上开口取出或放入换热管的整体结构，进行更换或清洗。

如果换热管采用刚性金属管(不锈钢管，铜管，合金管)，换热管的整体结构在热水存储箱内部，可能不需要固定支架进行支撑。如果换热管采用柔软塑料管，或柔性金属管，换热管的整体结构在热水存储箱内部，必须用固定支架进行向上托举及左右支撑。

3)温度调节水箱：

温度调节水箱实质上就是一个特别设计的电热水器，可以生产一定温度(20-100℃) 的热水，并且保温一段时间(3-24小时)。根据用户热水的主要用途，温度调节水箱(见图5)可以安装在浴室内，或厨房内。

温度调节水箱的结构设计，应该考虑可维护性。便于用户自己不定期排空，消毒灭菌，清洗水垢，或更换部件。

用户淋浴时，温度调节水箱可以直接输出恒温(30-50℃)的热水，不必利用混水水龙头调节喷头水温。因此，彻底消除忽冷忽热，甚至烫伤的情况；让用户真正体验到淋浴的幸福感。

为了让用户获得更好的淋浴体验，应该在温度调节水箱上加装微型空气增压器，使淋浴喷头的出水具有一定的压力。因此，温度调节水箱应该具有良好的密封性，并且，能够承受一定的压力。

冬季，室外容易结冰的地区，用户一般不使用新型太阳能热水器的热水做饭，烧开水。用户淋浴，洗脸，洗碗，洗手等，需要的热水都可以通过温度调节水箱产生。因此，温度调节水箱的容量应该足够大。

为了防止结冰，冬季应该排空新型太阳能热水器的冷水输水管。如果，每天一次(或多天一次)把热水存储箱内的热能，转移到温度调节水箱内；则，可以减少冷水输水管的排空次数，实现节约用水。

4)微型空气增压器：

根据用户实际需要，微型空气增压器应该能够在温度调节水箱(电热水器)内部的空气空间(见图5中标记27水位以上部分)中，产生一定的气压(2-3个大气压)。从而，使淋浴喷头能够喷出一定压力的热水水流。

微型空气增压器(见图5中标记6)的基本功能，结构造型，及大小尺寸，应该参考现有的便携式汽车轮胎电动充气筒的技术指标，进行优化设计。

微型空气增压器应该自带独立的控制模块，可以实现气压监测，标准气压设置，自动启停，等基本功能。

为了用户使用过程中的安全，微型空气增压器应该采用低压电源(12V直流电源)进行驱动和控制。

此外，微型空气增压器应该在其吸气口处，安装空气过滤器。以便，长期保持温度调节水箱内部的干净卫生。

由于微型空气增压器作为温度调节水箱的附件，需要安装在室内；因此，必须考虑降低其运行过程中的噪音。

5)电磁排空阀的基本功能：

电磁排空阀具有放空输水管的功能。对于存在高低落差的输出水管，当位于高端的电磁排空阀处于阻断状态，并且空气口打开时，利用重力导致水往低处流的原理，在输出水管下端出水口敞开(打开)的情况下，可以把输出水管排空。

由于电磁排空阀能够保证输出水管内没有存水，因而，每次用户使用热水时，可以实现热水的直接输出，不需要首先排空输出水管内可能已经冷却的存水。这样一来，既减少了用户倒掉冷水的麻烦，又可以节约用水；更重要的是，冬季可以防止输出水管内结冰。

6)换热管热水输出端的电磁排空阀：

a)四接口电磁排空阀：

换热管热水输出端的电磁排空阀可以采用四口结构：一个输入口，一个空气口，两个输出口。通过控制电磁排空阀的遮挡阀(见图6中标记33)的扭转方向(左转或右转)，可以实现输入口只能与一个输出口连通。

电磁排空阀的输入口与换热管的热水输出端相连接(见图1中标记3)；电磁排空阀的一个输出口输送热水到温度调节水箱(用于恒温热水洗浴)；电磁排空阀的另一个输出口输送热水到用户日常生活器皿(即做饭锅，开水壶，洗脸盆等)。

由于换热管输出的热水温度比较高(可达90-99℃)，热水输水管应该采用金属管(不锈钢管，或铜管，或合金管)，或耐高温的塑料管，或耐高温的其它材料水管。此外，为了尽可能减少热水输水管散热导致的热能损失，热水输水管外部应该采用适当的绝热泡沫材料进行包装。

当换热管热水输出端的电磁排空阀处于连通状态(工作)时，输入口处于打开状态，同时，仅与一个输出口连通；空气口处于关闭状态。

当换热管热水输出端的电磁排空阀处于阻断状态(不工作)时，输入口处于关闭状态，不与任何一个输出口连通；空气口处于打开状态，并且，与两个输出口都保持连通；这样一来，当与两个输出口相连的输水管的下端打开时，在重力作用下，输水管内的残存热水可以完全排空。

完全排空两个输出口相连的输水管，可以保证每次用户使用热水时，都可以直接输出热水，省去倒掉输水管内残存冷水(由上次管内残存热水冷却而成)的麻烦；更重要的是，冬季可以防止输水管内结冰。

b)三接口电磁排空阀及三通切换电磁阀：

换热管输出热水的输配管路的另一种布局形式是，换热管热水输出端的电磁排空阀也可以采用三口结构：一个输入口，一个空气口，一个输出口。

输入口接换热管的热水输出端；输出口接热水输送管。

三口结构的电磁排空阀的工作过程，与四口结构的电磁排空阀的情况类似。

在这种情况下，热水输送管的末端，必须安装一个三通切换电磁阀。以便，根据用户实际需要，改变输出热水的流向。

三通切换电磁阀具有一个输入口，两个输出口；输入口连接热水输送管的末端；两个输出口分别连接到温度调节水箱，及用户生活器皿。

三通切换电磁阀，任何时候，只有一条支路连通；并且，没有阻断功能。

7)换热管冷水输入端的电磁排空阀：

a)输入口常开的四接口电磁排空阀：

换热管冷水输入端的电磁排空阀主要用于冬季，每次往上输送冷水过程完成以后，放出输水管内的冷水，防止结冰。

当然，在某些地区的冬季，如果采用适当的保温泡沫材料包住冷水输水管的外部，也有助于防止冷水输水管内结冰。

其它不会结冰的季节，不必排空输水管内冷水，因此，换热管冷水输入端的电磁排空阀可以长期设置为连通状态，不需要加电。

此外，换热管冷水输入端的电磁排空阀，应该具有可切换的分支输水管，连接到新型太阳能热水器的热水存储箱；以便，需要的时候，给热水存储箱补充冷水。

综上分析，换热管冷水输入端的电磁排空阀应该采用四口结构：一个输入口，一个空气口，两个输出口。

电磁排空阀的输入口连接往上输送冷水的输水管；电磁排空阀的一个输出口连接到换热管的冷水输入端(见图1中标记8)；电磁排空阀的另一个输出口输送冷水到新型太阳能热水器的热水存储箱，实现不定期补充冷水。

当换热管冷水输入端的电磁排空阀处于连通状态(工作)时，输入口处于打开状态，同时，仅与一个输出口连通；空气口处于关闭状态。

当换热管冷水输入端的电磁排空阀处于阻断状态(不工作)时，输入口仍然处于打开状态，但是，两个输出口都处于关闭状态；空气口处于打开状态，并且，与输入口保持连通；这样一来，在与输入口相连的冷水输水管的下端首先处于排水状态的情况下，冷水输水管内的冷水不会从空气口流出，只可能在重力作用下完全排空。因而，可以防止冷水输水管内部冬季结冰。

通过对比分析可见，换热管冷水输入端的四接口电磁排空阀的内部结构和工作方式，都不同于换热管热水输出端的四接口电磁排空阀。

换热管冷水输入端的四接口电磁排空阀的输入口是常开的结构形式，没有关闭状态；空气口只能与输入口连通，不能与任何一个输出口连通；主要设计目标是，实现与输入口相连的冷水输水管的排空功能。

换热管热水输出端的四接口电磁排空阀的输入口是可开关的结构形式，具有打开或关闭状态；空气口只能与两个输出口连通，不能与输入口连通；主要设计目标是，实现与两个输出口相连的热水输水管的排空功能。

b)三通截止电磁阀及控制流程：

为了实现冷水输水管的排空功能，必须在冷水输水管的下端(冷水源点处)，安装一个三通截止电磁阀，其基本结构为一个输入口(接冷水源点)，一个输出口(接冷水输水管的下端)，一个排水口。

三通截止电磁阀在正常工作状态下，输入口处于打开状态，并且，与输出口连通；排水口处于关闭状态；因此，新鲜冷水可以进入冷水输水管。

当三通截止电磁阀处于阻断状态时，输入口处于关闭状态，新鲜冷水被截止；排水口处于打开状态，并且，与输出口连通；因此，冷水输水管内残存的冷水，可以完全排空。

注意，在冷水输水管的排空过程中，控制流程必须保证，首先阻断三通截止电磁阀；然后，阻断换热管冷水输入端的电磁排空阀；以便，防止冷水从换热管冷水输入端的电磁排空阀的空气口外流。

另外，在冷水输水管的恢复供水过程中，控制流程必须保证，首先使换热管冷水输入端的电磁排空阀回复正常工作状态；然后，使三通截止电磁阀回复正常工作状态；以便，防止冷水从换热管冷水输入端的电磁排空阀的空气口外流。

8)新型控制驱动器：

现有的太阳能热水器产品，主要基于对热水存储箱的上下水过程，进行操作控制。

新型太阳能热水器集成系统的构成部件、工作方式、及控制流程，完全不同于现有的太阳能热水器，因此，必须配备新型控制驱动器。

新型控制驱动器负责对新型太阳能热水器，温度调节水箱，微型空气增压器，及各个电磁阀的所有操作过程(包括检测、控制、驱动、加热、数值设定等)，进行可编程自动控制。

因此，新型控制驱动器，需要重新设计新的控制面板，及控制模块的软硬件架构。以便，用户对新型太阳能热水器集成系统，进行日常操作控制。

a)控制面板设计：

控制面板是日常的用户操作界面。主要应该显示太阳能热水器的热水存储箱内热水的温度，水位，用户热水输出量设定数值(升，碗)，温度调节水箱的热水温度设定值，等系统状态指标；应该设置开始控制键，停止控制键，各种流程控制键，及其它功能键。

控制面板可通过电缆线与新型控制驱动器连接；也可设计为无线遥控(带有可充电电池)连接方式。

b)控制模块的软件设计：

新型控制驱动器的控制模块，应该能够对下列主要日常操作过程，实现可编程自动控制。

太阳能(真空管，平板)热水器的热水存储箱内冷水(自来水，或软水)补充过程的控制流程；

厨房输出热水过程(用于做饭，烧开水，洗脸，洗菜等)的控制流程；

温度调节水箱的输入热水过程(用于洗澡，洗手等)的控制流程；

温度调节水箱的冷水输入过程(如果输入的热水温度高于设定值，需要冷水勾兑，降低水温，因此温度调节水箱的容量应该足够大)的控制流程；

温度调节水箱的加热过程(如果输入的热水温度低于设定值，需要电加热，升高水温)的控制流程；

温度调节水箱的加压过程(利用微型空气增压器给温度调节水箱内的空气加压，以便保证淋浴喷头输出的热水水流具有一定压力，因此温度调节水箱应该保留一定容量的空气空间)的控制流程。

c)电源模块的硬件设计：

为了尽可能保证新型太阳能热水器集成系统，在用户日常使用过程中的安全，新型控制驱动器的电源模块应该提供对人体没有伤害的低压电源(36V以下，直流电源，或交流电源)；并且，严格控制和隔离高压电源(220V交流电源)的使用范围和过程。

低压电源主要用于测量、控制、及驱动功能。低压电源的应用范围应该包括水温测量，水位测量，控制面板的显示和设置，各个电磁阀的驱动和控制，微型空气增压器的驱动和控制，等操作控制过程。

高压电源主要用于温度调节水箱的大功率电加热器。

在日常使用热水器的过程中，用户的操作控制应该一般不接触高压电部件。

附图说明

图1是新型太阳能热水器集成系统的整体布局示意图。

图1标记说明：1-新型太阳能热水器的热水存储箱；2-换热管；3-换热管热水输出端的电磁排空阀；4-生活器皿(做饭锅，开水壶，洗脸盆)；5-温度调节水箱(电热水器)；6-微型空气增压器；7-新型控制驱动器；8-换热管冷水输入端的电磁排空阀； 9-冷水输入水流；10-热水输出水流；11-注入生活器皿的热水水流；12-注入温度调节水箱的热水水流；13-控制信号线(多条连接到不同部件)。

图2A是新型太阳能热水器的热水存储箱的结构示意正视图。

图2A标记说明：1-热水存储箱(常压保存蓄热的工作热水，下部连接太阳能集热管)；2-换热管盘管(多种造型，可从热水存储箱的上开口取出或放入)；14-换热管生活冷水(普通自来水，或经净水器过滤的纯净水)输入端口；15-换热管生活热水(用于洗浴，做饭，烧开水)输出端口；16-防护保温盖(防止日晒雨淋)。

图2B是新型太阳能热水器的热水存储箱的结构示意侧视图。

图2B标记说明：1-热水存储箱(常压保存蓄热的工作热水，下部连接太阳能集热管)；2-换热管盘管(多种造型，可从热水存储箱的上开口取出或放入)；14-换热管生活冷水(普通自来水，或经净水器过滤的纯净水)输入端口；16-防护保温盖(防止日晒雨淋)。

图2C是新型太阳能热水器的热水存储箱的上平面的结构示意俯视图。

图2C标记说明：17-热水存储箱的上平面；18-热水存储箱的上开口；19-上开口的密封盖(可拆卸)；20-密封盖的左安装孔(固定换热管的冷水输入端)；21-密封盖的右安装孔(固定换热管的热水输出端)。

图3是换热管示意图。

图3标记说明：1-热水存储箱；2-换热管；9-新鲜的生活冷水输入；10-新鲜的生活热水输出；22-工作热水(自来水，或软水)水位。

图4A是换热管的垂直多层的水平长直条结构造型示意图。

图4B是换热管的垂直多排的恒幅波形结构造型示意图。

图4C是换热管的垂直多层的水平多排恒幅波形结构造型示意图。

图5是温度调节水箱的结构示意图。

图5标记说明：5-温度调节水箱；23-空气口；6-微型空气增压器；24-热水输入管及电磁阀；25-冷水输入管及电磁阀；26-温水输出管(接淋浴喷头，或水龙头)；27- 水位；28-电加热器；29-水位传感器；30-温度传感器。

图6是电磁排空阀的结构示意图。

图6标记说明：31-电磁排空阀腔体；32-电磁驱动器；33-遮挡阀(可转动)；34- 输入口(进水口)；35-输出口(出水口)；36-空气口(进气孔，带有防护过滤网)。

图7是控制面板示意图。

具体实施方式

为了充分挖掘新型太阳能(真空管，平板)热水器收集到的免费热能的使用价值，应该扩大新型太阳能(真空管，平板)热水器输出的新鲜的生活热水的用途。夏季主要用于做饭，烧开水等；冬季主要用于洗浴，洗脸等；春秋季可以兼顾洗浴，做饭，烧开水等；从而，一年四季可以满足用户日常生活中各种热水需求。

实现上述目标，必须从用户日常的热水使用方式的角度出发，对现有的太阳能(真空管，平板)热水器的单机产品的主体结构、操作过程、及控制模块，重新进行设计，开发，制造。最终，为市场提供一个新型太阳能热水器集成系统的升级换代新产品；进而提高用户生活品质。

新型太阳能热水器集成系统的热水卫生和高温杀菌设计：

新型太阳能热水器的热水存储箱内的工作热水(软水，或自来水)，唯一用途是蓄热，不需要更换，只需不定期补充，应该不会产生细菌。退一步讲，即使是热水存储箱内部产生细菌，由于换热管的隔离作用，也不会影响用户日常使用热水的卫生安全。

换热管的两端露出热水存储箱之外，应该不会产生细菌。但是，用户每次取出换热管，进行清洗或更换时，应该注意消毒工作。

此外，温度调节水箱可以利用本身自带的电加热器，定期进行高温(最高100℃)杀菌消毒操作。从而，保证用户淋浴的卫生安全。

新型太阳能热水器集成系统的可维护性设计：

新型太阳能热水器的日常清洗重点，不再是热水存储箱内的水垢及细菌，而是换热管内部的水垢；以便，换热管可以长期保持较高的换热效率，充分利用热水存储箱内工作热水中的热能。

因此，在设计新型太阳能热水器的热水存储箱的结构时，必须考虑用户自己拆卸、清洗、更换、安装换热管的需求。

此外，温度调节水箱的结构设计，也应该考虑用户日常清洗维护的需求。

新型太阳能热水器集成系统的节能环保优势：

由于新型太阳能热水器集成系统，能够给用户带来真正的高品质生活及令人满意的幸福感；因而，广大的城市(阳台平板产品为主)及乡村(屋顶真空管产品为主)用户，将乐意购买和使用新一代升级产品。

总之，用户使用新型太阳能热水器集成系统生产的热水越多，付费能源的开销就越少，用户投资回报率越高。

用户通过日常的使用新型太阳能热水器集成系统，不但，可以提高生活水平(方便，卫生，舒适，安全)；降低生活成本(节约能源费用，节省做饭时间)；而且，可以减少对一次性的不可再生能源(化石能源，核能)的消耗。因此，有利于环境保护，及人类社会可持续发展。

Claims (9)

1.一种新型太阳能热水器集成系统，其特征在于：包括换热管，新型太阳能热水器，温度调节水箱，微型空气增压器，新型控制驱动器，电磁排空阀，温度传感器，水位传感器；换热管安装在新型太阳能热水器的热水存储箱内，新鲜的冷水通过换热管被加热成生活热水，实现新型太阳能热水器的热水存储箱内的工作热水与生活热水的隔离，保证输出的生活热水的质量和卫生；换热管的热水输出端安装一个电磁排空阀，通过热水输水管把生活热水送到温度调节水箱，或生活器皿；微型空气增压器安装在温度调节水箱上面，提高温度调节水箱的输出热水水流的压力；在新型控制驱动器的统一控制下，把新型太阳能热水器高效吸收太阳光热能，零成本生产高温热水的能力，与温度调节水箱的灵活调节水温的优点，集成在一个完整的系统中，协同工作。

2.根据权利要求1所述的一种新型太阳能热水器集成系统，其特征在于：新型太阳能热水器的热水存储箱具有一个上开口；上开口配备一个可拆卸的密封盖；上开口的大小尺寸满足换热管的整体结构可从上开口取出或放入热水存储箱；因此，每次更换或清洗换热管时，不需要放掉热水存储箱内的工作热水。

3.根据权利要求1所述的一种新型太阳能热水器集成系统，其特征在于：换热管的整体结构造型采用弯曲结构；换热管的整体结构的大小尺寸与热水存储箱的上开口相匹配；换热管安装固定在热水存储箱的上开口的密封盖上；以便，用户自己打开或关闭热水存储箱的上开口的密封盖，更换或清洗换热管的整体结构。

4.根据权利要求1所述的一种新型太阳能热水器集成系统，其特征在于：在新型控制驱动器的协调控制下，温度调节水箱直接输出具有预先设定的温度和压力的恒温恒压热水；用户淋浴时，不必利用混水水龙头调节喷头水温。

5.根据权利要求1所述的一种新型太阳能热水器集成系统，其特征在于：微型空气增压器安装在温度调节水箱上；微型空气增压器工作时，向温度调节水箱内的空气空间中，充入高压空气，致使内部气压达到预先设定的数值；从而，使淋浴喷头喷出一定压力的热水水流，增加用户淋浴的舒适感。

6.根据权利要求1所述的一种新型太阳能热水器集成系统，其特征在于：根据用户的换热管输出热水的输配管路的布局形式，换热管热水输出端的电磁排空阀，一种方案，采用四接口电磁排空阀；换热管热水输出端的电磁排空阀，另一种方案，采用三接口电磁排空阀，及三通切换电磁阀；在重力作用下，热水输水管内的残存热水完全排空；从而，保证每次用户使用热水时，都直接输出热水，省去倒掉输水管内残存冷水的麻烦；更重要的是，冬季防止输水管内结冰。

7.根据权利要求1所述的一种新型太阳能热水器集成系统，其特征在于：换热管冷水输入端的电磁排空阀，采用输入口常开的四接口电磁排空阀；同时，必须在冷水输水管的下端，安装一个三通截止电磁阀；并且，控制流程必须防止冷水从换热管冷水输入端的电磁排空阀的空气口外流；换热管冷水输入端的电磁排空阀主要用于冬季，每次往上输送冷水过程完成以后，放出输水管内的冷水，防止结冰。

8.根据权利要求1所述的一种新型太阳能热水器集成系统，其特征在于：新型控制驱动器负责对新型太阳能热水器，温度调节水箱，微型空气增压器，及各个电磁阀的所有操作过程，进行可编程自动控制；新型控制驱动器具有重新设计的新的控制面板，及新的控制模块的软硬件架构。

9.根据权利要求1所述的一种新型太阳能热水器集成系统，其特征在于：新型控制驱动器的电源模块提供对人体没有伤害的低压电源，用于所有的测量、控制、及驱动功能。

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