CN214701298U - 一种太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热水器技术领域，尤其涉及一种太阳能热水器。该太阳能热水器包括水箱，所述太阳能热水器还包括：辅助加热器，设置于所述水箱内；进出水管，所述进出水管的一端与所述水箱连通；防冻加热器，设置于所述进出水管上，用于加热所述进出水管；光伏供电机构，所述光伏供电机构能为所述防冻加热器和/或所述辅助加热器供电。该太阳能热水器中，通过设置伴热带防止进出水管冻裂；通过设置辅助加热器辅助加热水箱中的水，以满足用户使用需求；通过光伏供电机构利用太阳能发电，并为伴热带和辅助加热器供电，能够降低太阳能热水器的使用成本。

Description

一种太阳能热水器

技术领域

本实用新型涉及热水器技术领域，尤其涉及一种太阳能热水器。

背景技术

太阳能作为清洁环保低成本能源，目前被广泛应用。太阳能热水器较好的解决了居民用热水的问题，但传统太阳能热水器冬天使用时，水箱内的水温往往不能满足用户使用需要，且管道容易冻裂。

为满足冬天用户的使用需求，水箱内设置有辅助加热器，能够通电加热水箱内的水，但需要消耗大量的电能，使其太阳能热水器综合使用成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种太阳能热水器，能够解决管道冻裂以及使用成本高的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种太阳能热水器，包括水箱，所述太阳能热水器还包括：

辅助加热器，设置于所述水箱内；

进出水管，所述进出水管的一端与所述水箱连通；

防冻加热器，设置于所述进出水管上，用于加热所述进出水管；

光伏供电机构，所述光伏供电机构能为所述防冻加热器和/或所述辅助加热器供电。

该太阳能热水器中，通过设置伴热带防止进出水管冻裂；通过设置辅助加热器辅助加热水箱中的水，以满足用户使用需求；通过光伏供电机构利用太阳能发电，并为伴热带和辅助加热器供电，能够降低太阳能热水器的使用成本。

其中，所述光伏供电机构包括：

光伏组件，分别与所述防冻加热器和/或所述辅助加热器电连接；

蓄能电池，所述蓄能电池分别与所述光伏组件、所述辅助加热器和/或所述防冻加热器电连接。

通过光伏组件和蓄能电池的配合能够避免无光照条件下无法为防冻加热器和辅助加热器供电导致无热水使用的问题，而且还能够避免光照充足条件下多余能量无法储存造成浪费，有利于降低太阳能热水器的综合成本。

其中，所述蓄能电池为石墨烯电池。

石墨烯电池能够实现能力的双向传输，且具有高强度、高导电性、超轻薄等特性。

其中，所述防冻加热器为伴热带。

伴热带具有在低温状态下快速启动，温度均匀的特点。

其中，所述伴热带缠绕于所述进出水管外。

该种设置，一方面方便伴热带与进出水管的固定，另一方面能增大与进出水管的换热面积，从而提高换热效果。

其中，所述太阳能热水器还包括：

集热器，所述集热器与所述水箱连接并形成循环通路；

循环泵，串联于所述循环通路中，所述循环泵与所述光伏供电机构电连接。

通过设置循环泵，可以是循环通路内的水流动，进一步防止水结冰，从而防止太阳能热水器冻裂。循环泵通过光伏供电机构提供电能，能够减低太阳能热水器的使用成本。

其中，所述太阳能热水器还包括温度传感器，所述温度传感器用于检测所述水箱内的水温。

温度传感器可以检测水箱内的温度，以便根据水箱内的温度自动或用户自主选择是否启动辅助加热器。

其中，所述太阳能热水器还包括：

控制组件，所述控制组件与所述光伏供电机构电连接，所述控制组件与所述温度传感器通讯连接，所述控制组件能控制所述辅助加热器和所述防冻加热器启停。

控制组件能够根据温度传感器检测到的温度值，控制辅助加热器的启停，以便在水箱内的水温不满足使用需求时及时打开辅助加热器，且能在水箱1内的水加热到指定温度后关闭辅助加热器，从而避免电能浪费。

其中，所述太阳能热水器还包括：

补水管，所述进出水管上设置有进水口，所述补水管的一端与所述进水口连通，另一端用于连接水源；

补水支管，所述补水支管与所述补水管并联，所述补水支管和所述补水管中的一个上设置有电磁阀，另一个上设置有手动阀。

太阳能热水器具有手动补水和自动补水的功能，避免单一补水功能失效后，太阳能热水器无法使用。

其中，所述太阳能热水器还包括混水管，所述进出水管的另一端设置有出水口，所述混水管的一端与所述补水管连通，另一端与所述进出水管连通。

通过设置混水管，能够将冷水与进出水管内的热水混合，以得到用户需要温度的使用水。

有益效果：本实用新型提供了一种太阳能热水器。该太阳能热水器中，通过设置伴热带防止进出水管冻裂；通过设置辅助加热器辅助加热水箱中的水，以满足用户使用需求；通过光伏供电机构利用太阳能发电，并为伴热带和辅助加热器供电，能够降低太阳能热水器的使用成本。

附图说明

图1是本实用新型提供的太阳能热水器的主视图；

图2是本实用新型提供的太阳能热水器未显示集热器时的结构示意图；

图3是本实用新型提供的光伏供电机构、辅助加热器和防冻加热器电连接关系示意图。

其中：

1、水箱；2、集热器；3、辅助加热器；4、进出水管；5、防冻加热器；6、温度传感器；7、控制组件；81、补水管；82、补水支管；83、混水管；84、电磁阀；85、手动阀；86、单向阀；91、光伏组件；92、蓄能电池。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实施例提供了一种太阳能热水器，包括支架、水箱1以及集热器2，水箱1和集热器2均设置在支架上，集热器2与水箱1连接，集热器2能够吸收太阳能，并利用太阳能加热水箱1内的水。

可选地，集热器2可以为太阳能真空管，太阳能真空管包括内玻璃管和套设于内玻璃管外的外玻璃管，外玻璃管和内玻璃管之间为真空。内玻璃管的表面上设置有吸收涂层，内玻璃管与水箱1连通。经阳光照射，光子撞击涂层，太阳能转化成热能，水从涂层外吸热，水温升高，密度减小，热水向上运动，而比重大的冷水下降。热水始终位于上部，即水箱1中。

可选地，水箱1内还设置有通气管，通气管能够连通水箱1中内胆内部和水箱1外部，以避免内胆胀坏。

因冬天太阳光较弱，仅依靠集热器2吸收太阳能加热水箱1内的水，很难满足用户对热水的使用需求，为此，水箱1内还设置有辅助加热器3，辅助加热器3能够通电加热水箱1内的水，以便在太阳光较弱时利用电能辅助加热，从而满足用户使用需求。

可选地，辅助加热器3可以为电加热管，具有超长寿命，且易于维修，有利于降低太阳能热水器的成本。

进一步地，水箱1内还设置有温度传感器6，温度传感器6可以检测水箱1内的温度，以便根据水箱1内的温度选择是否启动辅助加热器3。

可选地，太阳能热水器还包括控制组件7，控制组件7分别与辅助加热器3和温度传感器6通讯连接，控制组件7能够根据温度传感器6检测到的温度值，控制辅助加热器3的启停，以便在水箱1内的水温不满足使用需求时及时打开辅助加热器3，且能在水箱1内的水加热到指定温度后关闭辅助加热器3，从而避免电能浪费。

其中，控制组件7可以为单片机。值得注意的是，本实施例中控制组件7与其他零部件的连接关系、具体结构以及具体控制方式均为本领域较常规的手段，本实施例可以采用现有技术中任一种控制组件7与其他零部件的连接关系、具体结构以及具体控制方式即可，本申请不再对控制组件7与其他零部件的连接关系、具体结构以及具体控制方式进行详细说明。

如图2所示，太阳能热水器还包括进出水管4，进出水管4与水箱1连通，进出水管4可以用于水箱1内的热水排出，也可以用于向水箱1内通入冷水，从而减少太阳能热水器的零部件数量，降低太阳能热水器的成本。

在其他实施例中，水箱1可以连接一进水管和一出水口。

冬天时，因环境温度过低，位于进出水管4内的水的温度低，用户在使用太阳能热水器时，需要放掉进出水管4内的冷水之后，才能够使用热水，不仅浪费水资源，而且还不便用户使用。此外。进出水管4内的水很容易结冰，导致进出水管4冻裂。

为解决上述问题，太阳能热水器还包括防冻加热器5，防冻加热器5能够加热进出水管4，防止进出水管4内的水结冰，一方面能够避免进出水管4冻裂，另一方面能够保证用户在使用时直接流出热水，提高用户的使用体验。

本实施例中，防冻加热器5可以包括伴热带。伴热带为扁平带状电缆，具有在低温状态下快速启动，温度均匀的特点。

进一步地，伴热带可以缠绕于进出水管4外，以增大与进出水管4的换热面积，从而提高换热效果。

因辅助加热器3和防冻加热器5需要消耗大量电能，严重增加了太阳能热水器的使用成本。为解决上述问题，太阳能热水器还包括光伏供电机构，光伏供电机构能为防冻加热器5和/或辅助加热器3供电，通过将太阳能转换为电能供应防冻加热器5和/或辅助加热器3，可以降低太阳能热水器的使用成本。

此外，光伏供电机构可以设置在室外，能够缩短功光伏供电机构与辅助加热器3和/或防冻加热器5之间的导线程度，方便布线。

本实施例中，光伏供电机构能够为防冻加热器5和辅助加热器3供电，从而进一步降低使用成本。

进一步地，如图3所示，光伏供电机构包括光伏组件91和蓄能电池92，光伏组件91分别与防冻加热器5和/或辅助加热器3电连接；蓄能电池92分别与光伏组件91、辅助加热器3和/或防冻加热器5电连接。光伏组件91能够将太阳能转化为电能，并能够直接为防冻加热器5和辅助加热器3供电。当光伏组件91转化的电能有剩余时，光伏组件91还能够向蓄能电池92内充电，以便在太阳光强度不足以使光伏组件91发电时，通过蓄能电池92为防冻加热器5和辅助加热器3供电。

通过光伏组件91和蓄能电池92的配合，能够避免无光照条件下无法为防冻加热器5和辅助加热器3供电导致无热水使用的问题，而且还能够避免光照充足条件下多余能量无法储存造成浪费，有利于降低太阳能热水器的综合成本。

进一步地，蓄能电池92可以为石墨烯电池，能够实现能量的双向传输，相比于普通蓄电池充放电速率高于10倍以上，储能容量高，且具有高强度、高导电性、高轻度、超轻薄等特性。

进一步地，控制组件7能够控制光伏组件91与蓄能电池92之间充电电路的导通和断开，以便在蓄能电池92亏电状态下进行充电，并在充满后停止充电，从而避免蓄能电池92在满电状态下持续充电，减少充电次数，有利于保证蓄能电池92的使用寿命。

进一步地，太阳能热水器还包括循环泵，集热器2与水箱1连接形成循环通路，循环泵串联于循环通路中，循环泵与光伏供电机构电连接。通过设置循环泵，可以是循环通路内的水流动，进一步防止水结冰，从而防止太阳能热水器冻裂。循环泵通过光伏供电机构提供电能，能够减低太阳能热水器的使用成本。

本实施例中，控制组件7与光伏供电机构电连接，通过光伏供电机构为控制组件7提供工作电能，控制组件7能分别控制辅助加热器3、防冻加热器5以及循环泵的启停，以使太阳能热水器的各部分配合工作，使太阳能热水器更智能化。

本实施例中，太阳能热水器还包括补水管组件，进出水管4上设置有进水口，补水管组件连通进水口和水源，以便在水箱1内水不足时向水箱1内补水。

进一步地，补水管组件上设置有开关阀组，通过开关阀组能够控制补水管81组的通断，以实现补水的启停。

具体地，补水管组件包括补水管81和补水支管82，补水管81的一端与进水口连通，另一端用于连接水源；补水支管82与补水管81并联，补水支管82和补水管81中的一个上设置有电磁阀84，另一个上设置有手动阀85，以使补水管组件具有手动补水和自动补水的功能，避免单一补水功能失效后，太阳能热水器无法使用。

进一步地，电磁阀84与进水口沿补水管81的长度方向的距离L不大于300mm，减少电磁阀84与进水口之间的补水管81的长度，减少该处存留的水量，避免该部分水因温度过低而结冰，从而避免补水管81冻裂。

进一步地，补水管81靠近进水口的一端还串联有单向阀86，单向阀86能够在补水时打开，避免进出水管4内的水回流至补水管81中。

可选地，太阳能热水器还包括水位检测组件，水位检测组件能够检测水箱1内的水位，以便在水箱1内水量不足时，及时提醒用户补水或自动补水。

可选地，水位检测组件与控制组件7通讯连接，控制组件7能够根据水位检测组件的检测结构，控制电池阀84开闭，以实现自动补水。

可选地，水位检测组件可以包括伸入水箱1内的液位探头，液位探头具有结构简单，检测灵敏等优点。

在其他实施例中，水位检测组件也可以为其他结构，只要能够实现水箱1内液位检测即可。

其中，水源可以为自来水。

进一步地，太阳能热水器还包括混水管83，进出水管4的另一端设置有出水口，混水管83的一端与补水管81连通，另一端与进出水管4连通。通过设置混水管83，能够将冷水与进出水管4内的热水混合，以得到用户需要温度的使用水。

可选地，进出水管4和混水管83可以通过混水阀连接，混水阀可以调节冷水和热水的比例，以调整混合后的水温。

一些实施例中，控制组件7可以与箱体1分体设置，以根据实际安装环境选择控制组件7的安装位置，例如室内或室外。

一些实施例中，控制7可以设置于箱体1上，以使太阳能热水器的结构更紧凑，安装方便。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种太阳能热水器，包括水箱(1)，其特征在于，所述太阳能热水器还包括：

辅助加热器(3)，设置于所述水箱(1)内；

进出水管(4)，所述进出水管(4)的一端与所述水箱(1)连通；

防冻加热器(5)，设置于所述进出水管(4)上，用于加热所述进出水管(4)；

光伏供电机构，所述光伏供电机构能为所述防冻加热器(5)和/或所述辅助加热器(3)供电。

2.如权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述光伏供电机构包括：

光伏组件(91)，分别与所述防冻加热器(5)和/或所述辅助加热器(3)电连接；

蓄能电池(92)，所述蓄能电池(92)分别与所述光伏组件(91)、所述辅助加热器(3)和/或所述防冻加热器(5)电连接。

3.如权利要求2所述的太阳能热水器，其特征在于，所述蓄能电池(92)为石墨烯电池。

4.如权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述防冻加热器(5)为伴热带。

5.如权利要求4所述的太阳能热水器，其特征在于，所述伴热带缠绕于所述进出水管(4)外。

6.如权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述太阳能热水器还包括：

集热器(2)，所述集热器(2)与所述水箱(1)连接并形成循环通路；

循环泵，串联于所述循环通路中，所述循环泵与所述光伏供电机构电连接。

7.如权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述太阳能热水器还包括温度传感器(6)，所述温度传感器(6)用于检测所述水箱(1)内的水温。

8.如权利要求7所述的太阳能热水器，其特征在于，所述太阳能热水器还包括：

控制组件(7)，所述控制组件(7)与所述光伏供电机构电连接，所述控制组件(7)与所述温度传感器(6)通讯连接，所述控制组件(7)能控制所述辅助加热器(3)和所述防冻加热器(5)启停。

9.如权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述太阳能热水器还包括：

补水管(81)，所述进出水管(4)上设置有进水口，所述补水管(81)的一端与所述进水口连通，另一端用于连接水源；

补水支管(82)，所述补水支管(82)与所述补水管(81)并联，所述补水支管(82)和所述补水管(81)中的一个上设置有电磁阀(84)，另一个上设置有手动阀(85)。

10.如权利要求9所述的太阳能热水器，其特征在于，所述太阳能热水器还包括混水管(83)，所述进出水管(4)的另一端设置有出水口，所述混水管(83)的一端与所述补水管(81)连通，另一端与所述进出水管(4)连通。

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