CN220169692U - 一种多功能偏芯内胆换热式太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多功能偏芯内胆换热式太阳能热水器，包括支架、控制器、水箱外胆和集热装置、设置在水箱外胆内的承压内胆、连接在承压内胆上的进水管和出水管，还包括：换热内胆，换热内胆设置在水箱外胆内，承压内胆设置在换热内胆内上部，集热装置一端穿过水箱外胆与换热内胆连通设置；电加热器，电加热器可拆卸安装在承压内胆上；排污管，排污管连通设置于承压内胆下端；其中，进水管上还连通设置有电磁阀；电加热器、水位监测装置和电磁阀均与控制器连接。本实用新型安全可靠，操作方便，能够实现在太阳光能不足的时候，也能通过太阳能正常提供热水，达到满足热水需求。

Description

一种多功能偏芯内胆换热式太阳能热水器

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能热水器，具体的是涉及一种多功能偏芯内胆换热式太阳能热水器，属于太阳能技术领域。

背景技术

太阳能热水器是将太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按供水形式可分为非承压式热水器和承压式热水器。

现有市面上的大多太阳能热水器都是属于非承压式热水器，它的水箱有一根管子与大气相通，是利用屋顶和家里的高度落差，使用水时产生压力，其成本低，但是由于非承压式太阳能热水器出水靠落差，有时因为房屋高度的局限性会出现出水压力很小的情况，造成洗浴舒适性大大降低。

承压太阳能热水器是采用承压式水箱的太阳能热水器，这种承压式的水箱，可以提供强劲的水压，它直接利用给水管网压力作为热水出水压力，使热水压力等同于冷水压力。这种承压式的太阳能热水器解决了普通屋顶式的太阳能依靠重力落差热水水压小的难题，使洗浴感受更加舒适。承压式太阳能热水器由于以上优点，受到了越来越多人们的青睐；但同时也存在以下不足：

1、在冬天室外温度较低或是没有阳光的时候，太阳能热水器不能产生足量的热水供人们使用，对居民生活造成影响和不便；

2、太阳能热水器水箱水位若不稳定会对太阳能热水器使用寿命产生较大影响；

3、太阳能热水器水箱长期使用后容易产生污垢，如果长期不清理会污染水箱里的水质；

4、太阳能加热介质高温会增加太阳能爆炸的隐患，或是加热介质高温汽化后，加热介质会减少影响集热性能，总之，往往很不便。

因此，需研制一种安全可靠、集热效果好的复合型偏芯内胆换热式太阳能热水器是解决上述技术问题的关键所在。

发明内容

针对上述背景技术中存在的诸多缺陷与不足，本实用新型对此进行了改进和创新，目的在于提供一种安全可靠，操作方便的复合型偏芯内胆换热式承压太阳能热水器，能够实现在太阳光能不足的时候，也能通过太阳能正常提供热水，达到满足热水需求。

本实用新型另一个发明目的是能够通过控制器和水位传感器以及电磁阀的相互搭配使用，根据具体需求控制承压内胆内的水位以满足用户需求，延长太阳能热水器的使用寿命长。

为解决上述问题并达到上述的发明目的，本实用新型一种多功能偏芯内胆换热式太阳能热水器是通过采用下列的设计结构以及采用下列的技术方案来实现的：

作为本实用新型一种多功能偏芯内胆换热式太阳能热水器的改进，包括支架(1)、控制器(2)、设置在支架(1)上的水箱外胆(3)和集热装置(4)、设置在水箱外胆(3)内的承压内胆(5)、连接在承压内胆(5)上的进水管(6)和出水管(7)，还包括：

换热内胆(8)，换热内胆(8)设置在水箱外胆(3)内，承压内胆(5)设置在换热内胆(8)内上部，集热装置(4)一端穿过水箱外胆(3)与换热内胆(8)连通设置；

电加热器(9)，电加热器(9)可拆卸安装在承压内胆(5)上；

排污管(14)，排污管(14)连通设置于承压内胆(5)下端，排污管(14)上连通连接有阀门；

其中，进水管(6)与供水总管(13)连接，进水管(6)上还连通设置有电磁阀(15)；电加热器(9)和电磁阀(15)均与控制器(2)连接。

作为本实用新型上述的改进，还包括温度传感器(16)，温度传感器(16)设置于承压内胆(5)内底部，用于测量承压内胆(5)内的水温，其中，温度传感器(16)与控制器(2)连接。

作为本实用新型上述的进一步改进，还包括水位监测装置(10)，水位监测装置(10)竖直设置于承压内胆(5)内部一侧，水位监测装置(10)包括水位传感器，用于检测承压内胆(5)的水位，其中，水位监测装置(10)与控制器(2)连接。

作为本实用新型上述的更进一步改进，所述水箱外胆(3)和换热内胆(8)之间还设有保温层(17)；

所述换热内胆(8)上还贯通设有预留空气能接口(18)，换热内胆(8)内还设有空气能氟循环盘管(18a)，预留空气能接口(18)依序穿过水箱外胆(3)、保温层(17)、换热内胆(8)侧壁设置。

作为本实用新型上述的又进一步改进，所述换热内胆(8)上部还连通设有散热管(19)，散热管(19)用于防止换热内胆(8)内的加热介质温度过高；其中，散热管(19)依序穿过水箱外胆(3)、保温层(17)连通连接在换热内胆(8)上部。

作为本实用新型上述的再进一步改进，所述出水管(7)上连通连接有四通接头，四通接头下端连接有热出水管，四通接头上端连接有PT阀，四通接头右端连接有吸气阀，用于防止用水过程中突然停水造成承压内胆吸瘪。

作为本实用新型上述的再更进一步改进，所述水箱外胆(3)一端上部还设置有补水箱(11)，补水箱(11)一端下部通过补水管(12)与换热内胆(8)连通设置，补水箱(11)一端上部与供水总管(13)连接。

作为本实用新型上述的又再更进一步改进，所述补水箱(11)设置于水箱外胆(3)左侧顶部，补水箱(11)包括补水箱本体，补水箱本体进水口处连接有浮球阀，浮球阀用于自动控制补水箱的液面。

作为本实用新型上述的又再更加进一步改进，所述水箱外胆(3)、承压内胆(5)、换热内胆(8)和保温层(17)同侧同轴开设有用于安装电加热器(9)的连接孔，连接孔内连接有安装座，安装座内开设有安装座内螺纹段；

电加热器(9)包括电加热管和温控器，电加热管的一端套设有安装套，安装套上环形开设有与安装座内螺纹段相适配的安装套外螺纹段，其中，在连接孔的外侧还适配连接有连接端盖。

作为本实用新型上述的还更加进一步改进，所述安装座与连接孔之间通过隔水层紧密连接；

所述电加热器(9)上还连接有电控开关，电控开关与控制器(2)信号连接。

本实用新型与现有技术相比所产生的有益效果是：

1、本实用新型中能通过控制器和水位传感器以及电磁阀的相互搭配使用，根据具体需求控制承压内胆内的水位以满足用户需求；

2、本实用新型能在太阳光能不足的时候，也能通过太阳能正常提供热水；

3、本实用新型能通过控制器的设定来实现在太阳光能不充足的条件时候，降低承压水箱内的水箱水位通过电加热器来进行加热，达到满足热水需求，同时也能达到节能作用；

4、本实用新型换热内胆上连通连接的散热管用于防止换热内胆内的加热介质温度过高，降低安全隐患；换热内胆上通过补水管连接有补水箱，能及时对从集热内胆加热介质内挥发掉的加热介质进行补充，避免影响集热性能；

5、本实用新型设有排污管，能及时对承压内胆内的污垢进行人工清理，避免影响承压内胆里的水质，同时也避免影响集热性能；

6、本实用新型内胆承压，使用安全，操作方便，使用寿命长，可安装于屋面、地面或阳台上，使用方便且安全可靠，；

7、本实用新型的电加热器采用可拆卸设计，能对电加热器进行更换，使用更方便；

8、本实用新型采用偏芯内胆结构，实现了加工制作方便快捷，杜绝了传统的采用同心同轴制作过程中存在的加工困难问题。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型的使用状态示意图之一；

图2是本实用新型的使用状态示意图之二；

图3是本实用新型的使用状态示意图之三；

图4是本实用新型的整体结构示意图；

图5是本实用新型的另一种设计结构的整体结构示意图；

图6是图5所示的局部放大结构示意图；

图7是本实用新型的整体结构示意图之四；

图8是本实用新型的部分整体结构示意图；

图9是本实用新型的再一种结构的使用状态示意图；

其中，图中标号：1—支架，2—控制器，3—水箱外胆，4—集热装置，5—承压内胆，6—进水管，7—出水管，8—换热内胆，9—电加热器，10—水位监测装置，11—补水箱，12—补水管，13—供水总管，14—排污管，15—电磁阀，16—温度传感器，17—保温层，18—预留空气能接口，18a—空气能氟循环盘管，19—散热管。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创造特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型的技术方案作更进一步详细的说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如说明书附图所示的一种多功能偏芯内胆换热式太阳能热水器，包括支架1、控制器2、设置在支架1上的水箱外胆3和集热装置4、设置在水箱外胆3内的承压内胆5、连接在承压内胆5上的进水管6和出水管7，还包括：

换热内胆8，换热内胆8设置在水箱外胆3内，承压内胆5设置在换热内胆8内上部，集热装置4一端穿过水箱外胆3与换热内胆8连通设置；

电加热器9，电加热器9可拆卸安装在承压内胆5上；

排污管14，排污管14连通设置于承压内胆5下端，排污管14上连通连接有阀门；

其中，进水管6与供水总管13连接，进水管6上还连通设置有电磁阀15；电加热器9和电磁阀15均与控制器2连接。

在本实用新型中，水箱外胆3设置于支架1上部；集热装置4包括成排平行设置的数根玻璃真空集热管，数根玻璃真空集热管的下端均连接在支架1上的真空管尾座连接，数根玻璃真空集热管的上端均穿过水箱外胆3与换热内胆8连通设置；供水总管13上连接有阀门。

排污管14依序穿过水箱外胆3和换热内胆8后与承压内胆5连通连接。

进水管6和出水管7均从外向内依序贯穿水箱外胆3和换热内胆8后与承压内胆5紧密连通连接。

在本实用新型中，供水总管13出水端连接有三通头，下端与供水总管13连接，上端通过连接管与补水箱11连接，右端与进水管6连接。

进一步的，还包括温度传感器16，温度传感器16设置于承压内胆5内底部，用于测量承压内胆5内的水温，其中，温度传感器16与控制器2连接。

进一步的，还包括水位监测装置10，水位监测装置10竖直设置于承压内胆5内部一侧，水位监测装置10包括水位传感器，用于检测承压内胆5的水位，其中，水位监测装置10与控制器2连接。

在本实用新型中，控制器2为PLC或者是PC机。

进一步的，所述水箱外胆3和换热内胆8之间还设有保温层17；

所述换热内胆8上还贯通设有预留空气能接口18，换热内胆8内还设有空气能氟循环盘管18a，预留空气能接口18依序穿过水箱外胆3、保温层17、换热内胆8侧壁设置。

在本实用新型中，预留空气能接口18用于根据客户需求作为备用口，在平时使用时是封堵关闭的，在需要时，根据客户需求用于连接外部的管道作为水循环或者是空气能氟循环进行介质的交换，使其集热效果更好。

在本实用新型中，使用时，预留空气能接口18通过连接管与空气能氟循环设备连接使用。

同时，在这里需要说明的是该空气能氟循环设备为现有技术中市面上可以购买到的已有产品空气能或是热泵。

进一步的，所述换热内胆8上部还连通设有散热管19，散热管19用于防止换热内胆8内的加热介质温度过高；其中，散热管19依序穿过水箱外胆3、保温层17连通连接在换热内胆8上部。

进一步的，所述出水管7上连通连接有四通接头，四通接头下端连接有热出水管，四通接头上端连接有PT阀，四通接头右端连接有吸气阀。

进一步的，所述水位监测装置10包括水位传感器，水位监测装置10竖直设置于承压内胆5内部一侧，用于检测承压内胆5的水位。

在本实用新型中，通过控制器2和水位监测装置10以及电磁阀15的相互搭配使用，能根据具体需求控制承压内胆5内的水位已满足用户需求。

进一步的，所述水箱外胆3一端上部还设置有补水箱11，补水箱11一端下部通过补水管12与换热内胆8连通设置，补水箱11一端上部与供水总管13连接。

具体的，所述补水箱11设置于水箱外胆3左侧顶部，补水箱11包括补水箱本体，补水箱本体进水口处连接有浮球阀，浮球阀用于自动控制补水箱的液面。

在本实用新型中，浮球阀由曲臂和浮球等部件组成的阀门，自动控制补水箱的液面。具有保养简单，灵活耐用，液位控制准确度高，水位不受水压干扰且开闭紧密不漏水等特点。

进一步的，所述水箱外胆3、承压内胆5、换热内胆8和保温层17同侧同轴开设有用于安装电加热器9的连接孔，连接孔内连接有安装座，安装座内开设有安装座内螺纹段；

电加热器9包括电加热管和温控器，电加热管的一端套设有安装套，安装套上环形开设有与安装座内螺纹段相适配的安装套外螺纹段，其中，在连接孔的外侧还适配连接有连接端盖。

在本实用新型中，电加热器9设置在安装座内，然后用连接端盖盖紧，不会因为下雨等各种外界原因减少电加热的使用寿命。

具体的，所述安装座与连接孔之间通过隔水层紧密连接；

所述电加热器9上还连接有电控开关，电控开关与控制器2信号连接。

在本实用新型中，水位监测装置10和电磁阀15、水位监测装置10、电控开关以及温度传感器16均带有信号发射模块，电控开关、水位监测装置10和电磁阀15以及温度传感器16均与控制器2的信号接收模块信号连接。

综上所述，本实用新型更为具体的实施方式是：

上述设计结构的一种多功能偏芯内胆换热式太阳能热水器在进行使用之前，需要将其加以安装作为备用。

使用前，需对该太阳能热水器的诸多部件进行连接调试和检测，保证该太阳能热水器能正常运行:

1、使用人员检测太阳能热水器漏水情况；

2、使用人员检测控制器2与电加热器9、水位监测装置10和电磁阀15、温度传感器16和电加热器9的电控开关是否正常连接；

3、使用人员通过控制器2对承压内胆5内的水位设定一个安全水位下限水位和最高水位。

实施例1

使用时，温度传感器16实时将测量得到的水温信号传输至控制器2，控制器2收到温度传感器16的水温信号后，将收到的水温温度与设定好的水温范围进行比对，若水温大于等于控制器2设定水温范围时，控制器2控制电磁阀15关闭，停止进水，电加热器9不启动；

若水温低于控制器2设定水温范围时，控制器2控制电磁阀15关闭，停止进水，同时启动电加热器9进行加热，当电加热器9将承压内胆5内的水加热到控制器2设定的水温范围时，控制器2控制电加热器9停止加热。

在使用过程中，当承压内胆5内的热水低于安全水位时，控制器2控制电磁阀15打开对承压内胆5及时补水，同时启动电加热器9进行加热；承压内胆5达到设定进水水位时，控制器2控制电磁阀15关闭，控制器2根据收到温度传感器16的水温信号判读是否需要对承压内胆5的水进行加热；

用户还可以根据季节或天气情况对控制器2的水温范围进行个性化设定以满足用户对热水的定制化需求。

实施例2

太阳光能充足的条件下：使用人员可以通过控制器2将承压内胆8的上限水位调高一些，保证有充足的热水供应；

使用时，温度传感器16将测量得到的水温信号传输至控制器2，当初始承压内胆5内的水温达到设置的温度范围后，控制器2控制电磁阀15开启，对承压内胆5加水，水位监测装置10实时测量水箱内的水位，并将水位信号传输至控制器2中，当承压内胆5内的水位达到调高后设定的水位后，控制器2控制电磁阀15关闭，停止进水，电加热器9不启动；当水位达到安全水位时，控制器2发送指令给电磁阀15进行补水，如此，可保证在太阳光能充足的条件下，承压内胆5内有大量的热水进行供给，也不费电。

实施例3

太阳光能不充足的条件下：使用人员可以通过控制器2将承压内胆8的水位调低一些，使电加热器9能快速将承压内胆8内的水快速加热以满足热水供应；

使用时，温度传感器16将测量得到的水温信号传输至控制器2，当承压内胆5内的水温低于设置的温度范围后，控制器2给电加热器9的电控开关发出指令，连通电加热器9给承压内胆5内的水进行加热，此时的电磁阀15处于关闭状态，对承压内胆5停止加水；如此，可保证在太阳光不足的条件下，承压内胆5内有热水进行供给；当水位达到安全水位时，控制器2发送指令给电磁阀15进行补水；通过对承压内胆8的水位调低，可以降低下次通过电加热器9对大量水资源的加热，达到节能的效果。

在上述使用过程中，水箱外胆3左侧顶部设置有补水箱11，当换热内胆8内的加热介质通过散热管19挥发一部分后，补水箱11内的水通过补水管12对换热内胆8内的加热介质进行补充，避免影响集热性能；同时供水总管13对补水箱11及时补水，当水量达到浮球阀自动控制补水箱的液面时，补水箱进水口自动断水。

在使用过程中，使用人员通过控制器2对承压内胆5内的水位设定一个安全水位下限水位以防止承压内胆5内水温过高，造成诸多安全隐患或影响太阳能的使用寿命；水位监测装置10实时将水位情况发送给控制器2，当水位达到安全水位时，控制器2发送指令给电磁阀15进行补水；承压内胆5设定一个安全水位，还能保证在断水时，过度使用太阳能的水造成不利影响。

如图9所示，在上述的整个实施操作过程中，用户还可根据实际的需求应用额外设计的预留空气能接口18，，预留空气能接口18平时是封堵的，当用户需要使用时，预留空气能接口18通过连接管与空气能氟循环设备连接使用。

同时，在这里需要说明的是该空气能氟循环设备为现有技术中市面上可以购买到的已有产品空气能或是热泵。

最后，需要说明的是，以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种多功能偏芯内胆换热式太阳能热水器，包括支架(1)、控制器(2)、设置在支架(1)上的水箱外胆(3)和集热装置(4)、设置在水箱外胆(3)内的承压内胆(5)、连接在承压内胆(5)上的进水管(6)和出水管(7)，其特征在于，还包括：

换热内胆(8)，换热内胆(8)设置在水箱外胆(3)内，承压内胆(5)设置在换热内胆(8)内上部，集热装置(4)一端穿过水箱外胆(3)与换热内胆(8)连通设置；

电加热器(9)，电加热器(9)可拆卸安装在承压内胆(5)上；

排污管(14)，排污管(14)连通设置于承压内胆(5)下端，排污管(14)上连通连接有阀门；

其中，进水管(6)与供水总管(13)连接，进水管(6)上还连通设置有电磁阀(15)；电加热器(9)和电磁阀(15)均与控制器(2)连接。

2.根据权利要求1所述的一种多功能偏芯内胆换热式太阳能热水器，其特征在于，还包括温度传感器(16)，温度传感器(16)设置于承压内胆(5)内底部，用于测量承压内胆(5)内的水温，其中，温度传感器(16)与控制器(2)连接。

3.根据权利要求1所述的一种多功能偏芯内胆换热式太阳能热水器，其特征在于，还包括水位监测装置(10)，水位监测装置(10)竖直设置于承压内胆(5)内部一侧，水位监测装置(10)包括水位传感器，用于检测承压内胆(5)的水位，其中，水位监测装置(10)与控制器(2)连接。

4.根据权利要求1所述的一种多功能偏芯内胆换热式太阳能热水器，其特征在于，所述水箱外胆(3)和换热内胆(8)之间还设有保温层(17)；

所述换热内胆(8)上还贯通设有预留空气能接口(18)，换热内胆(8)内还设有空气能氟循环盘管(18a)，预留空气能接口(18)依序穿过水箱外胆(3)、保温层(17)、换热内胆(8)侧壁设置。

5.根据权利要求1所述的一种多功能偏芯内胆换热式太阳能热水器，其特征在于，所述换热内胆(8)上部还连通设有散热管(19)，散热管(19)用于防止换热内胆(8)内的加热介质温度过高；其中，散热管(19)依序穿过水箱外胆(3)、保温层(17)连通连接在换热内胆(8)上部。

6.根据权利要求1所述的一种多功能偏芯内胆换热式太阳能热水器，其特征在于，所述出水管(7)上连通连接有四通接头，四通接头下端连接有热出水管，四通接头上端连接有PT阀，四通接头右端连接有吸气阀，用于防止用水过程中突然停水造成承压内胆吸瘪。

7.根据权利要求1所述的一种多功能偏芯内胆换热式太阳能热水器，其特征在于，所述水箱外胆(3)一端上部还设置有补水箱(11)，补水箱(11)一端下部通过补水管(12)与换热内胆(8)连通设置，补水箱(11)一端上部与供水总管(13)连接。

8.根据权利要求7所述的一种多功能偏芯内胆换热式太阳能热水器，其特征在于，所述补水箱(11)设置于水箱外胆(3)左侧顶部，补水箱(11)包括补水箱本体，补水箱本体进水口处连接有浮球阀，浮球阀用于自动控制补水箱的液面。

9.根据权利要求1所述的一种多功能偏芯内胆换热式太阳能热水器，其特征在于，所述水箱外胆(3)、承压内胆(5)、换热内胆(8)和保温层(17)同侧同轴开设有用于安装电加热器(9)的连接孔，连接孔内连接有安装座，安装座内开设有安装座内螺纹段；

电加热器(9)包括电加热管和温控器，电加热管的一端套设有安装套，安装套上环形开设有与安装座内螺纹段相适配的安装套外螺纹段，其中，在连接孔的外侧还适配连接有连接端盖。

10.根据权利要求9所述的一种多功能偏芯内胆换热式太阳能热水器，其特征在于，所述安装座与连接孔之间通过隔水层紧密连接；

所述电加热器(9)上还连接有电控开关，电控开关与控制器(2)信号连接。