CN2510779Y

CN2510779Y - 太阳能辅助加热的电热水装置

Info

Publication number: CN2510779Y
Application number: CN 01257388
Authority: CN
Inventors: 陈哲华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-11-21
Filing date: 2001-11-21
Publication date: 2002-09-11
Anticipated expiration: 2011-11-21

Abstract

本实用新型涉及的是一种太阳能辅助加热的电热水装置。包括电热水器、太阳能热水器水箱、输水网管道和相应的控制电路,其电热水器是由小容器壳体、发热元件和电极水管组成,电热水器的供电电源是一个次极绕组是对称的两个金属管状结构的双柱式C型隔离变压器提供。且档位可调;其热水器水箱的压力能自动转换。使用本实用新型能有效的利用太阳能和电能,可实现储热、即热双重工作,冷热水不混合,热水能一次放完而水温不变。解决了太阳能热水器长期存在的技术难题,最大限度地降低了进入水箱的冷水对水箱内温度场的分布影响,提高了热水的有效利用率。实现了安全节能、功率可调、水温稳定、无环境污染、使用方便的目的。本实用新型与现有技术相比可节约能源20%。本实用新型可接风机盘管为房间供暖,是理想的家用供水供暖设备。

Description

太阳能辅助加热的电热水装置

技术领域：

本实用新型涉及的是一种电热水器，特别涉及太阳能辅助加热的电热水装置。

背景技术：

现有的家用热水装置有四种，包括煤炉火灶直热水、燃气热水、电加热热水和太阳能热水装置，它们各有优缺点。煤炉火灶直热水成本低，但使用煤球麻烦不卫生；燃气热水快捷，可又存在耗氧量大不安全的问题；电加热热水及太阳能热水装置虽然克服了前述不足，但是功率要求大；受目前电网限制而不能普及；中国专利公告号2400749公开了一种“双水箱三用太阳能热水器”。由热水器水箱上、下壳体，中空玻璃管，超导传热管，电热器，余热导热管，保温层及支架等组成。其特点是利用了热管技术，调节控制冷水容量，提高了热水器吸热效率，并能利用电能和其它发热体的余热进行加热，但该热水器采用双管混补水结构，管道多，水温不稳定，不能连接供暖设备。由于进入水箱的冷水对水箱内温度场的分布影响，降低了热水的有效利用率。而且该热水器没有储热、即热双重功能，

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种安全节能、功率可调、水温稳定、无环境污染、使用方便的太阳能辅助加热的电热水装置，并可以接风机盘管为房间供暖。

为了实现上述目的，本实用新型是一种太阳能辅助加热的电热水装置，包括电热水器、太阳能热水器水箱、输水网管道和相应的控制电路，其电热水器是由小容器壳体、发热元件和电极水管组成，小容器壳体上开有四个孔，其中一个接上水管，另一个接下水管，还有两个孔接兼作电极的水管，发热元件位于小容器壳体内与电极水管串联，电热水器的供电电源是一个双柱式C型隔离变压器，该变压器的次极绕组是对称的两个金属管状结构，在两绕组的连接处有进水口接口，两绕组的电输出端接电极水管，该变压器的初极绕组也对称地分成两个，并设分挡电压调整共计四个输入端，初极绕组和C型铁心之间有加强绝缘层，连接该电热水器的输水网管道有进水管、进出水管、主水管、上水管，下水管及热水管，其中进水管前端接有止回阀，进水管的后端接进水常闭式电磁阀，经后分两条水管路，一条通过进出水管通太阳能集热器水箱，另一条经控制阀接主水管，该主水管又分两条水管路，一条接双柱式C型隔离变压器的两绕组的连接处的进水口接口，另一条直通储水箱的底部，该储水箱的底部接上水管及热水管，在热水管的出口处也有一个控制阀，在热水管和小容器壳体的下水管之间接有转换阀。太阳能集热器水箱为一个几何状容器，下端有进出水口和太阳能集热器，容器内部有一个浮球杠杆机构，容器的顶部设开关盒，上面有内外气孔眼，内气孔眼中有一顶杆，该顶杆上方装一永久磁铁块，下端连一胶块堵头，胶块堵头下方接浮球杠杆机构，所述的开关盒外侧面的上下部位均装有干簧管组。所述的储水箱容器为一个几何状容器，下端有进水口、出水口和循环水口，容器内部也有一个浮球杠杆机构，容器的顶部设开关盒，上面有内外气孔眼，外气孔眼连接一个空气电磁阀，内气孔眼中有一顶杆，该顶杆上方装一永久磁铁块，下端连一胶块堵头，胶块堵头下方接浮球杠杆机构，所述的开关盒外侧面的上下部位均装有干簧管组，在容器的顶部还装有一个安全阀。所述的控制电路是由干簧管、控制按钮、继电器和接触器组合而成，其中干簧管和继电器串联，继电器的常开触头接空气电磁阀，干簧管和继电器串联，干簧管和继电器的一对常开触头及启动控制按钮并联后再和继电器串联，继电器的另一对常开触头接进水常闭式电磁阀，该部分的电源回路上串联有继电器的常闭触头，干簧管和继电器串联，继电器的两对常闭触头和分别位于储水箱及小容器壳体上的热继电器、控制按钮串联接加热回路，所述的加热回路由三个接触器和控制按钮接成自保持互锁电路，它们的常开触头和双柱式C型隔离变压器的两绕组接成三档功率调整电路。

由于本实用新型设计带有太阳能集热器水箱辅助加热，能有效的利用太阳能和电能，提高了太阳能热水器的利用率。电加热部分采用分档位可调的安全隔离变压器提供36V以下的电压，并附设温控器、安全阀，电加热元件置小容器内，能完成储热、即热双重工作，冷热水不混合，热水能一次放完而水温不变，解决了太阳能热水器长期存在的技术难题，从而最大限度地降低了进入水箱的冷水对水箱内温度场的分布影响，提高了热水的有效利用率。实现了安全节能、功率可调、水温稳定、无环境污染、使用方便的目的。本实用新型与现有技术相比可节约能源20％。本实用新型停止进水还可独立使用箱内储水，可接风机盘管为房间供暖，是理想的家用供水供暖设备。

附图说明：

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的电气原理图；

在上述图中：

1水箱；1-1进出水口；1-2太阳能集热器；1-3浮球杠杆机构；1-4开关盒；1-5外气孔眼；1-6内气孔眼；1-7干簧管组；1-8干簧管组1-9永久磁铁块；1-10顶杆；1-11胶块堵头；2储水箱2-1出水口；2-2空气电磁阀；2-3浮球杠杆机构；2-4开关盒；2-5外气孔眼；2-6内气孔眼；2-7干簧管组；2-8干簧管组；2-9永久磁铁块；2-10顶杆；2-11胶块堵头；2-12安全阀；2-13循环水口；2-14进水口；2-15热继电器；3常闭式电磁阀；4止回阀；5双柱式C型隔离变压器；5-1次极绕组；5-2进水口接口；5-3加强绝缘层；5-4初极绕组；6电极水管；7电热水器；7-1小容器壳体；7-2发热元件；7-3、7-4、7-5、7-6孔；7-7热继电器；8-1进水管；8-2进出水管；8-3主水管；8-4热水管；8-5上水管；8-6下水管；9转换阀；10控制阀；11控制阀；D1、D2、D3、D4电压调整抽头；KP1、KP2、KP3、KP4继电器；KM1、KM2、KM3接触器；SB1、SB2、SB3、SB4、SB5控制按钮。

具体实施例：

下面结合附图用具体的实施方式对本实用新型作更详细说明：

本实施例为一种太阳能辅助加热的电热水装置，包括电热水器、太阳能热水器水箱、输水网管道和相应的控制电路，其电热水器7是由小容器壳体7-1、发热元件7-2和电极水管6组成，小容器壳体7-1上开有四个孔7-3、7-4、7-5、7-6，其中7-3接上水管8-5，7-4接下水管8-6，7-5、7-6接兼作电极水管6，发热元件7-2位于小容器壳体7-1内与电极水管6串联，电热水器的供电电源是一个双柱式C型隔离变压器5，该变压器的次极绕组是对称的两个金属管状结构5-1，在两绕组的连接处有进水口接口5-2，两绕组的电输出端接电极水管6，该变压器的初极绕组也对称地分成两个5-4，绕组有分挡电压调整共计四个D1、D2、D3、D4输入端，初极绕组和C型铁心之间有加强绝缘层5-3，连接该电热水器的输水网管道有进水管8-1、进出水管8-2、主水管8-3、上水管8-5，下水管8-6及热水管8-4，其中进水管8-1前端接有止回阀4，进水管8-1的后端接进水常闭式电磁阀3，经3后分两条水管路，一条通过进出水管8-2通太阳能集热器水箱1，另一条经控制阀10接主水管8-3，该主水管8-3又分两条水管路，一条接双柱式C型隔离变压器的两次级绕组的连接处的进水口接口5-2，另一条直通储水箱2的底部，该储水箱2的底部接上水管8-5及热水管8-4，在热水管的出口处也有一个控制阀11，在热水管和小容器壳体的下水管8-6之间接有转换阀9。所述的太阳能集热器水箱1为一个几何状容器，下端有进出水口1-1和太阳能集热器1-2，容器内部有一个浮球杠杆机构1-3，容器的顶部设开关盒1-4，上面有内外气孔眼1-6、1-5，内气孔眼中有一顶杆1-10，该顶杆上方装一永久磁铁块1-9，下端连一胶块堵头1-11，胶块堵头下方接浮球杠杆机构1-3，所述的开关盒1-4外侧面的上下部位均装有干簧管组1-7、1-8。所述的储水箱2容器为一个几何状容器，下端有进水口2-14、出水口2-1和循环水口2-13，容器内部有一个浮球杠杆机构2-3，容器的顶部设开关盒2-4，上面有内外气孔眼2-6、2-5，外气孔眼连接一个空气电磁阀2-2，内气孔眼中有一顶杆2-10，该顶杆上方装一永久磁铁块2-9，下端连一胶块堵头2-11，胶块堵头下方接浮球杠杆机构2-3，所述的开关盒2-4外侧面的上下部位均装有干簧管组2-7、2-8，在容器的顶部还装有一个安全阀2-12。所述的控制电路由干簧管、控制按钮、继电器和接触器组合而成，其中干簧管2-7和继电器KP1串联，KP1的常开触头接空气电磁阀2-2，干簧管1-7和继电器KP2串联，干簧管1-8和继电器KP3的一对常开触头及启动控制按钮SB4并联后再和继电器KP3串联，继电器KP3的另一对常开触头接进水常闭式电磁阀3，该部分的电源回路上串联有继电器KP2的常闭触头，干簧管2-8和继电器KP4串联，继电器KP4的两对常闭触头和分别位于储水箱2及小容器壳体7-1上的热继电器2-15、7-7、控制按钮SB5串联接加热控制回路，所述的加热回路由三个接触器KM1、KM2、KM3和控制按钮SB1、SB2、SB3接成自保持互锁电路，KMI、KM2、KM3的常开触头和双柱式C型隔离变压器的两绕组接成三档功率调整电路。

本实施例的工作原理简述如下：

1、太阳能集热器对水箱内的水对流循环加热：水经止回阀4从进水管8-1、进水常闭式电磁阀3、通过进出水管8-2进入太阳能集热器水箱1，在太阳能集热器水箱1内，浮球杠杆机构1-3随着进水量的增多水位上升带动胶块堵头1-11、顶杆1-10、永久磁铁块1-9向上移动，水满后胶块堵头1-11将内气孔眼1-6堵住，同时永久磁铁块1-9感应作用于干簧管组1-7，干簧管组1-7接通，继电器KP2得电，常闭触头断开使继电器KP3断电，进水常闭式电磁阀3失电被关闭。水箱1停止进水。太阳能集热器1-2对水箱内的水对流循环加热后，经进出水管8-2对储水箱2供水，水箱1水位下降，通过浮球杠杆机构1-3，胶块堵头1-11将内气孔眼1-6放开，水箱1变为敞开式工作。这时，KP2失电常闭触头复位，当水箱1水位下降到最低时，永久磁铁块1-9感应作用于干簧管组1-8，干簧管组1-8接通，继电器KP3得电，进水常闭式电磁阀3得电又打开。水箱1开始进水。水箱1在使用水后，水位没有下降到最低时可以按SB4接通继电器KP3，使进水常闭式电磁阀3得电打开，水箱1开始进水直至注满。

2、储水箱自动压力转换储放水：水箱1的水经控制阀10、主水管8-3进入储水箱2，在储水箱2内，浮球杠杆机构2-3随着进水量的增多水位上升带动胶块堵头2-11、顶杆2-10、永久磁铁块2-9向上移动，水满后胶块堵头2-11将内气孔眼2-6堵住，同时永久磁铁块2-9感应作用于干簧管组2-7，干簧管组2-7接通，继电器KP1得电，常开触头接通空气电磁阀2-2。外气孔眼2-5被关闭，储水箱2转换成压力容器，箱内压力将与主水管8-3压力相等，水箱2停止进水。经热水出水管8-4用水量大于进水量时，水箱2水位下降，通过浮球杠杆机构2-3，胶块堵头2-11将内气孔眼2-6放开，永久磁铁块2-9离开干簧管组2-7，干簧管组2-7断开，这时，KP1失电常闭触头断开空气电磁阀2-2。外气孔眼2-5被打开，水箱2变为敞开式工作方式。当水箱1水位下降到最低时，表示缺水，永久磁铁块2-9感应作用于干簧管组2-8，干簧管组2-8接通，继电器KP4得电，继电器KP4断开电加热控制回路。当储水箱2的水压一旦超过设定压力时，安全阀2-12将打开卸压，确保水箱安全。

3、电加热：市电220V经三个启动按扭SB1、SB2、SB3选择互锁的接触器KM1或KM2或KM3，双柱式C型隔离变压器5有1.1kw、2.1kw、3.6kw三种功率输出，供不同的季节或不同需要使用。冷水从双柱式C型隔离变压器5的两次级绕组的连接处的进水口接口5-2进入，分两路并列从次极绕组5-1的电输出端流入电极水管6，进入小容器壳体7-1、在发热元件7-2作用下水被加热，水温由水箱上的热继电器2-15、电热水器7上的热继电器7-7控制；在电热水器7加热后的热水经上水管8-5、储水箱2、储水箱2的进水口2-14、主水管8-3、次极绕组的进水口接口5-2、次极绕组5-1、电极水管6、电热水器7形成对流循环。当转换阀9置“储热挡”时被加热的热水经上水管8-5对流循环；电加热器是储热式工作方式。储水箱2内热水在一定温度时启开控制阀11可供风机盘管为房间供暖。转换阀9置“即热挡”电加热器是即热式工作方式，当关闭控制阀10可以使用储水箱2内的储水。

Claims

1、一种太阳能辅助加热的电热水装置，包括电热水器、太阳能热水器水箱、输水网管道和相应的控制电路，其特征在于：电热水器(7)是由小容器壳体(7-1)、发热元件(7-2)和电极水管(6)组成，小容器壳体(7-1)上开有四个孔(7-3)、(7-4)、(7-5)、(7-6)，其中(7-3)接上水管(8-5)，(7-4)接下水管(8-6)，(7-5)、(7-6)接兼作电极水管(6)，发热元件(7-2)位于小容器壳体(7-1)内与电极水管(6)串联，电热水器的供电电源是一个双柱式C型隔离变压器(5)，该变压器的次极绕组是对称的两个金属管状结构(5-1)，在两绕组的连接处有进水口接口(5-2)，两绕组的电输出端接电极水管(6)，该变压器的初极绕组也对称地分成两个(5-4)，每个绕组均有分挡电压调整输入端(D1)、(D2)、(D3)、(D4)共计四个，初极绕组和C型铁心之间有加强绝缘层(5-3)，连接该电热水器的输水网管道有进水管(8-1)、进出水管(8-2)、主水管(8-3)、上水管(8-5)，下水管(8-6)及热水管(8-4)，其中进水管(8-1)前端接有止回阀(4)，进水管(8-1)的后端接进水常闭式电磁阀(3)，经(3)后分两条水管路，一条通过进出水管(8-2)通太阳能集热器水箱(1)，另一条经控制阀(10)接主水管(8-3)，该主水管(8-3)又分两条水管路，一条接双柱式C型隔离变压器的两绕组的连接处的进水口接口(5-2)，另一条直通储水箱(2)的底部，该储水箱(2)的底部接上水管(8-5)及热水管(8-4)，在热水管的出口处也有一个控制阀(11)，在热水管和小容器壳体的下水管(8-6)之间接有转换阀(9)。

2、根据权利要求1所述的太阳能辅助加热的电热水装置，其特征在于：所述的太阳能集热器水箱(1)为一个几何状容器，下端有进出水口(1-1)和太阳能集热器(1-2)，容器内部有一个浮球杠杆机构(1-3)，容器的顶部设开关盒(1-4)，上面有内外气孔眼(1-6)、(1-5)，内气孔眼中有一顶杆(1-10)，该顶杆上方装一永久磁铁块(1-9)，下端连一胶块堵头(1-11)，胶块堵头下方接浮球杠杆机构(1-3)，所述的开关盒(1-4)外侧面的上下部位均装有干簧管组(1-7)、(1-8)。

3、根据权利要求1所述的太阳能辅助加热的电热水装置，其特征在于：所述的储水箱(2)容器为一个几何状容器，下端有进水口(2-14)、出水口(2-1)和循环水口(2-13)，容器内部有一个浮球杠杆机构(2-3)，容器的顶部设开关盒(2-4)，上面有内外气孔眼(2-6)、(2-5)，外气孔眼(2-5)连接一个空气电磁阀(2-2)，内气孔眼中有一顶杆(2-10)，该顶杆上方装一永久磁铁块(2-9)，下端连一胶块堵头(2-11)，胶块堵头下方接浮球杠杆机构(2-3)，所述的开关盒(2-4)外侧面的上下部位均装有干簧管组(2-7)、(2-8)，在容器的顶部还装有一个安全阀(2-12)。

4、根据权利要求1所述的太阳能辅助加热的电热水装置，其特征在于：所述的控制电路由干簧管、控制按钮、继电器和接触器组合而成，其中干簧管(2-7)和继电器(KP1)串联，(KP1)的常开触头接空气电磁阀(2-2)，干簧管(1-7)和继电器(KP2)串联，干簧管(1-8)和继电器(KP3)的一对常开触头及启动控制按钮(SB4)并联后再和继电器(KP3)串联，继电器(KP3)的另一对常开触头接进水常闭式电磁阀(3)，该部分的电源回路上串联有继电器(KP2)的常闭触头，干簧管(2-8)和继电器(KP4)串联，继电器(KP4)的两对常闭触头和分别位于储水箱(2)及小容器壳体(7-1)上的热继电器(2-15)、(7-7)、控制按钮(SB5)串联接加热控制回路，所述的加热控制回路由三个接触器(KM1)，(KM2)、(KM3)和控制按钮(SB1)、(SB2)、(SB3)接成自保持互锁电路，(KM1)、(KM2)、(KM3)的常开触头和双柱式C型隔离变压器的两绕组接成三档功率调整电路。