一種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器，包括儲(chǔ)水箱、集熱器、冷水管、熱水管和出水管，儲(chǔ)水箱一端通過(guò)冷水循環(huán)管連接于集熱器下端，冷水循環(huán)管與冷水管相通，冷水管上設(shè)有電磁節(jié)流閥，儲(chǔ)水箱另一端與熱水管相連，熱水管上設(shè)有熱水止回閥，冷水管和熱水管均與出水管相通，儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)有加熱器，加熱器與太陽(yáng)能電池板相連，集熱器內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)換層。本發(fā)明在集熱器上增加光轉(zhuǎn)換層，用來(lái)將長(zhǎng)波長(zhǎng)的光線進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使其被吸收利用，并在太陽(yáng)能熱水器旁加設(shè)太陽(yáng)能電池板，使太陽(yáng)能內(nèi)水溫保持在定值以上，更加充分的利用潔凈能源，減少污染。
【專利說(shuō)明】一種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽(yáng)能熱水器【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]能源是現(xiàn)如今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最具決定力的五大【技術(shù)領(lǐng)域】之一。太陽(yáng)能作為一種新能源，它與常規(guī)能源相比有三大特點(diǎn):第一:它是人類可以利用的最豐富的能源。據(jù)估計(jì)，在過(guò)去漫長(zhǎng)的11億年中，太陽(yáng)消耗了它本身能量的2%。今后足以供給地球人類，使用幾十億年，真是取之不盡，用之不竭。第二:地球上，無(wú)論何處都有太陽(yáng)能，可以就地開(kāi)發(fā)利用，不存在運(yùn)輸問(wèn)題，尤其對(duì)交通不發(fā)達(dá)的農(nóng)村、海島和邊遠(yuǎn)地區(qū)更具有利用的價(jià)值。第三:太陽(yáng)能是一種潔凈的能源。在開(kāi)發(fā)利用時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣、也沒(méi)有噪音，更不會(huì)影響生態(tài)平衡，絕對(duì)不會(huì)造成污染和公害。
[0003]中國(guó)專利CN 202109680U公開(kāi)了一種防凍太陽(yáng)能熱水器，在天氣狀況不佳時(shí)，大部分的光線會(huì)被云及水氣所散射掉，特別是在冬季很多熱水器陰天時(shí)水溫并不高。然而入射的太陽(yáng)光并不是都能被吸收，我們所能吸收利用的太陽(yáng)光僅介于400納米到1100納米之間，波長(zhǎng)大于1100納米的光是無(wú)法得到利用的，因此大大局限了太陽(yáng)光的利用率，往往在人們進(jìn)行用水時(shí)還需電加熱升溫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種高轉(zhuǎn)化的太陽(yáng)能熱水器，它在集熱器上增加光轉(zhuǎn)換層，用來(lái)將波長(zhǎng)大于1100納米的光線進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使其被吸收利用，并在太陽(yáng)能熱水器旁加設(shè)太陽(yáng)能電池板，使太陽(yáng)能內(nèi)水溫保持在定值以上，更加充分的利用潔凈能源，減少污染。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器，包括儲(chǔ)水箱、集熱器、冷水管、熱水管和出水管，儲(chǔ)水箱一端通過(guò)冷水循環(huán)管連接于集熱器下端，冷水循環(huán)管與冷水管相通，冷水管上設(shè)有電磁節(jié)流閥，儲(chǔ)水箱另一端與熱水管相連，熱水管上設(shè)有熱水止回閥，冷水管和熱水管均與出水管相通，儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)有加熱器，加熱器與太陽(yáng)能電池板相連，集熱器內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)換層。由于加熱器與太陽(yáng)能電池板相連，所以在加熱時(shí)可以利用太陽(yáng)能電池板儲(chǔ)蓄的電能，節(jié)省了能源，更加環(huán)保；由于在集熱器內(nèi)設(shè)有換熱層，使太陽(yáng)能得到了更充分的利用。
[0006]前述的這種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器中，儲(chǔ)水箱上設(shè)有卸壓閥。由于儲(chǔ)水箱上設(shè)有卸壓閥，所以可以排出水箱內(nèi)壓力，使設(shè)備更加安全。
[0007]前述的這種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器中，儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)有水位傳感器和水箱溫度傳感器，所述水位傳感器和水箱溫度傳感器均接入自動(dòng)控制顯示儀表。
[0008]前述的這種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器中，所述水箱溫度傳感器還與太陽(yáng)能電池板連接。由于水箱溫度傳感器還與太陽(yáng)能電池板連接，所以可以對(duì)溫度進(jìn)行反饋，使太陽(yáng)能電池板自行對(duì)低溫水進(jìn)行加熱，保證儲(chǔ)水箱內(nèi)水溫在用戶設(shè)定溫度以上。
[0009]前述的這種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器中，集熱器包括封裝層和內(nèi)吸熱管，封裝層位于最外層，內(nèi)吸熱管表面涂有轉(zhuǎn)換層。
[0010]前述的這種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器中，所述封裝層為可透光的材料所構(gòu)成，所述可透光材料為玻璃。
[0011]前述的這種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器中，所述轉(zhuǎn)換層由一光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料構(gòu)成，該光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料為磷光體。
[0012]前述的這種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器中，所述封裝層與內(nèi)吸熱管之間抽真空，形成真空隔熱層。由于在封裝層和內(nèi)吸熱管之間抽真空，形成真空隔熱層，所以可以保持內(nèi)吸熱管與外界隔溫，避免溫度傳遞。
[0013]前述的這種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器中，根據(jù)緯度所述集熱器與水平面傾斜角α為20。?60°。根據(jù)所在地緯度利用黃赤交角計(jì)算正午太陽(yáng)直射角度，來(lái)確定集熱器與水平面傾斜角α，這樣使正午吸收太陽(yáng)更多的熱量。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于加熱器與太陽(yáng)能電池板相連，所以在加熱時(shí)可以利用太陽(yáng)能電池板儲(chǔ)蓄的電能，節(jié)省了能源，更加環(huán)保；由于在集熱器內(nèi)設(shè)有換熱層，使太陽(yáng)能得到了更充分的利用；由于儲(chǔ)水箱上設(shè)有卸壓閥，所以可以排出水箱內(nèi)壓力，使設(shè)備更加安全；由于水箱溫度傳感器還與太陽(yáng)能電池板連接，所以可以對(duì)溫度進(jìn)行反饋，使太陽(yáng)能電池板自行對(duì)低溫水進(jìn)行加熱，保證儲(chǔ)水箱內(nèi)水溫在用戶設(shè)定溫度以上；由于在封裝層和內(nèi)吸熱管之間抽真空，形成真空隔熱層，所以可以保持內(nèi)吸熱管與外界隔溫，避免溫度傳遞；根據(jù)所在地緯度利用黃赤交角計(jì)算正午太陽(yáng)直射角度，來(lái)確定集熱器與水平面傾斜角α，這樣使正午吸收太陽(yáng)更多的熱量。
[0015]本發(fā)明在內(nèi)吸熱管外加上轉(zhuǎn)換層，將無(wú)法吸收波長(zhǎng)的光線轉(zhuǎn)換成能夠吸收的波長(zhǎng)，使太陽(yáng)光得到更充分的利用；將太陽(yáng)能電池板與儲(chǔ)水箱內(nèi)的加熱器相連并通過(guò)水箱溫度傳感器進(jìn)行溫度反饋，溫度傳感器設(shè)置在水箱中部位置，當(dāng)蓄水完畢后，熱水上升冷水下降，并不會(huì)立刻加熱，當(dāng)水溫混合穩(wěn)定后，溫度反饋不足用戶設(shè)定溫度時(shí)自行通過(guò)加熱器對(duì)水箱內(nèi)水進(jìn)行加熱，保證水溫在定值以上，更方便用戶的使用，并節(jié)省了能源。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖中的標(biāo)記為:1-儲(chǔ)水箱，2-集熱器，3-冷水循環(huán)管，4-冷水管，5-電磁節(jié)流閥，6-熱水管，7-熱水止回閥，8-出水管，9-自動(dòng)控制顯示儀表，10-水位傳感器，11-水箱溫度傳感器，12-太陽(yáng)能電池板，13-加熱器，14-封裝層，15-轉(zhuǎn)換層，16-內(nèi)吸熱管，17-卸壓閥。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明限制的依據(jù)。
[0020]本發(fā)明的實(shí)施例1:如圖1所示，一種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器，包括儲(chǔ)水箱1、集熱器2、冷水管4、熱水管6和出水管8，儲(chǔ)水箱I 一端通過(guò)冷水循環(huán)管3連接于集熱器2下端，冷水循環(huán)管3與冷水管4相通，冷水管4上設(shè)有電磁節(jié)流閥5，儲(chǔ)水箱I另一端與熱水管6相連,熱水管6上設(shè)有熱水止回閥7,冷水管4和熱水管6均與出水管8相通,儲(chǔ)水箱I內(nèi)設(shè)有加熱器13，加熱器13與太陽(yáng)能電池板12相連，集熱器2內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)換層15。
[0021]儲(chǔ)水箱I上設(shè)有卸壓閥17。
[0022]儲(chǔ)水箱I內(nèi)設(shè)有水位傳感器10和水箱溫度傳感器11，所述水位傳感器10和水箱溫度傳感器11均接入自動(dòng)控制顯示儀表9。
[0023]所述水箱溫度傳感器11還與太陽(yáng)能電池板12連接。
[0024]如圖2所示，集熱器2包括封裝層14和內(nèi)吸熱管16，封裝層14位于最外層，內(nèi)吸熱管16表面涂有轉(zhuǎn)換層15。
[0025]所述封裝層14為可透光的材料所構(gòu)成，所述可透光材料為玻璃。
[0026]所述轉(zhuǎn)換層15由一光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料構(gòu)成,該光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料為磷光體。
[0027]所述封裝層14與內(nèi)吸熱管16之間抽真空，形成真空隔熱層。
[0028]在南非，所述集熱器2應(yīng)與水平面傾斜角α為20°。
[0029]本發(fā)明的實(shí)施例2:如圖1所示，一種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器，包括儲(chǔ)水箱1、集熱器2、冷水管4、熱水管6和出水管8，儲(chǔ)水箱I 一端通過(guò)冷水循環(huán)管3連接于集熱器2下端，冷水循環(huán)管3與冷水管4相通，冷水管4上設(shè)有電磁節(jié)流閥5，儲(chǔ)水箱I另一端與熱水管6相連,熱水管6上設(shè)有熱水止回閥7,冷水管4和熱水管6均與出水管8相通,儲(chǔ)水箱I內(nèi)設(shè)有加熱器13，加熱器13與太陽(yáng)能電池板12相連，集熱器2內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)換層15。
[0030]儲(chǔ)水箱I上設(shè)有卸壓閥17。
[0031]儲(chǔ)水箱I內(nèi)設(shè)有水位傳感器10和水箱溫度傳感器11，所述水位傳感器10和水箱溫度傳感器11均接入自動(dòng)控制顯示儀表9。
[0032]所述水箱溫度傳感器11還與太陽(yáng)能電池板12連接。
[0033]如圖2所示，集熱器2包括封裝層14和內(nèi)吸熱管16，封裝層14位于最外層，內(nèi)吸熱管16表面涂有轉(zhuǎn)換層15。
[0034]所述封裝層14為可透光的材料所構(gòu)成，所述可透光材料為玻璃。
[0035]所述轉(zhuǎn)換層15由一光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料構(gòu)成,該光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料為磷光體。
[0036]所述封裝層14與內(nèi)吸熱管16之間抽真空，形成真空隔熱層。
[0037]在北京，所述集熱器2應(yīng)與水平面傾斜角α為50°。
[0038]本發(fā)明工作原理:太陽(yáng)能安裝時(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木暥葘?duì)集熱器與水平面傾斜角α進(jìn)行計(jì)算。
[0039]目前的黃赤交角是23度26分太陽(yáng)高度角計(jì)算公式:90度-(當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥韧撂?yáng)直射點(diǎn)之間差的緯度數(shù))。下面以夏至為例說(shuō)明:夏至?xí)r北京的正午太陽(yáng)高度交為:90度-(40度-23度26分)=73度26分下面以冬至為例說(shuō)明:冬至?xí)r北京的正午太陽(yáng)高度交為:90度-(40度+23度26分)=26度34分然后根據(jù)太陽(yáng)高度角，使角度太陽(yáng)能吸收管與太陽(yáng)照射光線垂直時(shí)的角度。使用地區(qū)緯度越高，太陽(yáng)能熱水器集熱管與地面的角度越大。
[0040]太陽(yáng)能電池板12安裝在蓄水箱I上方。安裝好后，太陽(yáng)能電池板12進(jìn)行蓄能，通過(guò)冷水管4向儲(chǔ)水箱I內(nèi)蓄水，冷水經(jīng)冷水循環(huán)管3進(jìn)入集熱器2內(nèi)，太陽(yáng)光透過(guò)封裝層14照射到轉(zhuǎn)換層15，轉(zhuǎn)換層吸收第一波長(zhǎng)的第一光波而發(fā)射第二波長(zhǎng)的第二光波，被內(nèi)吸熱管16吸收，對(duì)內(nèi)部水進(jìn)行加熱，通過(guò)封裝層14隔絕與外界溫度傳遞。
[0041]通過(guò)水位傳感器10和水箱溫度傳感器11對(duì)儲(chǔ)水箱內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)，并將信號(hào)發(fā)出，自動(dòng)控制顯示儀表9接受信號(hào)并顯示數(shù)據(jù)；用戶通過(guò)對(duì)自動(dòng)控制顯示儀表9進(jìn)行設(shè)置，確定需要水溫，當(dāng)水溫不足用戶設(shè)定時(shí)，水箱溫度傳感器11將信號(hào)反饋給太陽(yáng)能電池板12，太陽(yáng)能電池板12控制加熱器13對(duì)儲(chǔ)水箱I內(nèi)水進(jìn)行加熱直至達(dá)到用戶所需溫度，太陽(yáng)能電池板12停止供電繼續(xù)蓄能。
【權(quán)利要求】
1.一種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器，包括儲(chǔ)水箱(I)、集熱器(2)、冷水管(4)、熱水管(6 )和出水管(8 )，儲(chǔ)水箱(I) 一端通過(guò)冷水循環(huán)管(3 )連接于集熱器(2 )下端，冷水循環(huán)管(3)與冷水管(4)相通，冷水管(4)上設(shè)有電磁節(jié)流閥(5)，儲(chǔ)水箱(I)另一端與熱水管(6)相連,熱水管(6)上設(shè)有熱水止回閥(7),冷水管(4)和熱水管(6)均與出水管(8)相通，其特征在于:儲(chǔ)水箱(I)內(nèi)設(shè)有加熱器(13)，加熱器(13)與太陽(yáng)能電池板(12)相連，集熱器(2)內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)換層(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:儲(chǔ)水箱(I)上設(shè)有卸壓閥(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:儲(chǔ)水箱(1)內(nèi)設(shè)有水位傳感器(10)和水箱溫度傳感器(11)，所述水位傳感器(10)和水箱溫度傳感器(11)均接入自動(dòng)控制顯示儀表(9 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:所述水箱溫度傳感器(11)還與太陽(yáng)能電池板(12 )連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:集熱器(2)包括封裝層(14)和內(nèi)吸熱管(16)，封裝層(14)位于最外層，內(nèi)吸熱管(16)表面涂有轉(zhuǎn)換層(15 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:所述封裝層(14)為可透光的材料所構(gòu)成，所述可透光材料為玻璃。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:所述轉(zhuǎn)換層(15)由一光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料構(gòu)成,該光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料為磷光體。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:所述封裝層(14)與內(nèi)吸熱管(16)之間抽真空，形成真空隔熱層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶太陽(yáng)能電加熱的太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:所述集熱器(2)與水平面傾斜角α為20。?50°。
【文檔編號(hào)】F24J2/04GK103673317SQ201210359811
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月25日
【發(fā)明者】沈興財(cái) 申請(qǐng)人:沈興財(cái)