專利名稱：一種復(fù)合式太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種復(fù)合式太陽能熱水器，屬太陽能熱水器領(lǐng)域。
目前使用的太陽能熱水器主要有(一)循環(huán)型熱水器。
(1)自然循環(huán)式太陽能熱水器。這種熱水器是以溫度差引起的密度差為動力，進(jìn)行自然循環(huán)，不需安裝水泵就可產(chǎn)生熱水，但為了產(chǎn)生足夠的推動力，貯熱水箱必須高于集熱器。對于大型熱水器，由于水箱過大，在建筑布置及負(fù)重方面均會帶來一些問題。另外，這種熱水器熱效率較低，多層居民住宅樓各戶安裝，投資較大。
(2)強迫循環(huán)式太陽能熱水器。這種熱水器使用水泵，使水在集熱器和貯熱水箱之間進(jìn)行循環(huán)，因而貯熱水箱可以放置在任意位置，管道直徑可以小一些，管道的安裝費便宜。由于是根據(jù)預(yù)定溫差進(jìn)行循環(huán)的，因而熱效率較高。但取用熱水的時間就較晚。
(二)直流式太陽能熱水器。
該熱水器冷水直接進(jìn)入集熱器，其流量由裝在集熱器出口處的溫度傳感器通過控制器操作水泵(或電磁閥)來控取熱水，以維持出口熱水的溫度在所需的界限內(nèi)(一般集熱器出口水溫在55℃－60℃時開始啟動，50℃左右停止)。由于冷水是經(jīng)集熱器加熱后匯集到貯熱水箱中，這種熱水器并不循環(huán)。其特點是貯熱水箱不必高于集熱器，使安裝及保溫容易。且貯熱水箱中的熱水已具有足夠的溫度，熱水可以隨時取用，同時取用熱水的時間比其它太陽能熱水器要早。但貯熱水箱較為笨重，取溫點高時，熱效率低，取溫點低時，水量大，熱水會從貯熱水箱內(nèi)溢出，且稍冷后箱內(nèi)溫水不再適用。
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、熱效率高、實用性好、同一裝置中有直流式結(jié)構(gòu)和循環(huán)式結(jié)構(gòu)且直流工作方式與循環(huán)工作方式分時進(jìn)行的復(fù)合式太陽能熱水器。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的方案一該復(fù)合型太陽能熱水器由集熱器8、控制器7、集熱器出水管6、貯熱水箱5、溢流口(排氣孔)4、冷水入水管2、供熱水管3組成，為了使該熱水器具有直流工作方式和循環(huán)方式的功能，在貯熱水箱5的下端與冷水管2之間設(shè)置了用于循環(huán)工作的循環(huán)管1、一端與控制器7連接的水泵10、單向止逆止閥9；在冷水管2上設(shè)置了一端與控制器7連接的電磁閥11，在一端與集熱器水溫傳感器T1連接的控制器7中增加了控制熱水器以直流或循環(huán)方式工作的一端分別與貯熱水箱5連接的貯熱水箱水溫傳感器T2及貯熱水箱水位傳感器H。
方案二該種復(fù)合型太陽能熱水器由集熱器8、控制器7、集熱器出水管6、貯熱水箱5、溢流口(排氣孔)4、冷水入水管2、供熱水管3組成，為了使該熱水器具有直流工作方式和循環(huán)工作方式的功能，并能在水壓不夠時工作，在貯熱水箱5的下端與冷水管2之間設(shè)置了單向止逆閥12、一端與控制器7連接的水泵13、在一端與集熱器水溫傳感器T1連接的控制器7中增加了控制熱水器以直流和循環(huán)方式工作的一端分別與貯熱水箱5連接的貯熱水箱水溫傳感器T2及貯熱水箱水位傳感器H。
以上兩方案熱水器內(nèi)的工作介質(zhì)有兩種流動方式1、直流流動方式。即冷流體從冷水入水管2經(jīng)電磁閥11或水泵13及單向止逆閥12進(jìn)入集熱器8加熱后，經(jīng)集熱器出水管6中從貯熱水箱5上部注入。此時貯熱水箱下部的循環(huán)管道1由單向止逆閥9截止，工作流體為直流流動方式。
2、循環(huán)流動方式。即貯熱水箱5內(nèi)的水由水泵10送經(jīng)單向止逆閥9至集熱器8，作進(jìn)一步加熱后，經(jīng)集熱器出水管6從貯熱水箱5上部注入。此時冷水管2由電磁閥11或單向止逆閥12截止，工作流體為循環(huán)流動方式。
以上兩方案熱水器的工作方式有
1、直流工作方式。直流工作方式每次取水的平均水溫為滿足使用要求的低限(如沐浴在40℃－45℃)。當(dāng)貯熱水箱5內(nèi)無水(或水不滿)時，若集熱器8出口溫度T1高過預(yù)定的溫度范圍，由控制器7控制開啟電磁閥11或水泵13，使工作介質(zhì)為直流流動方式。若集熱器8出口溫度低于預(yù)定的溫度范圍時，關(guān)閉電磁閥11或水泵13，截止冷水入水管2。此過程在于獲得所需的熱水水量。
2、循環(huán)工作方式之一。當(dāng)貯熱水箱5水滿后，由控制器7根據(jù)集熱器8出口溫度T1與貯熱水箱水溫T2之預(yù)定溫度差范圍來控制開啟和關(guān)閉水泵10，直至貯熱水箱內(nèi)的水位H不再是滿為止。此過程使集熱器8所獲得的熱量用于進(jìn)一步提高貯熱水箱5內(nèi)熱水的溫度。
3、循環(huán)工作方式之二。當(dāng)貯熱水箱5內(nèi)有一定量以上的水(不一定滿)，且箱內(nèi)水溫T2因散熱等原因低于所要求的溫度值(如沐浴為40℃)時，由控制器7控制水泵10的開啟和關(guān)閉，熱水器以循環(huán)方式工作。水泵10的開啟和關(guān)閉，既可根據(jù)集熱器出口溫度T1與貯熱水箱溫度T2之溫差進(jìn)行，也可根據(jù)集熱器8出口所達(dá)到的預(yù)定溫度范圍來進(jìn)行。此過程在于保證貯熱水箱5內(nèi)的水溫不低于所要求的溫度值。
以上三種工作方式，一般以直流工作方式為先行，循環(huán)工作方式與直流工作方式自動調(diào)整分時進(jìn)行。
附


圖1為本實用新型(方案一)的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實用新型(方案二)的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為控制器電路原理圖。
圖中Vref1為貯熱水箱水滿時的比較電壓，Vref2為某一定水量時的比較電壓，Vref3為限制水溫低限的比較電壓，Vref4為熱水器直流工作時預(yù)定溫度范圍上限的溫度比較電壓，Vref5為預(yù)定溫度范圍下限的溫度比較電壓，W1為可調(diào)整熱水器循環(huán)工作方式預(yù)定溫差上限的比較信號電壓值，W2為可調(diào)整預(yù)定溫差下限的比較信號電壓值，M1為熱水器直流工作時啟動的電磁閥11(或水泵13)，M2為循環(huán)工作時啟動的水泵10。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、該熱水器以直流工作方式為先行，且工作溫度偏低，因而出熱水快、熱水量大、熱效率較高。
2、該熱水器有如上所說的循環(huán)工作方式之一，水溫可以升得較高，貯熱水箱可以做得小些，保溫容易，因而熱效率較高。
3、該熱水器有如上所說的循環(huán)工作方式之二，可保證貯熱水箱內(nèi)隨時都有合乎要求的熱水供應(yīng)，實用性好。
本實用新型下面將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳述實施例一(附
圖1)該熱水器由三塊公知的單層玻璃普通集熱器8(采光面積為5.4平方米)、控制器7、公知的集熱器出水管6、公知的容積為400升的貯熱水箱5、公知的溢流口(排氣孔)4、公知的冷水入水管2、公知的供熱水管3組成，為了使該熱水器具有直流工作方式和循環(huán)方式的功能，在貯熱水箱5的下端與冷水管2之間設(shè)置了用于循環(huán)工作的循環(huán)管1、一端與控制器7連接的公知的水泵10、公知的單向止逆閥9；在冷水管2上設(shè)置了一端與控制器7連接的公知的電磁閥11，在一端與集熱器水溫傳感器T1連接的控制器7中增加了控制熱水器可以直流或循環(huán)方式工作的一端分別與貯熱水箱5連接的貯熱水箱水溫傳感器(AD590電流型集成溫度傳感器)T2及貯熱水箱水位傳感器(繞線式滑動電位器)H。該熱水器直流工作方式為T1≥46℃時啟動電磁閥11，T1＜40℃停止。循環(huán)工作方式之一以T1－T2＞7℃時啟動水泵10，T1－T2＜2℃停止。循環(huán)工作方式之二的條件為貯熱水箱5內(nèi)的水位H≥20cm(水滿時H＝90cm)水溫T2＜40℃，當(dāng)T1－T2＞7℃時啟動水泵10，T1－T2＜2℃停止。該熱水器于1993年2月6日至10日在上述工作條件及白天天氣晴朗、平均氣溫11℃、水溫8℃時實驗，日產(chǎn)40℃～45℃的熱水590～600升，滿箱時熱水水溫高達(dá)62℃，控制器7功耗小于0.5W，工作穩(wěn)定可靠。
實施例二(附圖2)水壓不足時該熱水器由三塊公知的單層玻璃普通集熱器8(采光面積為5.4平方米)、控制器7、公知的集熱器出水管6、公知的容積為400升的貯熱水箱5、公知的溢流口(排氣孔)4、公知的冷水入水管2、公知的供熱水管3組成，為了使該熱水器具有直流工作方式和循環(huán)工作方式的功能，并能在水壓不夠時工作，在貯熱水箱5的下端與冷水管2之間設(shè)置了用于循環(huán)工作的循環(huán)管1、一端與控制器7連接的水泵10、單向止逆閥9；在冷水管2上設(shè)置了單向止逆閥12，一端與控制器7連接的水泵13，在一端與集熱水器水溫傳感器T1連接的控制器7中增加了控制熱水器以直流和循環(huán)方式工作的一端分別與貯熱水箱5連接的貯熱水箱水溫傳感器(AD590電流型集成溫度傳感器)T2及貯熱水箱水位傳感器(繞線式滑動電位器)H。該熱水器的直流工作方式為T1≥46℃啟動水泵13、T1＜40℃停止。循環(huán)工作方式之一以T1－T2＞7℃時啟動水泵10，T1－T2＜2℃停止。循環(huán)工作方式之二的條件為貯熱水箱5內(nèi)的水位H≥20cm(水滿時H＝90cm)，水溫T2＜40℃，當(dāng)T1－T2＞7℃時啟動水泵10，T1－T2＜2℃停止。該熱水器于1993年2月6日至10日在上述工作條件及白天天氣晴朗、平均氣溫11℃、水溫8℃時實驗，日產(chǎn)40℃～45℃的熱水590～600升，滿箱時熱水水溫高達(dá)62℃，控制器7功耗小于0.5W，工作穩(wěn)定可靠。
權(quán)利要求1.一種復(fù)合式太陽能熱水器，由集熱器8、控制器7、集熱器出水管6、貯熱水箱5、溢流口(排氣孔)4、冷水入水管2、供熱水管3組成，其特征在于貯熱水箱5的下端與冷水管2之間設(shè)置了用于循環(huán)工作的循環(huán)管1、一端與控制器7連接的水泵10、單向止逆閥9；在冷水管2上設(shè)置了一端與控制器7連接的電磁閥11，在一端與集熱器水溫傳感器T1連接的控制器7中增加了控制熱水器以直流或循環(huán)方式工作的一端分別與貯熱水箱5連接的貯熱水箱水溫傳感器T2及貯熱水箱水位傳感器H。
2.一種復(fù)合型太陽能熱水器，由集熱器8、控制器7、集熱器出水管6、貯熱水箱5、溢流口(排氣孔)4、冷水入水管2、供熱水管3組成，其特征在于貯熱水箱5的下端與冷水管2之間設(shè)置了用于循環(huán)工作的循環(huán)管1、一端與控制器7連接的水泵10、單向止逆閥9；在冷水管2上設(shè)置了單向止逆閥12，一端與控制器7連接的水泵13，在一端與集熱器水溫傳感器T1連接的控制器7中增加了控制熱水器以直流或循環(huán)方式工作的一端分別與貯熱水箱5連接的貯熱水箱水溫傳感器T2及貯熱水箱水位傳感器H。
專利摘要本實用新型涉及一種復(fù)合型太陽能熱水器，屬太陽能熱水器領(lǐng)域。該熱水器由集熱器、控制器、集熱器出水管、貯熱水箱、溢流口、冷水入水管、供熱水管、循環(huán)管、水泵、電磁閥、單向止逆閥組成。該熱水器結(jié)構(gòu)緊湊、熱效率高、實用性好，同一裝置中設(shè)有用于直流和循環(huán)流動的結(jié)構(gòu)，且直流工作方式與循環(huán)工作方式分時進(jìn)行。
文檔編號F24J2/00GK2154994SQ9320989
公開日1994年2月2日 申請日期1993年4月17日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月17日
發(fā)明者方俊杰, 楊榮保 申請人:方俊杰, 楊榮保