專利名稱：分體式太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱水器，尤其涉及一種太陽能熱水器。
背景技術(shù)：
隨著對能源需要的日益增加，越來越多的自然能源，即風(fēng)能、水能、太陽能等被逐漸應(yīng)用于人們的生活，利用太陽能的例子更多，如太陽能電池，太陽能熱水器等。比較常見的太陽能熱水器為一體式太陽能熱水器，即太陽能熱水器的水箱與集熱器制造為一體，由于一體式太陽能熱水器有通氣孔、閘閥和溢流管，進(jìn)出水管為一根管，洗浴時，必須關(guān)閉閘閥，利用水箱中已有的水進(jìn)行洗浴，因此，在洗浴時是不能給水箱補充水，這就給人們帶來不便；而且一體式太陽能熱水器的集熱器為非承壓集熱，由于水箱中盛滿水，體積較大，因而不能很好的與建筑相結(jié)合，甚至在安裝時可能破壞坡屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)。尤其在惡劣的天氣環(huán)境下，集熱器極有可能被凍裂而致使大量自來水通過房頂流出，因而多數(shù)城市及小區(qū)禁止安裝一體式太陽能熱水器，這大大影響到對太陽能的利用。
為了方便使用及提高對太陽能的利用，又出現(xiàn)了分體式太陽能熱水器，一般的分體式太陽能熱水器采用熱管式真空管太陽能集熱器、U型管玻璃金屬真空管太陽能集熱器、或者平板型太陽能集熱器，上述集熱器由于可以承受一定的壓力，所以熱水器水箱和集熱器可以設(shè)計成分離的，從而克服了一體式太陽能熱水器不方便安裝到建筑物上和惡劣氣候下被凍裂的缺點。但是，由于熱管式真空管太陽能集熱器、U型管玻璃金屬真空管太陽能集熱器或平板型太陽能集熱器的成本高，致使此類太陽能熱水器的價格昂貴，不適合普通工薪階層的需要，同樣不適合推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種集熱效果好、成本低的分體式太陽能熱水器為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案分體式太陽能熱水器，包括集熱器、水箱、在集熱器及水箱之間形成循環(huán)系統(tǒng)的集熱器進(jìn)水管與集熱器出水管、設(shè)置在水箱上進(jìn)冷水的水箱進(jìn)水管和出熱水的水箱出水管、保持集熱器內(nèi)與大氣相通的排氣孔、設(shè)置于集熱器上的聯(lián)集箱、設(shè)置于集熱器進(jìn)水管的常閉式電磁閥與水泵、以及控制上述循環(huán)系統(tǒng)的電腦控制板，集熱器出水管上設(shè)置有僅供熱水從集熱器流向水箱的單向閥。
優(yōu)選的，所述水箱上設(shè)置有檢測水箱內(nèi)水溫的第一溫度傳感器，集熱器上設(shè)置有檢測集熱器內(nèi)水溫的第二溫度傳感器。
優(yōu)選的，上述電腦控制板根據(jù)上述第一、第二溫度傳感器檢測的溫度差開啟或關(guān)閉電磁閥、水泵。
優(yōu)選的，所述第一溫度傳感器為帶有感溫探頭的溫度傳感器，上述感溫探頭深入水箱中。
優(yōu)選的，所述水箱進(jìn)水管與水箱出水管之中的一個管道上設(shè)置有水流傳感器，上述電腦控制板根據(jù)水流傳感器檢測的信號關(guān)閉電磁閥與水泵。
優(yōu)選的，上述水箱出水管上連接有將水箱中放出的熱水與冷水進(jìn)行混合的混合閥。
優(yōu)選的，上述水箱內(nèi)還設(shè)置有輔助電加熱水箱中水的電加熱管優(yōu)選的，所述排氣孔設(shè)置于聯(lián)集箱、集熱器進(jìn)水管、集熱器出水管中的至少一個上，且排氣孔的位置高于聯(lián)集箱的上表面。
優(yōu)選的，上述集熱器與水箱分開設(shè)置于建筑物的室內(nèi)與室外。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點本發(fā)明太陽能熱水器在水箱與集熱器之間的進(jìn)水管上設(shè)置電磁閥和水泵，通過電腦板控制電磁閥和水泵工作，在水箱與集熱器的出水管之間設(shè)置單向閥，利用電腦板控制的電磁閥、水泵、水流傳感器、溫度傳感器，實現(xiàn)分體式太陽能熱水器集熱器與水箱之間的能量轉(zhuǎn)換，因此在使用(或者洗浴)時，同樣可以給水箱補充水，而且還有利于提高集熱效果；將現(xiàn)有技術(shù)中與玻璃真空管插接配合的水箱改為小容積的聯(lián)集箱，從而實現(xiàn)水箱與集熱器分離，集熱器的重量和體積大大減小，可以很方便地將集熱器設(shè)置在房頂或建筑外墻上，而水箱設(shè)置在遠(yuǎn)離集熱器的室內(nèi)；聯(lián)集箱、集熱器進(jìn)水管或者集熱器出水管上設(shè)置有排氣孔，因此集熱器可以采用非承壓玻璃真空管，有利于降低成本。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述圖1為本發(fā)明太陽能熱水器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明太陽能熱水器的控制系統(tǒng)的工作流程圖。
圖3為本發(fā)明可電輔助加熱太陽能熱水器的電路原理圖。
具體實施例方式
請參照圖1所示，本發(fā)明太陽能熱水器100包括水箱5、向水箱5注入冷水的水箱進(jìn)水管1、自水箱5流出熱水的水箱出水管2、集熱器10、集熱器10與水箱5進(jìn)行冷、熱水循環(huán)的循環(huán)系統(tǒng)(未標(biāo)號)、以及設(shè)置在水箱5一側(cè)的電腦控制板13。
所述水箱5的內(nèi)膽開有至少4個孔，分別為連接進(jìn)水管1進(jìn)行冷水注入的進(jìn)水口、連接出水管2以供熱水流出的出水口、連接集熱器進(jìn)水管3的冷水循環(huán)口和連接集熱器出水管4的熱水循環(huán)口。所述水箱5的外壁設(shè)置有可感知水箱5內(nèi)水溫的第一溫度傳感器14，所述第一溫度傳感器14將測得的水箱5內(nèi)水溫的信號傳送到電腦控制板13。優(yōu)選的，所述第一溫度傳感器14可以采用帶有感溫探頭的傳感器，傳感器的插接頭插在電腦控制板13上，而探頭則深入到水箱5中與水箱5內(nèi)的水接觸。
所述水箱進(jìn)水管1上設(shè)置有閘閥8，在水箱進(jìn)水管1與水箱5之間還設(shè)置有水流傳感器12，在閘閥8打開時，水流傳感器12感測是否有冷水進(jìn)入水箱5。所述水箱出水管2上設(shè)置有混合閥11，冷熱水經(jīng)過混合閥11后進(jìn)行混合并通過水箱出水管2的出口流出。
上述循環(huán)系統(tǒng)包括自水箱5將冷水注入集熱器10中的集熱器進(jìn)水管3、從集熱器10中將熱水注入水箱5的集熱器出水管4，上述集熱器進(jìn)水管3為冷水循環(huán)管，其上連接有電磁閥6和水泵7，電磁閥6一端與水箱5相連，另一端與水泵7的一端相連，水泵7的另一端與集熱器10相連；上述集熱器出水管4為熱水循環(huán)管，其上連接有保證熱水只能由集熱器10流入水箱5而不反向流動的單向閥15。上述電磁閥6為常閉式電磁閥，其是否開啟由上述電腦控制板13控制，在集熱時，電磁閥6受電腦控制板13控制開啟，上述電磁閥6與水泵7為本發(fā)明太陽能熱水器100的必要元件，采用常閉式電磁閥6可以保證本發(fā)明太陽能熱水器100即使在停電時也可時使用(或者洗浴)。
所述集熱器10是非承壓的集熱器，包括框架、并排置于框架上的多支全玻璃真空管、聯(lián)集箱16、密封圈、保溫棉、設(shè)置在聯(lián)集箱16上并可插入真空管的圓孔，所述玻璃真空管的一端封閉，另一端開口并插入聯(lián)集箱16的圓孔中，由密封圈進(jìn)行防漏水密封。所述集熱器10的聯(lián)集箱16側(cè)壁上還設(shè)置有第二溫度傳感器17，第二所述溫度傳感器可以感測到集熱器10中的水溫，并將測得的信號傳給電腦控制板13。
由于在集熱器10上設(shè)置了聯(lián)集箱16，因此本發(fā)明太陽能熱水器100可以設(shè)置為分體式熱水器，上述水箱5可以與集熱器10相分離，由于水箱5與集熱器10相分離，因此，集熱器10的重量和體積均大大減小，從而可以很方便的將集熱器10設(shè)置在房頂或建筑外墻上，而水箱5設(shè)置在室內(nèi)。上述聯(lián)集箱16的頂端表面上還可以設(shè)置有始終與大氣壓相通的排氣孔9，所述排氣孔9的位置高于聯(lián)集箱16的上表面，以保證聯(lián)集箱16在貯滿水之前水不會溢出。當(dāng)然，所述排氣孔9也可不設(shè)置于聯(lián)集箱16上，而是設(shè)置在集熱器進(jìn)水管3或者集熱器出水管4上，只要其設(shè)置的位置高于聯(lián)集箱16的上表面，就可以達(dá)到同樣的效果。
請參照圖2所示，本發(fā)明太陽能熱水器100的控制系統(tǒng)包括上述的電腦控制板13、水流傳感器12、設(shè)置在水箱5上的第一溫度傳感器14、設(shè)置在集熱器10上的第二溫度傳感器17、以及設(shè)置在集熱器進(jìn)水管3上的電磁閥6和水泵7。水箱進(jìn)水管1上的水流傳感器12可以感知水箱5內(nèi)是否進(jìn)水，如果進(jìn)水則給電腦控制板13發(fā)出信號，以控制集熱器進(jìn)水管3上水泵7和電磁閥6的開啟或關(guān)閉。上述第一溫度傳感器14可以感知水箱5中的水溫，并將測得的溫度信號傳給電腦控制板13。上述集熱器10上的第二溫度傳感器17對集熱器10中的水溫進(jìn)行感測，并將測得的溫度信號傳給電腦控制板13。所述電腦控制板13上設(shè)置有一個功能鍵(未圖示)和一個調(diào)節(jié)鍵(未圖示)，當(dāng)同時按下上述的功能鍵和調(diào)節(jié)鍵時，電磁閥6開啟，對集熱器10進(jìn)行注水。
請參照圖1-圖3所示，本發(fā)明太陽能熱水器100的工作原理如下預(yù)先通過電腦控制板13設(shè)定水箱5內(nèi)水的預(yù)定水溫值，當(dāng)集熱器10的第二溫度傳感器17檢測到集熱器10中的水溫高于水箱5中的預(yù)定水溫值時，電腦控制板13控制水泵7啟動，從而打開電磁閥6，將水箱5中的冷水通過集熱器進(jìn)水管3傳入至集熱器10中，同時將集熱器10中的熱水通過集熱器出水管4傳至水箱5內(nèi)上部；當(dāng)集熱器10中的水溫低于水箱5內(nèi)水的預(yù)定溫度值時，電腦控制板13控制水泵7停止工作，同時關(guān)閉電磁閥6，由于關(guān)閉了熱水器進(jìn)水管3上的電磁閥6，集熱器10中的水與水箱5中的水不發(fā)生交換，而且，由于集熱器出水管4上設(shè)置有單向閥15，集熱器10中的水與水箱5中的水也不會通過熱水器出水管4進(jìn)入集熱器10不發(fā)生熱交換。
請參照圖3所示，在初次使用本發(fā)明太陽能熱水器100時，首先打開水箱進(jìn)水管1上的閘閥8，此時水箱5進(jìn)水，電磁閥6和水泵7處于關(guān)閉狀態(tài)，水流傳感器12將進(jìn)水信號傳給電腦控制板13，此時需要按住上述電腦控制板13上的功能鍵和調(diào)節(jié)鍵大約4秒時間，強(qiáng)制打開電磁閥6，使水泵7進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，對集熱器10進(jìn)行注水。等水箱5及集熱器10中貯滿水后，關(guān)閉閘閥8。通過電腦控制板13對集熱器10中水溫與水箱5中水溫的預(yù)定溫度差進(jìn)行設(shè)定，電腦控制板13根據(jù)第一、第二溫度傳感器14、17測得的水箱5內(nèi)的水溫、集熱器10內(nèi)的水溫的溫度差與預(yù)定的溫度差進(jìn)行比較，控制集熱器進(jìn)水管3上的電磁閥6和水泵7的工作。優(yōu)選的，水箱5內(nèi)的水溫與集熱器10內(nèi)的水溫的預(yù)定溫差范圍設(shè)定為10℃～15℃，當(dāng)然，水箱5內(nèi)的預(yù)定溫度范圍也可以設(shè)置為其他范圍。
在不使用(或不洗浴)時，水箱進(jìn)水管1的閘閥8關(guān)閉，水箱5上的水箱進(jìn)水管1、水箱出水管2關(guān)閉，水箱5內(nèi)不再進(jìn)水，電腦控制板13通過水箱5和集熱器10上的第一溫度傳感器14、第二溫度傳感器17檢測到的水箱5、集熱器10中水的溫差，打開或關(guān)閉電磁閥6，如果集熱器10的第二溫度傳感器17測得的集熱器10內(nèi)的水溫與水箱5的第一溫度傳感器14測得的水箱5內(nèi)的水溫的溫度差到了預(yù)定的溫度差時(以10℃～15℃為例)，電腦控制板13按照預(yù)定的程序，啟動集熱器進(jìn)水管3上的電磁閥6和水泵7，使水箱5和集熱器10中的水進(jìn)行熱交換，從而水箱5中較低溫度的水通過電磁閥6與水泵7被傳送到集熱器10中，而集熱器10中較高水溫的水則由集熱器出水管4進(jìn)入水箱5中，直到上述溫差低于設(shè)定的溫度差值(一般情況下該溫度差值設(shè)定為4℃)時，此時水流傳感器12發(fā)出電訊號給電腦控制板13，電腦控制板13則控制集熱器進(jìn)水管3上的電磁閥6和水泵7關(guān)閉，以使集熱器10與水箱5之間不發(fā)生水的交換，也不會發(fā)生熱交換。另外，由于集熱器出水管4、集熱器進(jìn)水管3或者聯(lián)集箱16上設(shè)有排氣孔9，集熱器10始終與大氣相通，因此集熱器10不承受水的壓力。
需要使用(或洗浴)時，水箱進(jìn)水管1上的閘閥8打開，同時混合閥11打開，此時電磁閥6與水泵7是關(guān)閉的，由于集熱器出水管4上有單向閥15，集熱器10與水箱5之間不發(fā)生熱交換。
另外，本發(fā)明太陽能熱水器100的水箱5內(nèi)還可以增設(shè)有電加熱管，當(dāng)陰雨天氣或者冬天時，還可以得用電加熱管對水箱5內(nèi)的水進(jìn)行輔助加熱，從而有利于擴(kuò)大本發(fā)明太陽能熱水器100的應(yīng)用時間和范圍。
可以理解的，本發(fā)明太陽能熱水器100還可以設(shè)置聲、光或者數(shù)字報警系統(tǒng)(未圖示)，當(dāng)太陽能熱水器100中某一元件出現(xiàn)故障時(例如，當(dāng)某一元件出現(xiàn)漏水情況時)，該報警系統(tǒng)可以發(fā)出聲、光或者顯示出故障元件的數(shù)字代號以報警，在故障消除重新注水時，需要按住上述功能鍵和調(diào)節(jié)鍵4秒后，強(qiáng)制開啟電磁閥6、使水泵7強(qiáng)制循環(huán)，給水箱5和集熱器10充滿水。
當(dāng)然，也可以電腦控制板13上設(shè)置一個注水鍵(未圖示)以替代上述的功能鍵和調(diào)節(jié)鍵，該注水鍵的作用與上述功能鍵和調(diào)節(jié)鍵的作用相同，均用于本發(fā)明太陽能熱水器100的初次注水或者是意外情況發(fā)生后的首次注水。上述水流傳感器12同樣也可以設(shè)置在水箱出水管1上。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種分體式太陽能熱水器，包括集熱器、水箱、在集熱器及水箱之間形成循環(huán)系統(tǒng)的集熱器進(jìn)水管與集熱器出水管、設(shè)置在水箱上進(jìn)冷水的水箱進(jìn)水管和出熱水的水箱出水管、保持集熱器內(nèi)與大氣相通的排氣孔，集熱器出水管上設(shè)置有僅供熱水從集熱器流向水箱的單向閥，其特征在于還包括設(shè)置于集熱器上的聯(lián)集箱、設(shè)置于集熱器進(jìn)水管的常閉式電磁閥與水泵、以及控制上述循環(huán)系統(tǒng)的電腦控制板。
2.如權(quán)利要求1所述的分體式太陽能熱水器，其特征在于所述水箱上設(shè)置有檢測水箱內(nèi)水溫的第一溫度傳感器，集熱器上設(shè)置有檢測集熱器內(nèi)水溫的第二溫度傳感器。
3.如權(quán)利要求2所述的分體式太陽能熱水器，其特征在于上述電腦控制板根據(jù)上述第一、第二溫度傳感器檢測的溫度差開啟或關(guān)閉電磁閥、水泵。
4.如權(quán)利要求3所述的分體式太陽能熱水器，其特征在于所述第一溫度傳感器為帶有感溫探頭的溫度傳感器，上述感溫探頭深入水箱中。
5.如權(quán)利要求1所述的分體式太陽能熱水器，其特征在于所述水箱進(jìn)水管與水箱出水管之中的一個管道上設(shè)置有水流傳感器，上述電腦控制板根據(jù)水流傳感器檢測的信號關(guān)閉電磁閥與水泵。
6.如權(quán)利要求1所述的分體式太陽能熱水器，其特征在于上述水箱出水管上連接有將水箱中放出的熱水與冷水進(jìn)行混合的混合閥。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的分體式太陽能熱水器，其特征在于上述水箱內(nèi)還設(shè)置有輔助電加熱水箱中水的電加熱管
8.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的分體式太陽能熱水器，其特征在于所述排氣孔設(shè)置于聯(lián)集箱、集熱器進(jìn)水管、集熱器出水管中的至少一個上，且排氣孔的位置高于聯(lián)集箱的上表面。
9.如權(quán)利要求8所述分體式太陽能熱水器，其特征在于上述集熱器與水箱分開設(shè)置于建筑物的室內(nèi)與室外。
全文摘要
本發(fā)明公開一種分體式太陽能熱水器，包括由玻璃真空管組成的集熱器、水箱、在集熱器及水箱之間形成循環(huán)系統(tǒng)的集熱器進(jìn)水管與集熱器出水管、設(shè)置在水箱上進(jìn)冷水的水箱進(jìn)水管和出熱水的水箱出水管、保持集熱器內(nèi)與大氣相通的排氣孔、設(shè)置于集熱器上的聯(lián)集箱、設(shè)置于集熱器進(jìn)水管的常閉式電磁閥與水泵、以及控制上述循環(huán)系統(tǒng)的電腦控制板，集熱器出水管上設(shè)置有僅供熱水從集熱器流向水箱的單向閥。由于采用玻璃真空管，因此成本顯著降低，另外，在水箱與集熱器之間的進(jìn)水管上設(shè)置電磁閥和水泵，通過電腦板控制電磁閥和水泵工作，實現(xiàn)分體式太陽能熱水器集熱器與水箱之間的能量轉(zhuǎn)換，因此大大提高了集熱效率。
文檔編號F24J2/46GK1837711SQ20051005698
公開日2006年9月27日 申請日期2005年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月25日
發(fā)明者孫京巖, 侯全舵, 葛風(fēng)雷 申請人:海爾集團(tuán)公司, 青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)海爾熱水器有限公司