專利名稱：光伏驅(qū)動(dòng)戶用分體式平板型太陽(yáng)能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽(yáng)能利用裝置領(lǐng)域，涉及光伏驅(qū)動(dòng)戶用分體式平板型太陽(yáng)能熱水器。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能熱水器大體有兩種， 一種是普通整體式太陽(yáng)能熱水器，主要由太陽(yáng)能集熱器 (以下簡(jiǎn)稱集熱器)和儲(chǔ)水箱兩部分組成，集熱器是由全玻璃真空集熱管組排而成并與 儲(chǔ)水箱緊湊連接為一個(gè)整體，其不足之處在于，玻璃管內(nèi)走水易結(jié)垢，集熱效率低，玻 璃管易破裂，造成真空失效或跑水，嚴(yán)寒環(huán)境中使用易凍堵、凍裂，另外系統(tǒng)承壓能力 有限，儲(chǔ)水箱必須放在高于集熱器的高位，水靠位差自循環(huán)加熱及供使用，集熱速度慢， 使用多有不便，緊湊連接為一個(gè)整體式，使其適用性大受局限， 一般只能安裝在建筑屋 頂，這對(duì)于鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)較適用，對(duì)都市中六層以上建筑則難以適用；另一種是常規(guī)的戶用 分體式太陽(yáng)能熱水器，其集熱器與儲(chǔ)水箱分離，集熱器的集熱元件采用金屬熱管，或U 型金屬流道真空管式,、配有導(dǎo)熱工質(zhì)，經(jīng)導(dǎo)熱工質(zhì)首先集熱后，'再以間接換熱的方式，. 通過(guò)儲(chǔ)水箱中的換熱器將熱量傳給被加熱的水，它具有普通整體式太陽(yáng)能熱水器不可比 的優(yōu)點(diǎn)，就運(yùn)行方式而言，大多為自然循環(huán)式，即導(dǎo)熱工質(zhì)的循環(huán)完全依靠自身位差進(jìn) 行，不足之處為，儲(chǔ)水箱安裝位置必須高于集熱器，并且盡可能靠近集熱器，否則導(dǎo)熱 工質(zhì)熱損失大，循環(huán)流動(dòng)阻力大，難以正常運(yùn)行，也有強(qiáng)制循環(huán)式，采用市電調(diào)控、驅(qū) 動(dòng)循環(huán)泵，雖然能解決自然循環(huán)存在的不足，但又會(huì)加大運(yùn)行成本，消耗常規(guī)能源，還 會(huì)產(chǎn)生噪音污染及存在不安全因素，另外，間接換熱還會(huì)降低熱效率，同時(shí)集熱器中還 必須用真空玻璃管， 一旦破裂真空失效，雖不跑水，但影響集熱；因此這種分體式戶用 太陽(yáng)能熱水器適用性差，至今應(yīng)用有限。鑒于上述現(xiàn)狀，雖然太陽(yáng)能熱水器早已普遍應(yīng) 用，但對(duì)于都市中的廣大居民而言，卻可望而不可及。

發(fā)明內(nèi)容
解決的技術(shù)問(wèn)題-
基于太陽(yáng)能熱水器的基本原理和結(jié)構(gòu)，采用平板型集熱器，并通過(guò)太陽(yáng)能光伏電源 (以下簡(jiǎn)稱光伏電源)及光伏泵，對(duì)水直接強(qiáng)制循環(huán)的方式，提供一種全系統(tǒng)承壓戶用 分體式太陽(yáng)能熱水器；能克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，適用性強(qiáng)、集熱效率高，功能好， 安全可靠，使用壽命長(zhǎng)，節(jié)約能源、資源，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易制作、安全，而且便于標(biāo)準(zhǔn)化 設(shè)計(jì)，與建筑設(shè)計(jì)配套施工、安裝。 采用的技術(shù)方案
光伏驅(qū)動(dòng)戶用分體式平板型太陽(yáng)能熱水器，具有戶用分體式太陽(yáng)能熱水的基本結(jié)構(gòu) 組成，集熱器，儲(chǔ)水箱及循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于采用平板型集熱器，從其熱水聯(lián)集管到儲(chǔ)水箱再回到其冷水聯(lián)集管，通過(guò)光伏泵直接構(gòu)成強(qiáng)制水循環(huán)系統(tǒng)，還有為光伏泵提 供驅(qū)動(dòng)電源的光伏電源，并有配套電路，光伏電源、光伏泵及平板型集熱器分別或者三 位一體式裝在機(jī)架上。 有益效果
由于平板型集熱器的金屬集熱管與儲(chǔ)水箱之間，通過(guò)光伏泵直接構(gòu)成強(qiáng)制水循環(huán)系 統(tǒng)，集熱器所集的熱量無(wú)需間接換熱即直接使用水升溫，因此，集熱效果好，熱損失少， 啟動(dòng)及升溫快，水流也順暢，而且全系統(tǒng)承壓，因此，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，使用壽命長(zhǎng)，能 最大化利用太陽(yáng)能資源，另外，光熱、光電轉(zhuǎn)換同歩進(jìn)行，強(qiáng)制水循環(huán)自動(dòng)智能控制， 并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠，既節(jié)約能源又節(jié)約資源，既經(jīng)濟(jì)、又實(shí)用，突破了常規(guī)戶用 分體式太陽(yáng)能熱水器應(yīng)用安裝中儲(chǔ)水熱必須高于集熱器，并且二者之間距盡量近的定式 阻制，適用性強(qiáng)，尤其適用于都市中的多層、高層住宅性建筑，滿足廣大居民的需求， 因此，在各類太陽(yáng)能熱水器中能效比最高，性價(jià)比最好，同時(shí)還便于標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、制造， 并易于與相應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)配套施工、安裝。


圖1、總體組成結(jié)構(gòu)示意圖2、光伏電源。中的配套電路結(jié)構(gòu)具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖進(jìn)一步詳加說(shuō)明；
如圖1所示，采用平板型集熱器1，從其熱水聯(lián)集管2到儲(chǔ)水箱10再回到冷水耳關(guān)集 管4，通過(guò)光伏泵10直接構(gòu)成強(qiáng)制水循環(huán)系統(tǒng)，熱水聯(lián)集管2的熱水出口 4通過(guò)上循環(huán) 管6接儲(chǔ)水箱10的熱水進(jìn)口 8，儲(chǔ)水箱10的冷水出口 9通過(guò)串聯(lián)著光伏泵10的下循環(huán) 管7接冷水聯(lián)集管3的冷水進(jìn)口 5，還有為光伏泵11提供驅(qū)動(dòng)電源的光伏電源12，光 伏電源12、光伏泵11及平板型集熱器1分別或者三位一體式裝在機(jī)架上。
如圖2所示，光伏電源12由光電板13、配套電器元件及電路組成，配套電器元件 及電路裝在電氣盒16內(nèi)，該盒裝在光電板13上；配套電路結(jié)構(gòu)為，光電板13的正極 先后串聯(lián)阻塞二極管D、光控開關(guān)Ki及溫控開關(guān)K2后接光伏泵11，光電板13的負(fù)極 直接接光伏泵11，在阻塞二極管D和光控開關(guān)&的接點(diǎn)與光電板13的負(fù)極之間并聯(lián) 蓄電池或儲(chǔ)能電容C、光控器14、溫控器15。當(dāng)光照達(dá)到設(shè)定值時(shí)光控器14動(dòng)作，光 控開關(guān)Ki閉合，否則斷開，當(dāng)冷水聯(lián)集管3的冷水進(jìn)口 5內(nèi)水的溫度ti低于熱水聯(lián)集 管2的熱水出口 4內(nèi)水的溫度t2，并且溫差A(yù)t^2-"達(dá)到溫差設(shè)定值時(shí)，溫控器15動(dòng)作， 溫控開關(guān)K2閉合，若溫差A(yù) t大小于溫差設(shè)定值則溫控開關(guān)K2斷開，如此能避免^t水 箱10內(nèi)的熱水流出，卻得不到更熱的水流入補(bǔ)充的不利效果，只有在光控開關(guān)Kt及溫 控開關(guān)K2均處閉合狀態(tài)下，光伏泵I1才能起動(dòng)運(yùn)行。
如圖1所示，儲(chǔ)水箱10的結(jié)構(gòu)如下，冷水出口 9上裝有給儲(chǔ)水箱10上水兼供7]C循 環(huán)的三通閥17儲(chǔ)水箱10的上水管18上裝有上水閥19，該閥與三通閥17之間裝有單向閥20，儲(chǔ)水箱10的熱水進(jìn)口 8在儲(chǔ)水箱10內(nèi)以豎管21向頂部延伸高位出熱水，熱水 進(jìn)口 8外接的用水管22上裝有混水閥23，其冷水端接在上水閥19與單向闊20之間， 儲(chǔ)水箱10上還裝有安全閥24;或者不裝三通閥17，在冷水出口 9上直接裝冷水循環(huán)閥， 上水管18直接接在儲(chǔ)水箱10上。 使用方法f
打開上水閥19并將三通閥17轉(zhuǎn)到上水擋，給儲(chǔ)水箱10上水，水滿后自停，之后， 將三通閥17轉(zhuǎn)到水循環(huán)擋，太陽(yáng)照射下平板型集熱器1開始集熱，光控開關(guān)&閉合， 熱水出口4內(nèi)水溫升高，同時(shí)光伏電源12供電，當(dāng)At達(dá)到溫差設(shè)定值時(shí)，溫控開關(guān) K2也閉合，于是光伏泵11起動(dòng)運(yùn)行，循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行，隨著水溫升高，At減小，當(dāng)At 小于溫差設(shè)定值時(shí)，溫控開關(guān)K2自動(dòng)斷開，光伏泵ll停止運(yùn)行。
光伏泵11處在起動(dòng)運(yùn)行下使用熱水時(shí)，先將三通閥17轉(zhuǎn)到上水擋，此時(shí)，光伏泵 ll空轉(zhuǎn)，上水將儲(chǔ)水箱9中的熱水頂出，通過(guò)混水閥23即可調(diào)溫用水，停用后，需將 三通閥17轉(zhuǎn)到水循環(huán)擋，光伏泵11恢復(fù)正常運(yùn)行。
采用不裝三通閥17，而在冷水出口 9上直接裝冷水循環(huán)閥，上水管18直接接在儲(chǔ) 水箱10上時(shí)，只要打開冷水循環(huán)閥及上水閥19，使用熱水時(shí)，只調(diào)控混水閥23即可， 不會(huì)出現(xiàn)光伏泵U.空轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1、光伏驅(qū)動(dòng)戶用分體式平板型太陽(yáng)能熱水器，具有戶用分體式太陽(yáng)能熱水的基本結(jié)構(gòu)組成，集熱器，儲(chǔ)水箱及循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于采用平板型集熱器，從其熱水聯(lián)集管到儲(chǔ)水箱再回到其冷水聯(lián)集管，通過(guò)光伏泵直接構(gòu)成強(qiáng)制水循環(huán)系統(tǒng)，還有為光伏泵提供驅(qū)動(dòng)電源的光伏電源，并有配套電路，光伏電源、光伏泵及平板型集熱器分別或者三位一體式裝在機(jī)架上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光伏驅(qū)動(dòng)戶用分體式平板型太陽(yáng)能熱水器，其特征在于 光伏電源(12)由光電板(13)、配套電器元件及電路組成，配套電器元件及電路裝在 電氣盒(16)內(nèi)，該盒裝在光電板(13)上；配套電路結(jié)構(gòu)為，光電板(13)的正極先后串聯(lián)阻塞二極管D、光控開關(guān)K,及溫控開關(guān)K2后接光伏泵(11)，光電板(13)的 負(fù)極直接接光伏泵(11)，'在阻塞二極管D和光控開關(guān)&的接點(diǎn)與光電板(13)的負(fù)極 之間并聯(lián)蓄電池或儲(chǔ)能電容C、光控器(14)、溫控器(15)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光伏驅(qū)動(dòng)戶用分體式平板型太陽(yáng)能熱水器，其特征 在于儲(chǔ)水箱(10)的結(jié)構(gòu)如下，冷水出口 (9)上裝有給儲(chǔ)水箱(10)上水兼供水循 環(huán)的,三通閥(17)儲(chǔ)水箱,(l'O)的上水管(18).'上裝有上水閥(19)，該閥與三通閥(17) 之間裝有單向閥(20)，儲(chǔ)水箱(10)的熱水進(jìn)口 (8)在儲(chǔ)水箱(10)內(nèi)以豎管(21) 向頂部延伸高位出熱水，熱水進(jìn)口 (8)外接的用水管(22)上裝有混水閥(23)，其冷 水端接在上水閥(19)與單向閥(20)之間，儲(chǔ)水箱(10)上還裝有安全閥(24);或 者不裝三通閥(17)，在冷水出口 (9)上直接裝冷水循環(huán)閥，上水管(18)直接接在儲(chǔ) 水箱(10)上。
全文摘要
光伏驅(qū)動(dòng)戶用分體式平板型太陽(yáng)能熱水器屬于太陽(yáng)能利用裝置領(lǐng)域，解決全系統(tǒng)承壓及強(qiáng)制循環(huán)問(wèn)題；采用平板型集熱器(1)，其與儲(chǔ)水箱(10)之間，通過(guò)以光伏電源(12)驅(qū)動(dòng)的光伏泵(11)直接構(gòu)成強(qiáng)制水循環(huán)系統(tǒng)，光伏電源(12)、光伏泵(11)及平板型集熱器(1)分別或三位一體式裝在機(jī)架上；有益之處，集熱效果好，熱損失少，啟動(dòng)升溫快，全系統(tǒng)承壓，運(yùn)行平穩(wěn)，可靠、使用壽命長(zhǎng)，能最大化利用太陽(yáng)能資源，光熱、光電轉(zhuǎn)換同步進(jìn)行，強(qiáng)制水循環(huán)自動(dòng)智能控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)約能源和資源，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，適用性強(qiáng)，尤其適用于都市中的多層、高層住宅性建筑；便于標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、制造，易于與相應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)配套施工、安裝。
文檔編號(hào)F24J2/20GK101639292SQ20091009101
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月18日
發(fā)明者羅贊繼 申請(qǐng)人:北京英豪陽(yáng)光太陽(yáng)能工業(yè)有限公司