專利名稱：一種新型太陽能節(jié)水減排系統(tǒng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機械裝置。具體涉及一種新型太陽能節(jié)水減排系統(tǒng)裝置。
背景技術(shù)：
我國經(jīng)濟快速增長，在各項建設(shè)取得巨大成就的同時也付出了巨大的資源和環(huán)境代價，經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳。由于本身我們水資源就十分匱乏，特別是淡水資源，在生活用水方面——國際平均水平為80L/d，而我國為150 200L/d左右，面對如此大的用水量，優(yōu)化管道設(shè)置減少水的浪費有著非常重要的意義，進一步加強節(jié)能減排是應(yīng)對全球氣候變化的迫切需要，也是我們應(yīng)該承擔的責任。在全球能源形勢日益緊張，因石油、煤類過度使用而造成的全球氣候變暖，嚴重威脅社會經(jīng)濟發(fā)展和人民生活健康的今天，世界各國都在尋求新的能源替代戰(zhàn)略，以求得可持續(xù)發(fā)展。太陽能具有清潔、方便、經(jīng)濟、安全、環(huán)保，取之不盡、用之不竭等優(yōu)勢，成為今后能源關(guān)注的重點內(nèi)容。因此，對太陽能產(chǎn)品的更新和改進也成為我們工作中的主要發(fā)展方向。太陽能熱水器是由集熱部件(真空管式為真空集熱管，平板式為平板集熱器)、保溫水箱、支架、連接管道、控制部件等組成。一般家用太陽能熱水器需要自動或半自動運行，而控制系統(tǒng)仍是有缺陷的，上水閥門關(guān)閉后水管中將有大量的水會被排入下水道，而在無人關(guān)閉上水閥門時，從溢流管中流出的水就會從樓頂排水管中流到地面上去，造成冬季行人的不便。目前太陽能普遍的上水工作原理是在太陽能熱水器使用過程中，用戶啟動手動或者智能上水時，水箱開始上水，當太陽能水箱裝滿水后，太陽能會發(fā)出水滿的警報，用戶此時才會將上水閥門關(guān)閉。但此時水管中還存有一定量的水，尤其是住在低層的用戶，若是不對這些積水作出處理，水就會積存在下水管中造成冬天管道凍裂或者被浪費掉；而當家中無人或太陽能預(yù)警系統(tǒng)出了問題時，水會通過溢流管排向水箱外，造成更大的浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種提高水資源利用率，防止管道凍裂的太陽能節(jié)水減排裝置。為了達到上述目的，本發(fā)明有如下技術(shù)方案本發(fā)明的一種新型太陽能節(jié)水減排系統(tǒng)裝置，包括太陽能水箱、大桶水箱及室內(nèi)外上水管、下水管，其特征在于所述太陽能水箱、大桶水箱之間設(shè)有一溢流管，所述溢流管的出水端設(shè)有一集水箱，所述集水箱底部一側(cè)設(shè)有彈簧壓力開關(guān)控制器，另一側(cè)設(shè)有壓力箱吸水管，所述壓力箱吸水管通過一集水箱出水管連接于下水管上，所述彈簧壓力開關(guān)控制器連接一通于地表面以下的集水箱排水管。其中。所述溢流管為T字型。其中，所述集水箱內(nèi)還設(shè)有一壓力箱，所述壓力箱吸水管位于壓力箱內(nèi)，所述壓力箱內(nèi)設(shè)有一用于將余留在水管中的水倒吸于壓力箱內(nèi)的負壓裝置。
其中，所述壓力箱與集水箱之間設(shè)有一層用于自動開啟負壓裝置的感溫感光材料壁。其中，所述上水管與下水管之間設(shè)有一連接管。由于采取了以上技術(shù)方案，本發(fā)明的優(yōu)點在于1、本發(fā)明的節(jié)水減排裝置可在管道系統(tǒng)原有的基礎(chǔ)上進行改裝，不需要拆除原有管道。2、本發(fā)明集水箱中的水可以拿來當家庭用水，等于是家里的儲水箱，而在集水箱最低處安裝的彈簧壓力開關(guān)控制器，只要接觸彈簧壓力開關(guān)控制器處的壓力達到了計算值，彈簧處的閥門就會自發(fā)地打開，將水流向地下，形成了自然界無形的循環(huán)利用，避免了凈水與污水混合后的污染和浪費。3、本發(fā)明具有節(jié)省水資源和經(jīng)濟、節(jié)能減排等優(yōu)勢。新型太陽能能有效地節(jié)省了水資源，使上滿的水不會溢流出來，而是通過溢流管流入集水箱中，收集起來供用戶使用，因此不會造成浪費，真正起到了節(jié)約水資源，避免浪費的作用，為我國大部分缺水地區(qū)做出了貢獻。4、太陽能在市場上，已有很大的銷量，對于本發(fā)明的改進，在不需要重新生產(chǎn)的情況下，安裝過程中的改進即可以使產(chǎn)品的功能更加完備，使用更加方便，相對而言，是有利于產(chǎn)品在市場上的發(fā)展和更替的。


圖1是太陽能節(jié)水系統(tǒng)示意圖；圖2是負壓裝置示意圖；圖3是用戶內(nèi)管道線路鋪設(shè)示意圖； 圖4是上水閥門開關(guān)控制器示意圖。圖中1、供水管線2、送水總閥門3、下水管閥門4、上水管閥門5、上水閥門開關(guān)控制器6、室內(nèi)用水管7、下水管8、上水管9、大桶水箱10、集水箱11、太陽能水箱12、溢流管13、總上水管14、大桶下水管15、集水箱出水管16、太陽能出水管17、集水箱排水管18、彈簧壓力開關(guān)控制器19、磁感應(yīng)式流量開關(guān)20、感溫感光材料壁21、壓力箱22、太陽能進水管23、太陽能出水管24、集熱管25、壓力箱吸水管26、負壓裝置27、連接管
具體實施例方式以下實施用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。如圖1-圖4所示，本發(fā)明的一種新型太陽能節(jié)水減排系統(tǒng)裝置，設(shè)置于包括太陽能水箱、大桶水箱及室內(nèi)外上、下水管、閥組成的太陽能系統(tǒng)熱水器系統(tǒng)內(nèi)，太陽能水箱、大桶水箱之間設(shè)有一溢流管，溢流管為T字型，溢流管的出水端設(shè)有一集水箱，所述集水箱底部一側(cè)設(shè)有彈簧壓力開關(guān)控制器，另一側(cè)設(shè)有壓力箱吸水管，集水箱內(nèi)設(shè)有一壓力箱，壓力箱吸水管用來通過集水箱出水管連接于大桶水箱及太陽能水箱的下水管，所述壓力箱內(nèi)設(shè)有一用于將余留在水管中的水倒吸于壓力箱內(nèi)的負壓裝置(可用小型真空泵抽吸)，壓力箱與集水箱之間設(shè)有一層用于夜晚自動開啟負壓裝置的感溫感光材料壁，彈簧壓力開關(guān)控制器連接一通于地表面以下的集水箱排水管。上水管與下水管之間設(shè)有一用于將上水管中的水流入室內(nèi)用水管的連接管。下面結(jié)合

本發(fā)明功能的實施過程如圖1-圖4所示，上水完成后，自動控制水閥控制上水管閥門4關(guān)閉，此時，上水閥門開關(guān)控制器5會打開，使上水管8中的水流入室內(nèi)用水管6供用戶使用。在慣性作用下，水會繼續(xù)流入太陽能水箱11、大桶水箱9中去，進而可能會造成水箱中的水溢流，經(jīng)由位于大桶水箱9、太陽能水箱11之間的溢流管12進入集水箱10中。當下水管閥門3開啟時，集水箱10中的水經(jīng)集水箱出水管15、下水管7流入室內(nèi)用水管6供用戶使用。當集水箱10裝滿時，水對彈簧壓力開關(guān)控制器18的壓力達到計算值，彈簧壓力開關(guān)控制器18會打開，使多出的水通過集水箱排水管17流走。壓力箱21與集水箱10之間是感溫感光材料壁20，可使壓力箱21在冬季夜晚氣溫低于零下二十度時開啟負壓裝置26，通過壓力箱吸水管25回收大桶下水管14和太陽能出水管16中的水，并維持負壓的存在，使水不會回流，避免了水管中水的凍結(jié)和水管的凍裂。感溫感光材料壁20在白天則會關(guān)閉負壓裝置，此時壓力箱21中的水不受負壓作用，自然會通過重力作用而流回下水管中，所以晚上通過負壓作用吸收來的水會再流回大桶下水管14和太陽能出水管16中去，不造成任何浪費。其中，上水閥門開關(guān)控制器5與上水管閥門4之間是通過一種磁感應(yīng)式流量開關(guān)19來控制的，利用水的壓力作用使其對感應(yīng)器能達到預(yù)期效果，成功的控制閥門的開關(guān)。遵從上述技術(shù)方案，假設(shè)一六層普通居民樓，上水管的半徑R是25mm，一般居民樓六層的高度H為20m，太陽能水箱的半徑r=25cm，太陽能水箱的長度h=160cm，上水一次會造成的溢流水量V2=30L。與太陽能水箱相比，設(shè)計的集水箱比太陽能水箱要小且至少可以裝下溢流出來的水。所以，設(shè)計的集水箱的半徑a=30cm,集水箱的高度b=50cm,出水管半徑15_，壓力箱半徑I9· 5cm，壓力箱高度c=50cm，壓力受力面積A=3· 14 X 0 . 0 1 52=0 . 00 0 71m2,壓力長度X為2cm。由上述數(shù)據(jù)可得上水管中殘余水量V1K R2) H= (3. 14 X 0 . 252) X 200=39 . 25L上水一次可節(jié)水量V2=3. 14 X (O. 252+0. 152) X 200+30=83. 38L夜晚可減少凍結(jié)的水量V3=V2=53. 38L水箱所裝的水量V4=Ur2) Xh= (3. 14X2. 52) X16=314L集水箱所裝的AV5= (31 a2) Xb= (3. 14 X 32) X 5=141. 3L壓力F=103X 10X0. 5X (3. 14X0. 0152)=3. 5325N彈性模量K=3· 5325/0. 02=176. 625N/m負壓壓力Fn=IO3X 10X20X (3. 14X0. 0152)=141. 3N負壓壓強P=FN/A=141. 3/ (3. 14 X 0. 1952)=1183 . 4Pa壓力箱容水量V6=3. 14X 1. 952X5=60L通過對一棟普通的六層居民樓上水時的計算，我們可以看出，僅一個用戶一天就浪費了 85L左右的水，在不斷使用太陽能熱水器的過程中，又會重復(fù)浪費太陽能出水管中的水，尤其是低層用戶，尤為顯著。由此也可以看出現(xiàn)在太陽能熱水器的弊端極大。
而且對于目前太陽能熱水器使用市場及用途而言，太陽能熱水器主要用于家庭室內(nèi)熱水供應(yīng)，而在使用之前，都需要將水管中的冷水全部放出，在重復(fù)使用的過程中，又浪費了大量的水。并且在冬季夜晚較冷的時候，裸露在外面的水管中的水極易凍結(jié)成冰，甚至可能使水管破裂，造成用戶使用上的不便。通過上述的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，太陽能熱水器在這方面的改進已經(jīng)是必不可缺的了。本發(fā)明不僅可以節(jié)省水資源，而且可以方便使用者。顯然，本發(fā)明的上述實例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
權(quán)利要求
1.一種新型太陽能節(jié)水減排系統(tǒng)裝置，包括太陽能水箱、大桶水箱及室內(nèi)外上水管、下水管，其特征在于:所述太陽能水箱、大桶水箱之間設(shè)有一溢流管，所述溢流管的出水端設(shè)有一集水箱，所述集水箱底部一側(cè)設(shè)有彈簧壓力開關(guān)控制器，另一側(cè)設(shè)有壓力箱吸水管，所述壓力箱吸水管通過一集水箱出水管連接于下水管上，所述彈簧壓力開關(guān)控制器連接一通于地表面以下的集水箱排水管。
2.如權(quán)利要求1所述的新型太陽能節(jié)水減排系統(tǒng)裝置，其特征在于:所述溢流管為T字型。
3.如權(quán)利要求2所述的一種新型太陽能節(jié)水減排系統(tǒng)裝置，其特征在于:所述集水箱內(nèi)還設(shè)有一壓力箱，所述壓力箱內(nèi)設(shè)有一用于將余留在下水管、太陽能出水管中的水倒吸于壓力箱內(nèi)的負壓裝置，所述負壓裝置與壓力箱吸水管連通。
4.如權(quán)利要求3所述的一種新型太陽能節(jié)水減排系統(tǒng)裝置，其特征在于:所述壓力箱與集水箱之間設(shè)有一層在室外氣溫低于零下十五度的夜晚自動開啟負壓裝置感溫感光材料壁。
5.如權(quán)利要求4所述的一種新型太陽能節(jié)水減排系統(tǒng)裝置，其特征在于:所述上水管與下水管之間設(shè)有一 連接管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機械裝置。本發(fā)明提供一種新型太陽能節(jié)水減排系統(tǒng)裝置，太陽能水箱、大桶水箱之間設(shè)有一溢流管，所述溢流管的出水端設(shè)有一集水箱，所述集水箱底部一側(cè)設(shè)有彈簧壓力開關(guān)控制器，另一側(cè)設(shè)有壓力箱吸水管，所述壓力箱吸水管通過一集水箱出水管連接于下水管上，所述彈簧壓力開關(guān)控制器連接一通于地表面以下的集水箱排水管。本發(fā)明便于操作，容易改進，節(jié)水效果顯著，可以提高水的利用率，同時可有效防止冬天水管凍裂。
文檔編號F24J2/46GK103075824SQ20131000501
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者蔣達華, 高翔 申請人:江西理工大學(xué)