專利名稱：分體全能太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分體全能太陽能熱水器，特別是涉及全能太陽 能熱水器的分體、連體結(jié)構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)域，它屬于現(xiàn)有普通太陽能熱水 器技術(shù)的優(yōu)化和發(fā)展的技術(shù)，它是怎樣將承壓式與非承壓式兩大類熱 水器的優(yōu)點(diǎn)充分利用、缺陷盡量改善或者避免的技術(shù)，它是綜合利用 太陽能，提高熱效率的裝置和方法。
背景技術(shù)：
目前由本人申請(qǐng)的的承壓式與非承壓式兼容全能太陽能熱水器申請(qǐng)?zhí)?00410084292.8已經(jīng)被授予了發(fā)明專利技術(shù)，但它僅對(duì)由二 個(gè)承壓式太陽能熱水器一體機(jī)組合的且用導(dǎo)熱劑傳遞熱量的工況進(jìn) 行了公開。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是要解決，承壓與非承壓兼容的全能太陽能熱水 器在其他分體工況情況下的技術(shù)方案；幾個(gè)分體承壓或者幾個(gè)分體非 承壓太陽能熱水器的組合，以及采用超導(dǎo)管傳遞熱能的分體全能太陽 能熱水器，使得熱傳遞更快，出水溫度更高，熱效率更高，使用范圍 更廣。為了解決分體全能高溫太陽能熱水器的分體結(jié)構(gòu)問題，本發(fā)明 采用了下列技術(shù)方案1:在承壓內(nèi)膽雙層型結(jié)構(gòu)工況時(shí)，可移動(dòng)的熱水箱是由2只內(nèi)層承 壓內(nèi)膽(b)、非承壓中層導(dǎo)熱劑(c)、外層保溫隔熱層(a)及電加熱 器(d)等組成，每個(gè)保溫儲(chǔ)熱熱水箱都有上(進(jìn))/下(出)兩個(gè) 水口和其他輔助接口(l)組成，太陽能吸熱系統(tǒng)由玻璃真空管(e)、 超導(dǎo)管(h)、非承壓式熱量交換腔(j)、導(dǎo)熱劑(c)、太陽能反射板 (g)等組成，熱水箱與吸熱系統(tǒng)用管、閥連接。當(dāng)太陽能輻射(f) 直接輻射加熱玻璃真空管(e)及超導(dǎo)管(h)(超導(dǎo)管可選用)，由真 空管(e)[超導(dǎo)管(h)]將熱量傳導(dǎo)給導(dǎo)熱劑(c),導(dǎo)熱劑通過泵、閥輸 送到熱水箱中層，再由導(dǎo)熱劑(c)與水體通過內(nèi)外隔層金屬進(jìn)行熱量交換加溫，這樣能將太陽能的熱量通過導(dǎo)熱劑迅速傳遞給水體，在這種吸熱工況時(shí)，超導(dǎo)管(h)的選擇與否，只是對(duì)玻璃真空管(e) 的壽命和熱效率有影響，如果采用了，則防凍、防炸、防結(jié)垢的性 能更好，從而保證了玻璃真空管(e)的壽命和吸熱效率恒定性，提 高了傳遞速度和熱效率。2;在承壓內(nèi)膽單層型結(jié)構(gòu)工況時(shí)，可移動(dòng)的熱水箱是由2只內(nèi)層承 壓內(nèi)膽(b)、外層保溫隔熱層(a)及電加熱器(d)等組成，每個(gè) 保溫儲(chǔ)熱熱水箱都有上(進(jìn))/下(出)兩個(gè)水口和其他輔助接口() 組成，太陽能吸熱系統(tǒng)由玻璃真空管(e)、超導(dǎo)管(h)、承壓式熱 量交換腔(j')、太陽能反射板(g)等組成。當(dāng)太陽能輻射(f)直 接輻射加熱玻璃真空管(e)及超導(dǎo)管(h)，由超導(dǎo)管(h)將熱量迅速 交換給水體，水體由泵、閥輸送到熱水箱內(nèi)膽中，要使用時(shí)，打開 用水器，就可使用，壓力等同于自來水壓力。這樣做的目的是將太 陽能的熱量直接迅速傳遞給了水體，由于采用了超導(dǎo)管(h)，可達(dá)到 防凍、防炸、防結(jié)垢的性能，從而保證了玻璃真空管(e)的壽命和 吸熱效率恒定性，提高了傳遞速度和熱效率。3;在非承壓內(nèi)膽普通型結(jié)構(gòu)工況時(shí)，可移動(dòng)的熱水箱是由普通非承 壓水箱內(nèi)層(b)、外層保溫隔熱層(a)及電加熱器(d)等組成， 保溫儲(chǔ)熱熱水箱有上(進(jìn))/下(出)兩個(gè)水口和其他輔助接口(l)組 成，太陽能吸熱系統(tǒng)由玻璃真空管(e)、超導(dǎo)管(h)(超導(dǎo)管可選 用)、非承壓式熱量交換腔(j)、太陽能反射板(g)等組成。當(dāng)太陽 能輻射(f)直接輻射加熱玻璃真空管(e)[超導(dǎo)管(h)(超導(dǎo)管可選 用)，由玻璃真空管(e)[超導(dǎo)管(h)]將熱量迅速交換給水體，水體 由泵、閥輸送到熱水箱內(nèi)膽中，要使用時(shí)，又由泵、閥輸送到用水 器，此時(shí)用水壓力等同于水泵的壓力，開泵就可使用。這樣做的目 的是可采用普通非承壓熱水箱就可使用，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，如果選用了超 導(dǎo)管(h)，同樣可達(dá)到防凍、防炸、防結(jié)街的性能，不選用了超導(dǎo)管 (h)也沒有關(guān)系，使用超導(dǎo)管(h)可保證了玻璃真空管(e)的壽命和 吸熱效率恒定性，提高了傳遞速度和熱效率。為了解決分體全能太陽能熱水器的出水溫度和熱利用率更高問 題，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案 1;在承壓內(nèi)膽雙層型結(jié)構(gòu)工況時(shí)，熱水箱體管道上設(shè)有空氣電磁閥 K①和其他3個(gè)水管電磁閥K②、K③、K④。在白天吸收熱量過程 中，開啟水泵(SB)，連通非承壓式熱量交換腔(j),將導(dǎo)熱劑(c)通 過泵、閥進(jìn)行循環(huán)，把通過熱交換的熱的導(dǎo)熱劑輸送到熱水箱的中 層，用于對(duì)熱水箱內(nèi)層的水體進(jìn)行加熱。當(dāng)熱水器選擇承壓式控制； 用水時(shí)，由二個(gè)承壓熱水器串聯(lián)連接，電磁閥K①、K②關(guān)閉，電 磁閥K③、K④開啟，自來水流通過電磁閥K③進(jìn)入第I保溫儲(chǔ)熱 熱水箱，通過冷水和第I保溫儲(chǔ)熱熱水箱內(nèi)的溫水混合達(dá)到中溫水， 中溫水從第I保溫儲(chǔ)熱熱水箱上出水口進(jìn)入第II保溫儲(chǔ)熱熱水箱，通過中溫水和第n保溫儲(chǔ)熱熱水箱內(nèi)的溫水混合達(dá)到比第I保溫儲(chǔ) 熱熱水箱溫度更高的熱水，再從第n保溫儲(chǔ)熱熱水箱下口出水，此時(shí)流出的熱水壓力等同于自來水壓力。當(dāng)熱水器選擇非承壓式控制； 用水時(shí)，由二個(gè)承壓熱水器并聯(lián)連接，電磁閥K①、K②、K④開啟， 電磁閥K③關(guān)閉，水泵(SB)通過換向閥，調(diào)整水流方向，將通過 電磁閥K④的熱水通過泵壓，壓到用水器以供使用，這時(shí)的熱水壓 力由泵壓決定。進(jìn)水時(shí)，電磁閥K①、K②、K③開啟，電磁閥K④ 關(guān)閉，水滿箱后由控制系統(tǒng)控制停水，完成進(jìn)水過程。 2;在承壓內(nèi)膽單層型結(jié)構(gòu)工況時(shí)，熱水箱體管道上設(shè)有空氣電磁閥 K①和其他4個(gè)水管電磁閥K②、K④'、K③、K(D，在白天吸熱過 程中，電磁閥K(S)'開啟，其他電磁閥都關(guān)閉，啟動(dòng)水泵(SB)連 通承壓式熱量交換腔(j')，直接將水體進(jìn)行承壓循環(huán)，加熱熱水箱 內(nèi)的水。當(dāng)熱水器選擇承壓式控制；用水時(shí)，由二個(gè)承壓熱水器串 聯(lián)連接，電磁閥K①、K②、K④，關(guān)閉，電磁閥K③、K④開啟， 自來水流通過K③進(jìn)入第I保溫儲(chǔ)熱熱水箱，通過冷水和第I保溫 儲(chǔ)熱熱水箱內(nèi)的溫水混合達(dá)到中溫水，中溫水從第I保溫儲(chǔ)熱熱水 箱上出水口進(jìn)入第II保溫儲(chǔ)熱熱水箱，通過中溫水和第II保溫儲(chǔ)熱 熱水箱內(nèi)的溫水混合達(dá)到比第I保溫儲(chǔ)熱熱水箱溫度更高的熱水，再從第II保溫儲(chǔ)熱熱水箱下口出水，此時(shí)流出的熱水壓力等同于自 來水壓力。當(dāng)熱水器選擇非承壓式控制f用水時(shí)，由二個(gè)承壓熱水器并聯(lián)連接，電磁閥K①、K②、K④開啟，電磁閥K④'、K③關(guān)閉， 啟動(dòng)水泵(SB)通過換向閥，調(diào)整水流方向，將通過電磁閥K④的 熱水通過泵壓，壓到用水器以供使用，這時(shí)的熱水壓力由泵壓決定。 進(jìn)水時(shí)，電磁閥K①、K②、K③開啟，電磁閥K④'、K④關(guān)閉，水 滿箱后由控制系統(tǒng)控制停水，完成進(jìn)水過程。 3;在非承壓內(nèi)膽普通型結(jié)構(gòu)工況時(shí)，熱水箱體管道上設(shè)有空氣管K ①和其他3個(gè)水管電磁閥K②、K③、K④，在白天吸熱過程中，電 磁閥K②開啟，其他電磁閥都關(guān)閉，啟動(dòng)水泵(SB)連通非承壓式 熱量交換腔(j)，直接將水體進(jìn)行循環(huán)，加熱熱水箱內(nèi)的水。當(dāng)熱水 器選擇用水時(shí)，電磁閥K②、K③關(guān)閉，電磁閥K④開啟，啟動(dòng)水 泵(SB)通過換向閥，調(diào)整水流方向，將通過電磁閥K④的熱水通 過泵壓，壓到用水器以供使用，這時(shí)的熱水壓力由泵壓決定。當(dāng)熱 水箱選擇進(jìn)水時(shí)，電磁閥K③開啟，電磁閥K②、K④關(guān)閉，水滿 箱后由控制系統(tǒng)控制停水，完成進(jìn)水過程。為了增加分體全能太陽能熱水器的熱傳遞速度和提高熱效率， 本發(fā)明采用了太陽輻射(f)非直接輻射加熱水體方法，而是先加熱 玻璃真空管(e)、超導(dǎo)管(c)，再由超導(dǎo)管(c辦熱量交換給水體，使水 體加溫，這樣做的目的是將太陽能的熱量迅速傳遞給水體，可達(dá)到防 凍、防炸、防結(jié)垢的性能，從而保證了玻璃真空管(e)的壽命和吸 熱效率恒定性，提高了傳遞速度和熱效率。玻璃真空管下方設(shè)有太陽 能反射板(g)，以增加太陽能的吸收。最后一只保溫儲(chǔ)熱熱水箱出水 口中內(nèi)置有深入至下水口反向端的軟管(h)，軟管端部帶有浮球(i)， 最后一只保溫儲(chǔ)熱熱水箱中還帶有測(cè)溫裝置和輔助電加熱裝置。本發(fā)明還采用以下更進(jìn)一步的控制技術(shù)方案，所述的控制系統(tǒng)是 采用微電腦單片機(jī)控制或者直接用手動(dòng)控制，同時(shí)還有上水的手動(dòng)、 自動(dòng)控制，缺水上水、溫控上水、定時(shí)上水、強(qiáng)制上水、低水壓上水 等功能。當(dāng)由于太陽能不夠利用時(shí)，則可以選擇電輔助加熱裝置等。本發(fā)明技術(shù)與現(xiàn)有的技術(shù)相比較，具有下列優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)進(jìn)步，出 水溫度高、熱傳遞速度快、熱效率高和應(yīng)用范圍更廣泛的優(yōu)勢(shì)。附圈說明附

圖1;分體全能太陽能熱水器工作原理示意圖。 附圖2;分體全能太陽能熱水器承壓內(nèi)膽雙層型結(jié)構(gòu)裝置示意圖。 附圖3;分體全能太陽能熱水器承壓內(nèi)膽單層型結(jié)構(gòu)裝置示意圖。 附圖4;分體全能太陽能熱水器非承壓內(nèi)膽單層型結(jié)構(gòu)裝置示意圖。具 ^施方式一；具體以2個(gè)聯(lián)^^熱水箱為例；選擇承壓式雙層型(附圖2)承壓 使用工況時(shí)，在白天吸熱過程中，開啟水泵(SB)連通非承壓熱量 交換腔(j)，將導(dǎo)熱劑(c)進(jìn)行循環(huán)，把通過熱交換的熱的導(dǎo)熱劑輸送 到熱水箱的中層，用于對(duì)熱水箱內(nèi)層的水體進(jìn)行交換加熱。打開用水 器，熱水就從太陽能熱水器的出水口流出，壓力等同于自來水的壓力， 當(dāng)自來水通過進(jìn)水管及開啟的電磁閥K③、K④.，(其他電磁閥K①、 K②關(guān)閉)進(jìn)入第I保溫儲(chǔ)熱熱水箱，自來水經(jīng)過與保溫儲(chǔ)熱熱水箱 中的溫水混合，并從上口流動(dòng)到第II保溫儲(chǔ)熱熱水箱上口，并與第II 保溫儲(chǔ)熱熱水箱中的熱水混合，產(chǎn)生比第I保溫儲(chǔ)熱熱水箱更熱的熱 水，并從第II保溫儲(chǔ)熱熱水箱下出水口及電磁閥K④流出，完成整個(gè) 使用流程，只要用水器不關(guān)，熱水會(huì)源源不斷地(與自來水同壓)流 出以供使用。二；具體以非承壓式內(nèi)膽單層型普通熱水箱為例；在此只能選擇非承 壓式工況下工作(附圖4)用水時(shí)，電磁K④開啟，電磁閥K②、K ③關(guān)閉，開啟水泵夂SB)通過換向閥，調(diào)整水流方向，將通過電磁 閥K(D的熱水通過泵壓，壓到用水器以供使用，這時(shí)的熱水壓力由泵 壓決定。當(dāng)熱水器選擇進(jìn)水時(shí)，電磁閥K③開啟，電磁閥K②、K④ 關(guān)閉，水滿箱后由控制系統(tǒng)控制停水，.完成進(jìn)水過程。周而復(fù)始， 用完一箱再曬熱(或者電輔助加熱) 一箱后待用。
權(quán)利要求
1，一種分體全能太陽能熱水器，它是一種承壓式與非承壓式或者兼容的分體全能太陽能熱水器，它包括太陽能吸熱系統(tǒng)，保溫儲(chǔ)熱熱水箱系統(tǒng)，電加熱等輔助裝置，連接管、閥和控制系統(tǒng)，其特征在于太陽能吸熱系統(tǒng)和保溫儲(chǔ)熱熱水箱系統(tǒng)是分體的，并用管、閥連接的，太陽能吸熱系統(tǒng)是由玻璃真空管、超導(dǎo)管(可選擇)、熱量交換腔、太陽能反射板等組成，保溫儲(chǔ)熱熱水箱系統(tǒng)是由承壓內(nèi)膽雙層型結(jié)構(gòu)、承壓內(nèi)膽單層型結(jié)構(gòu)、非承壓內(nèi)膽單層型結(jié)構(gòu)三種類型構(gòu)成，整個(gè)系統(tǒng)可以通過電腦或者手動(dòng)控制，達(dá)到承壓與非承壓兼用的狀態(tài)，最后一只保溫儲(chǔ)熱熱水箱出水口中內(nèi)置有深入至下水口反向端的軟管(n)，軟管端部帶有浮球(i)，最后一只保溫儲(chǔ)熱熱水箱中還帶有測(cè)溫裝置和輔助電加熱裝置。
2，如權(quán)利要求1所述的分體全能太陽能熱水器；其特征在 于所述的超導(dǎo)管(h)，在選擇是內(nèi)膽單層型結(jié)構(gòu)熱水箱時(shí) 是要選擇采用超導(dǎo)管(h)的，在選擇是內(nèi)膽雙層型結(jié)構(gòu)熱 * 時(shí)，可不選擇使用超導(dǎo)管(h)但要選用導(dǎo)熱劑(C)。
3，如權(quán)利要求1所述的分體全能太陽能熱水器；其特征在 于所述的熱量交換腔G)，有承壓式和非承壓式熱量交換腔 之分，當(dāng)選擇承壓內(nèi)膽單層型結(jié)構(gòu)熱水箱時(shí)須配套承壓式 熱量交換腔(T ),當(dāng)選擇其他二種熱水箱結(jié)構(gòu)時(shí)，可以選 擇使用非承壓式熱量交換腔(j)。
4,如權(quán)利要求1所述的分體全能太陽能熱水器；其特征在 于承壓內(nèi)膽雙層型結(jié)構(gòu)的保溫儲(chǔ)熱熱水箱，由內(nèi)層承壓水 箱(b)、非承壓中層導(dǎo)熱劑(c)、外層保溫隔熱層(a)和外殼 等組成，此種結(jié)構(gòu)熱水器可選擇承壓式用熱水方式，它 有自來水的壓力，也可選擇非承壓式用熱水方式，它有 水泵的水壓。
5，如權(quán)利要求1所述的分體全能太陽能熱水器，其特征在 于承壓內(nèi)膽單層型結(jié)構(gòu)的保溫儲(chǔ)熱熱水箱，由單層承壓 水箱(b)、外層保溫隔熱層(a)和外殼等組成，此種結(jié)構(gòu) 熱水器可選擇承壓式用熱水方式，它有自來水的壓力， 同時(shí)也可選擇非承壓式用熱水方式，它有水泵的水壓。
6，如權(quán)利要求1所述的分體全能太陽能熱水器，其特征在 于非承壓內(nèi)膽單層型結(jié)構(gòu)的保溫儲(chǔ)熱熱水箱，由單層非 承壓水箱(b)、外層保溫隔熱層(a)和外殼等組成，此種 結(jié)構(gòu)熱水器只可選擇非承壓式用熱水方式，但有水泵的 水壓。
7，如權(quán)利要求1所述的分體全能太陽能熱水器，其特征在 于所有承壓與非承壓功能選擇使用、進(jìn)出水轉(zhuǎn)換，輔助 電加熱等功能，均可由電腦自動(dòng)控制，也可用手動(dòng)控制，
全文摘要
本發(fā)明涉及分體全能太陽能熱水器，特別是涉及怎樣充分利用承壓與非承壓兩類熱水器和連體、分體兩種結(jié)構(gòu)各自優(yōu)點(diǎn)，并且進(jìn)一步改善它們的優(yōu)點(diǎn)、缺陷的技術(shù)，它將根據(jù)不同環(huán)境、條件、需求，通過控制連接成不同功能的全能太陽能熱水器。當(dāng)選擇分體承壓式熱水器使用功能時(shí)，多個(gè)熱水器進(jìn)行串聯(lián)連接，這樣使用熱水的溫度要比普通承壓式熱水器高且可以將熱水利用率大大提高，當(dāng)選擇分體非承壓式熱水器使用功能時(shí)，多個(gè)熱水器連接成并聯(lián)狀態(tài)，這樣整箱的熱水可以全部使用，而且用水壓力也可以達(dá)到水泵的水壓。由于有不同功能和結(jié)構(gòu)類型的多種組合，分體全能太陽能熱水器可選擇低廉、高檔進(jìn)行選擇搭配。
文檔編號(hào)F24J2/46GK101251303SQ200710164749
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月12日
發(fā)明者李福根 申請(qǐng)人:李福根