專利名稱：一種電熱式的太陽(yáng)能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電熱式的太陽(yáng)能熱水器。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上流行的太陽(yáng)能熱水器，采用的熱轉(zhuǎn)換方式是太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)為熱能，SP太陽(yáng)能熱水器的工作特點(diǎn)是有太陽(yáng)就能，沒(méi)有太陽(yáng)就不能。當(dāng)天氣沒(méi)有太陽(yáng)之時(shí)，熱水器就不能工作，用戶總感到有些不便。另外，太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)為熱能的熱水器，僅適用于小功率的熱水器，對(duì)于大功率的用戶就顯得無(wú)能為力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明選用太陽(yáng)能電池為光能轉(zhuǎn)換電能元件，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，然后由電能轉(zhuǎn)為熱能，最后再由熱能將冷水變?yōu)闊崴?，?shí)現(xiàn)熱水器功能。這種電熱式的太陽(yáng)能熱水器，可以用于小功率的用戶，也可以滿足大用戶的選用。本發(fā)明由6個(gè)功能模塊電路組成，它們是太陽(yáng)能電池陣列、逆變器、控制器、市電、電熱水器和儲(chǔ)水箱。本發(fā)明的太陽(yáng)能電池陣列中的電池選用市場(chǎng)上銷(xiāo)售的硅太陽(yáng)能電池，太陽(yáng)能電池的數(shù)量由電熱水器的功率大小來(lái)決定。逆變器是市場(chǎng)上流行的通用逆變器，它的作用是將直流電變成交流電。逆變器的功率由電熱水器功率大小來(lái)決定?？刂破麟娐分杏幸粋€(gè)電壓檢測(cè)電路和一個(gè)継電器電路，它的作用是當(dāng)太陽(yáng)能電池陣列輸出的電壓達(dá)到DC12V時(shí)，開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)Kl閉合；而當(dāng)太陽(yáng)能電池陣列輸出的電壓低于
10。8V時(shí)，開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)Kl就斷開(kāi)。本發(fā)明在逆變器和電熱水器之間設(shè)立一個(gè)雙向切換刀閘開(kāi)關(guān)、設(shè)立一個(gè)儲(chǔ)水器水的壓開(kāi)關(guān)和儲(chǔ)水器的水溫度控制開(kāi)關(guān)。雙向切換開(kāi)關(guān)用來(lái)當(dāng)有太陽(yáng)光照射時(shí)，就把切換開(kāi)關(guān)投在I的位置。此時(shí)，太陽(yáng)能熱水器的工作電源由太陽(yáng)能電池提供；當(dāng)沒(méi)有太陽(yáng)光照射時(shí)，就把切換開(kāi)關(guān)投在2的位置。此時(shí)，電熱水器的工作電源由市電供給，解決了沒(méi)太陽(yáng)時(shí)太陽(yáng)能熱水器不能熱水的問(wèn)題。儲(chǔ)水器中的水壓開(kāi)關(guān)YK用來(lái)保護(hù)電熱水器的安全，保證只有儲(chǔ)水器具有一定水壓時(shí)，即電熱水器的發(fā)熱管完全浸在水中時(shí)，儲(chǔ)水器的水壓開(kāi)關(guān)YK才處于閉合位置，接通電熱器的電源通道。儲(chǔ)水器中的水溫開(kāi)關(guān)WK也是用來(lái)保護(hù)電熱水器的安全，保證只有儲(chǔ)水器的水溫低于設(shè)定值時(shí)，水溫開(kāi)關(guān)WK才處于閉合位置。當(dāng)儲(chǔ)水器的水溫達(dá)到設(shè)定值時(shí)以上時(shí)，水溫開(kāi)關(guān)WK自動(dòng)跳開(kāi)，切斷電熱器的工作電源。本發(fā)明的電熱器和儲(chǔ)水器是一個(gè)通過(guò)上和下水管道連成一體的儲(chǔ)水和熱水系統(tǒng)，上水管道的電熱水器一安裝在水位面高處，而儲(chǔ)水器一端則把水管口離儲(chǔ)水器水面高ICM左右；下水管道安裝在電熱器和儲(chǔ)水器的底部。工作時(shí)，電能把電熱器內(nèi)的冷水加熱至沸騰，沸騰的水就從上水管道往儲(chǔ)水器處溢流。此時(shí)，電熱水器內(nèi)的水量減少，而儲(chǔ)水器的水量卻增加。這樣，溢流到儲(chǔ)水器內(nèi)的熱水和冷水進(jìn)行中和，然后通過(guò)下水管道給電熱水器加水，再經(jīng)過(guò)電熱水器加熱至沸騰，然后又溢流到儲(chǔ)水器。如此不斷地N次循環(huán)，直到儲(chǔ)水器的水溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，儲(chǔ)水器的溫度開(kāi)關(guān)WK自動(dòng)跳開(kāi)電熱水器的工作電源為止。


附圖是一種電熱式的太陽(yáng)能熱水器的原理方框圖。
具體實(shí)施例方式如附圖所示，一種電熱式的太陽(yáng)能熱水器由太陽(yáng)能電池陣列、逆變器、控制器、市電、電熱水器和儲(chǔ)水箱等部件組成。太陽(yáng)能電池陣列選用市場(chǎng)上銷(xiāo)售的硅太陽(yáng)能電池組，硅太陽(yáng)能的串、并數(shù)量根據(jù)電熱水器的功率來(lái)選取硅太陽(yáng)能電池串和并聯(lián)電路陳列的數(shù)量。逆變器是一個(gè)將直流電變?yōu)榻涣麟姷难b置，它可以選用市場(chǎng)上銷(xiāo)售的通用逆變器?？刂破魇且粋€(gè)太陽(yáng)能熱水器自動(dòng)控制的裝置，它有一個(gè)太陽(yáng)能電池陣列的出端口電壓檢測(cè)電路和一個(gè)継電器電路。當(dāng)檢測(cè)到太陽(yáng)能電池陣列的出口電壓大于等于DC12V時(shí)，控制器電路把開(kāi)關(guān)Kl閉合。此時(shí)，太陽(yáng)能電池陣列輸出的電能輸送器給逆變器，由逆變器產(chǎn)生的交流220V電能供給電熱水器的工作電源；而當(dāng)控制器檢測(cè)到太陽(yáng)能電池陳列的出口電壓低于10.8V時(shí)，開(kāi)關(guān)Kl自動(dòng)跳開(kāi)，切斷太陽(yáng)能電池供給電熱水器的電源電路。開(kāi)關(guān)K2是一只雙投的手動(dòng)操作的切換閘刀開(kāi)關(guān)，當(dāng)天氣晴朗有太陽(yáng)照射時(shí)，把切換開(kāi)關(guān)K2投到I的位置。此時(shí)，電熱水器的工作電源由太陽(yáng)能電池提供；而當(dāng)天氣陰雨缺少太陽(yáng)照射時(shí)，把切換開(kāi)關(guān)K2投到2的位置，由市電220V電源供電熱水器工作電源，保證電熱式的太陽(yáng)能熱水器在沒(méi)有太陽(yáng)光照射時(shí)，電熱式的太陽(yáng)能熱水器照樣正常工作。電熱水器和儲(chǔ)水箱之間有上和下兩條連接水管。上水管用來(lái)溢流經(jīng)過(guò)電熱水器燒滾的沸騰水量；而下水管是往電熱水器輸送冷熱中和后的水量。電熱水器內(nèi)裝著電熱管，工作時(shí)，電熱管將電熱水器內(nèi)的冷水燒滾，然后沸騰的水就通過(guò)上水管道的出口處把沸騰的水溢流到儲(chǔ)水箱。此時(shí)，儲(chǔ)水箱內(nèi)獲得電熱水器溢流過(guò)來(lái)的熱水，經(jīng)過(guò)儲(chǔ)水箱進(jìn)行冷熱中和后又被送還給電熱水器再次加熱，直至燒滾后又溢流給儲(chǔ)水器。如此進(jìn)行N次的冷熱循環(huán)，直到儲(chǔ)水器中的水溫度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，這時(shí)溫度控制開(kāi)關(guān)WK自動(dòng)跳開(kāi)，切斷電熱水器的工作電源，停止電熱式的太陽(yáng)能熱水器的工作。如附圖所示中的YK是一只儲(chǔ)水箱內(nèi)的水壓力控制開(kāi)關(guān)，只當(dāng)儲(chǔ)水箱內(nèi)有一定水壓時(shí)，YK才自動(dòng)閉合，接通電熱水器工作電源通路；當(dāng)儲(chǔ)水箱內(nèi)的水壓力不達(dá)到設(shè)定值時(shí)，YK處在斷開(kāi)位置，不允許電熱水器功作。如附圖所示中的WK是一只儲(chǔ)水箱內(nèi)的溫度控制開(kāi)關(guān)，只當(dāng)儲(chǔ)水箱內(nèi)的水溫度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，WK才自動(dòng)切斷，切斷電熱水器工作電源通路，電熱式的太陽(yáng)能熱水器停止工作；當(dāng)儲(chǔ)水箱內(nèi)的水溫度沒(méi)有達(dá)到設(shè)定值時(shí)，WK開(kāi)關(guān)是閉合的，接通電熱水器的電源通路。
權(quán)利要求
1.一種電熱式的太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:電熱式的太陽(yáng)能熱水器的電路結(jié)構(gòu)由太陽(yáng)能電池陣列電路、逆變器電路、控制器電路、市電電源、電熱水器和儲(chǔ)水器電路組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱式的太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:太陽(yáng)能電池陣列電路由娃太陽(yáng)能電池進(jìn)行串和并聯(lián)電路組成，電路的串和并支路根據(jù)電熱水器的功率決定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱式的太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:逆變器電路選用市場(chǎng)上銷(xiāo)售的通用遞變器、其功率由電熱水器的功率決定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱式的太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:控制器電路由一個(gè)電壓檢測(cè)電路和一個(gè)繼電器控制電路組成，電壓檢測(cè)電路的作用是檢測(cè)太陽(yáng)能電池陣列的出口電壓，當(dāng)檢測(cè)到出口電壓低于10.8V時(shí)，繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)Kl不動(dòng)作；當(dāng)檢測(cè)到出口電壓等于大于12V時(shí)，繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合接通遞變器的電源通路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱式的太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:市電電源是交流電源220V。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱式的太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:水器由電熱管和上、下兩條水管與儲(chǔ)水器相連構(gòu)成，上水管用作將電熱水器的沸騰水溢流到儲(chǔ)水箱，而下水管則將儲(chǔ)水箱的冷水回流到電熱水器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電熱式的太陽(yáng)有熱水器，其特征在于:儲(chǔ)水器由水箱和上、下水管構(gòu)成。上水管安裝在儲(chǔ)水管的頂部，水管出口離水面高出約Icm;下水管安裝在儲(chǔ)水管的底部，用作傳送冷水位電熱水器加熱。
全文摘要
一種電熱式的太陽(yáng)能熱水器，選用硅太陽(yáng)能電池為光能轉(zhuǎn)換為電能的元件。先把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，然后再由電能轉(zhuǎn)化為熱能，最后由熱能把冷水變成熱水，實(shí)現(xiàn)熱水器的熱水功能。一種電熱式的太陽(yáng)能熱水器，設(shè)立有市電和太陽(yáng)能兩種電源的雙投切換開(kāi)關(guān)。當(dāng)有太陽(yáng)時(shí)，雙投開(kāi)關(guān)就切換到太陽(yáng)能電源一側(cè)；當(dāng)沒(méi)有太陽(yáng)照射時(shí)，雙投開(kāi)關(guān)就切換到市電電源一側(cè)。保證一種電熱式的太陽(yáng)能熱水器有太陽(yáng)能；沒(méi)有太陽(yáng)也能。
文檔編號(hào)F24J2/40GK103162420SQ20111040619
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者黃琪發(fā) 申請(qǐng)人:黃琪發(fā)