一種高效太陽(yáng)能熱水器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽(yáng)能熱水器技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種高效太陽(yáng)能熱水器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，太陽(yáng)能熱水器是我國(guó)大力提倡普及的熱水器設(shè)備。相比其他熱水器，太陽(yáng)能熱水器不但節(jié)省常規(guī)能源，沒(méi)有任何污染物或廢棄物產(chǎn)生，可以高效產(chǎn)出熱水，而且運(yùn)行費(fèi)用幾乎為零，長(zhǎng)期使用經(jīng)濟(jì)效益好，使用壽命也很長(zhǎng)，切實(shí)響應(yīng)了我國(guó)建設(shè)能源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的號(hào)召。太陽(yáng)能熱水器有眾多優(yōu)點(diǎn)，盡管如此，它也有一些技術(shù)上的不足之處限制其發(fā)展。
[0003]效率問(wèn)題:太陽(yáng)能熱水器在剛開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，水箱內(nèi)熱水與外界換熱溫差大，換熱效率高。然而隨著熱水器水箱內(nèi)溫度升高，換熱溫差逐漸減小，效率也隨之降低。然而在家庭使用時(shí)，往往不需要過(guò)高溫度的熱水，造成熱水與大量冷水混合后才能供給使用。
[0004]一次性容納過(guò)多水量問(wèn)題:傳統(tǒng)太陽(yáng)能熱水器為保證使用時(shí)有充足多的熱水，系統(tǒng)往往能夠容納過(guò)量水量，在使用時(shí)卻難以全部用盡，造成系統(tǒng)出現(xiàn)余水貯存，影響水質(zhì)、浪費(fèi)水資源。
[0005]管路貯存余水問(wèn)題:太陽(yáng)能熱水器室外管道中會(huì)貯存余水，使用時(shí)需要先將該部分冷水放掉，才有熱水流出。這既影響了使用效果，又造成了水資源浪費(fèi)。
[0006]加熱效果問(wèn)題:太陽(yáng)能熱水器加熱效果受天氣影響較大，在陰雨天熱水器加熱效果不理想，需要其他輔助加熱設(shè)備。
[0007]類似的現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水器優(yōu)化設(shè)計(jì)中，可以在太陽(yáng)能熱水器出水口加設(shè)循環(huán)泵，將管道內(nèi)冷水送回太陽(yáng)能熱水器。然而，系統(tǒng)加設(shè)循環(huán)泵，增大了太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)的總壓，使得壓力較低的自來(lái)水管網(wǎng)冷與熱水在混水閥處難以混合，客戶端流出水溫度過(guò)高。此夕卜，冬季管道較長(zhǎng)的情況下，從太陽(yáng)能熱水器流下的熱水經(jīng)管道換熱后，溫度總會(huì)降低，該方法無(wú)法在嚴(yán)寒天氣滿足用戶對(duì)熱水的要求?；蛘咴诳蛻舳顺鏊诩釉O(shè)電加熱裝置加熱管道的冷水，但在出水口熱水處于流動(dòng)狀態(tài)，裝電加熱裝置對(duì)流動(dòng)水的加熱效果并不好。
[0008]家用熱水溫度一般在50°C?60°C，而太陽(yáng)能熱水器能夠?qū)崴訜嶂?0?85°C，在使用時(shí)往往要加入大量冷水。而隨著太陽(yáng)能熱水器內(nèi)熱水溫度的增高，太陽(yáng)能集熱裝置吸收太陽(yáng)能加熱熱水就越困難，而太陽(yáng)能熱水器在單位時(shí)間內(nèi)向外散失的熱量也越多。及時(shí)將太陽(yáng)能熱水器儲(chǔ)水箱內(nèi)的高溫?zé)崴?，混合冷水，使太?yáng)能熱水器集熱裝置內(nèi)的熱水與換熱器一直處于大溫差換熱狀態(tài)，并減少熱水與空氣的溫差，能夠使太陽(yáng)能熱水器在單位時(shí)間內(nèi)提供更多的有效熱水。
[0009]本發(fā)明的目的是采用新型控制方法，通過(guò)集熱裝置與低溫水箱，高溫水箱之間的循環(huán)加熱，使得集熱裝置內(nèi)部熱水保持在大溫差，提高了換熱效率；將高溫?zé)崴畠?chǔ)存在高溫水箱中，即需即取，節(jié)水；夜間集熱器及管道中的余水回流，減少系統(tǒng)熱能散失，同時(shí)排空管道中的水，達(dá)到防凍、節(jié)水目的；在高溫水箱中設(shè)置電熱絲，在太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度不夠時(shí)，作為輔助加熱。
[0010]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種高效太陽(yáng)能熱水器，包括太陽(yáng)能集熱裝置I及其內(nèi)檢測(cè)太陽(yáng)能集熱裝置I水溫的集熱裝置溫度探測(cè)器8、低溫水箱7及其內(nèi)檢測(cè)低溫水箱7水溫的低溫水箱溫度探測(cè)器9、高溫水箱6及其內(nèi)檢測(cè)高溫水箱6的高溫水箱溫度探測(cè)器10 ;
所述低溫水箱7與自來(lái)水管相連，通過(guò)冷水上水管與所述太陽(yáng)能集熱裝置I連接，所述太陽(yáng)能集熱裝置I通過(guò)熱水下水管與三通電磁閥14的進(jìn)口連接；所述三通電磁閥14的兩個(gè)進(jìn)口分別通過(guò)管道與所述低溫水箱7和高溫水箱6連接；
當(dāng)所述高溫水箱6與所述低溫水箱7之間的溫差大于設(shè)定溫度時(shí)，所述三通電磁閥14連通通往所述低溫水箱7的管道；當(dāng)所述高溫水箱6與所述低溫水箱7之間的溫差小于設(shè)定溫度時(shí)，所述三通電磁閥14連通通往所述高溫水箱7的管道；在太陽(yáng)能集熱裝置I熱水下水過(guò)程同時(shí)，所述低溫水箱7下部低溫水通過(guò)冷水上水管流入所述太陽(yáng)能集熱裝置I。
[0011]所述低溫水箱7安裝在所述高溫水箱6上方；在所述低溫水箱7與高溫水箱6之間設(shè)置有補(bǔ)水管和溢水管；
在所述所述太陽(yáng)能集熱裝置I設(shè)置有用于探測(cè)集熱裝置內(nèi)部液位是否達(dá)到使集熱裝置的集熱面充分利用太陽(yáng)能的集熱裝置液位計(jì)13，若未達(dá)到，則通過(guò)冷水上水管引入低溫水箱7內(nèi)冷水；
在所述高溫水箱6內(nèi)設(shè)置有防止高溫水箱6干燒的高溫水箱液位計(jì)12 ;當(dāng)高溫水箱液位計(jì)12檢測(cè)到低水位時(shí)，所述低溫水箱7通過(guò)補(bǔ)水管向高溫水箱6補(bǔ)水；當(dāng)高溫水箱液位計(jì)12檢測(cè)到高水位時(shí)，高溫水箱6通過(guò)溢流管將多余水輸入低溫水箱7中；
在所述低溫水箱7內(nèi)設(shè)置有探測(cè)到低溫水箱低水位時(shí)通過(guò)自來(lái)水管引入冷水保證低溫水箱7水量以及探測(cè)到低溫水箱7高水位避免引入多余水的低溫水箱液位計(jì)11。
[0012]所述設(shè)定溫度為5?10°C。
[0013]所述高溫水箱6內(nèi)部下方設(shè)有在太陽(yáng)能不足時(shí)用于加熱高溫水箱6內(nèi)熱水的電熱絲。
[0014]在所述冷水上水管上設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)冷水流動(dòng)的供水泵2。
[0015]在所述高溫水箱6和所述低溫水箱7外分別設(shè)置有保溫層。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明創(chuàng)新具有的有益效果是:
I)集熱裝置中的水溫保持較低水平，集熱面與集熱裝置內(nèi)部熱水處于大溫差換熱狀態(tài)保證集熱效率，集熱裝置內(nèi)部熱水與外界空氣處于小溫差狀態(tài)減少系統(tǒng)散熱，集熱裝置高效利用太陽(yáng)能。
[0017]2)設(shè)置室內(nèi)低溫水箱，使其作為緩沖水箱為集熱設(shè)備提供需加水、在系統(tǒng)水量達(dá)到下限時(shí)從自來(lái)水管網(wǎng)引水、容納系統(tǒng)每個(gè)加熱循環(huán)產(chǎn)生的多余熱水，達(dá)到對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的水分階段循環(huán)加熱目的，使系統(tǒng)在能夠保障熱水供應(yīng)的基礎(chǔ)上，對(duì)冷熱水實(shí)行即需即取，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最小限度從外界引入循環(huán)用水、高效集熱即達(dá)到節(jié)水、高效利用太陽(yáng)能作用。
[0018]3)太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)的熱水儲(chǔ)藏在室內(nèi)高溫水箱中，使用時(shí)可即時(shí)出熱水，充分滿足用戶對(duì)熱水的需求；
4)夜間或需要防凍時(shí)，系統(tǒng)將集熱裝置及室外管道中的余水在重力作用下通過(guò)冷水上水管回流進(jìn)入低溫水箱，減少系統(tǒng)夜間向外散熱，防止管道凍裂，避免管道無(wú)用水浪費(fèi)；
5)用低溫水箱內(nèi)低溫水保護(hù)高溫水箱不被干燒，在非必要情況下自來(lái)水管網(wǎng)中冷水不會(huì)流入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)最大限度節(jié)水。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖；
圖2為本發(fā)明的熱水器工作控制流程圖；
圖3是本發(fā)明的防干燒控制流程圖；
圖4是本發(fā)明的分階段加熱循環(huán)控制流程圖；
圖5是本發(fā)明客戶端使用控制流程圖；
圖6是本發(fā)明定時(shí)控制流程圖。
[0020]圖中:1、太陽(yáng)能集熱裝置，2、供水泵，3、混水閥，4、噴頭，5、控制器，6、高溫水箱，
7、低溫水箱，8、集熱裝置溫度探測(cè)器，9、低溫水箱溫度探測(cè)器，10、高溫水箱溫度探測(cè)器，
11、低溫水箱液位計(jì)，12、高溫水箱液位計(jì)，13、集熱裝置液位計(jì)，14、下水三通電磁閥，15、防過(guò)熱電磁閥，16、回流電磁閥，17、自來(lái)水供水電磁閥，18、水箱供水電磁閥，19、高溫水箱保溫層，20、低溫水箱保溫層，21、電熱絲。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明創(chuàng)新進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]本發(fā)明如圖1所示，包括太陽(yáng)能熱水器集熱裝置1、供水泵2、混水閥3、噴頭4、控制器5、高溫水箱6、低溫水箱7、集熱裝置溫度探測(cè)器8、低溫水箱溫度探測(cè)器9、高溫水箱溫度探測(cè)器10、低溫水箱液位計(jì)11、高溫水箱液位計(jì)12、集熱裝置液位計(jì)13、下水三通電磁閥
14、防過(guò)熱電磁閥15、回流電磁閥16、自來(lái)水供水電磁閥17、水箱供水電磁閥18、高溫水箱保溫層19、低溫水箱保溫層20、電熱絲21。
[0023]太陽(yáng)能集熱裝置I位于室外，冷水進(jìn)水口 l_a與冷水上水管h連接，熱水出口 l_b與熱水下水管i連接，其內(nèi)部設(shè)置集熱裝置溫度探測(cè)器8檢測(cè)太陽(yáng)能集熱裝置I出口附近水溫，設(shè)置集熱裝置液位計(jì)13，檢測(cè)內(nèi)部液位是否達(dá)到要求使太陽(yáng)能集熱裝置I的集熱面充分利用，同時(shí)，當(dāng)太陽(yáng)能集熱裝置I的液位達(dá)到安全液位下限時(shí)，低溫水箱7通過(guò)冷水上水管h向太陽(yáng)能集熱裝置I補(bǔ)水；下水三通電磁閥14位于熱水下水管i與高溫?zé)崴滤躕、低溫?zé)崴滤躻三通處，控制達(dá)標(biāo)熱水流入高溫水箱或低溫水箱；
低溫水箱7位于室內(nèi)，為非密閉式水箱，通過(guò)低溫水箱溢流管r與大氣相通，其下部出口 7-a與冷水出水管V連接，上部出口 7-b與低溫水箱溢流管r連接并將其通向衛(wèi)生設(shè)備，下部入口 7-c與自來(lái)水管η連接，下部出水口 7-d與泄流管s連接并分支為通向衛(wèi)生設(shè)備管路、補(bǔ)水管k，上部入口 7-e與熱水下水管w連接，上部入口 7-f與冷水回水管u和高溫水箱溢流管t形成三通連接，內(nèi)部設(shè)置低溫水箱液位計(jì)11探測(cè)低溫水箱7低水位時(shí)從自來(lái)水管η通過(guò)水泵抽水時(shí)保證低溫水箱7水量并探測(cè)低溫水箱7高水位避免引入多余水進(jìn)入系統(tǒng)浪費(fèi)水資源，外部設(shè)置低溫水箱保溫層減少低溫水箱7的熱量損失。在光照充足情況下低溫水箱7向太陽(yáng)能集熱裝置I提供低溫?zé)崴ＷC系統(tǒng)高效利用太陽(yáng)能并避免傳統(tǒng)太陽(yáng)能熱水器一次性容納過(guò)多水量造成水資源浪費(fèi)。在室內(nèi)低溫水箱7冷水出水管V上設(shè)置有供水泵2，供水泵2間歇運(yùn)行；在補(bǔ)水管k上設(shè)置有防過(guò)熱電磁閥15，用于控制低溫水箱7向高溫水箱6補(bǔ)水，充分利用系統(tǒng)內(nèi)部水來(lái)防止高溫水箱6干燒，減少系統(tǒng)對(duì)無(wú)用水的需求，節(jié)約水資源。在冷水回水管U上設(shè)有回流電磁閥16，用于控制夜間太陽(yáng)能集熱裝置I及管道中的余水回流，減少系統(tǒng)熱能散失。在自來(lái)水管η上設(shè)有自來(lái)水供水電磁閥17，用于控制冷水進(jìn)入低溫水箱7 ;冷水上水管m上設(shè)有供水電磁閥18，用于控制低溫水箱7向太陽(yáng)能集熱裝置I供水。低溫水箱7作為一個(gè)緩沖為太陽(yáng)能集熱裝置I提供需加水、在系統(tǒng)水量達(dá)到下限時(shí)從自來(lái)水管η引水、容納系統(tǒng)高溫水箱6的多