具有溫差發(fā)電功能的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)和基于該系統(tǒng)的上水方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有溫差發(fā)電功能的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)和基于該系統(tǒng)的上水方法，其包括儲(chǔ)水箱，儲(chǔ)水箱內(nèi)由上至下設(shè)置熱水腔、隔板腔和冷水腔；隔板腔內(nèi)間隔設(shè)置多個(gè)電連接的溫差發(fā)電模塊，隔板腔中引出有與溫差發(fā)電模塊電連接的電力引線；冷水腔與上水管連接，上水管與自來(lái)水系統(tǒng)連接，熱水腔上連接主出水管，冷水腔和熱水腔之間連接有中間管?；谏鲜鱿到y(tǒng)，本發(fā)明提出了兩種上水方法，兩種上水方法通過間歇上水，在不影響熱水器正常使用的前提下，能進(jìn)一步提高系統(tǒng)的發(fā)電效果。本發(fā)明的系統(tǒng)通大幅提高了能源利用率并減少熱能浪費(fèi)，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)方便，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。本發(fā)明的上水方法進(jìn)一步保證了發(fā)電效果，更高效的利用了能量。
【專利說(shuō)明】
具有溫差發(fā)電功能的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)和基于該系統(tǒng)的上水方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能應(yīng)用領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種具有溫差發(fā)電功能的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)和基于該系統(tǒng)的上水方法。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能熱水器是目前應(yīng)用最廣泛的太陽(yáng)能產(chǎn)品。太陽(yáng)能熱水器一般包括儲(chǔ)水箱、太陽(yáng)能集熱器、進(jìn)水管和出水管，進(jìn)水管與自來(lái)水系統(tǒng)連接，利用進(jìn)水管向儲(chǔ)水箱內(nèi)通入冷水，利用太陽(yáng)能集熱器將儲(chǔ)水箱內(nèi)的水加熱，當(dāng)需要使用熱水時(shí)，通過出水管將熱水引出，從而提供生活用熱水。某些熱水器進(jìn)水和出水共用一根管路，進(jìn)水和出水不能同時(shí)進(jìn)行，其它原理與兩根管路的熱水器相同。
[0003]盡管太陽(yáng)能熱水器在清潔能源利用領(lǐng)域做出了突出的貢獻(xiàn)，但是其在具體使用中仍存在不足之處;一天中人們真正使用熱水的時(shí)間很少，對(duì)于其余的大部分時(shí)間，盡管人們并沒有使用熱水，但是熱水器卻一直在工作，當(dāng)水溫達(dá)到沸騰(或很高的溫度)時(shí)，太陽(yáng)能集熱器收集到的太陽(yáng)能熱量被白白浪費(fèi)；另外，在上水控制中，往往是直接將儲(chǔ)水箱注滿水，然后利用太陽(yáng)能集熱器對(duì)整箱水加熱，達(dá)到一定溫度時(shí)，由于水溫過高，容易使得水轉(zhuǎn)化成水蒸氣從頂部的排氣口或溢流口排出，從而造成水的浪費(fèi)。對(duì)于水的浪費(fèi)，會(huì)導(dǎo)致熱水量減少或者需要重新開啟上水閥加注，對(duì)于熱量的浪費(fèi)，目前沒有措施解決。如果能將浪費(fèi)的熱量用于發(fā)電并儲(chǔ)存到儲(chǔ)能設(shè)備中供用戶使用，這樣不但能更有效利用太陽(yáng)能，還能降低用戶的用電量，是非常有應(yīng)用前景的技術(shù)。
[0004]本發(fā)明是基于溫差發(fā)電原理開發(fā)的，溫差發(fā)電是基于熱電材料的塞貝克效應(yīng)發(fā)展起來(lái)的一種發(fā)電技術(shù)，將P型和N型兩種不同類型的熱電材料(P型是富余空穴材料，N型是富電子材料)的一端相連形成一個(gè)PN結(jié)并置于高溫環(huán)境、另一端置入低溫環(huán)境，則由于熱激發(fā)作用，P(N)型材料高溫端空穴(電子)濃度高于低溫端，在這種濃度梯度的驅(qū)動(dòng)下，空穴和電子就開始向低溫端擴(kuò)散，從而形成電動(dòng)勢(shì)，這樣熱電材料就完成了將高低溫端間的溫差直接轉(zhuǎn)化成電能的過程。單獨(dú)一個(gè)PN結(jié)模塊產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)很小，而如果將很多這樣的溫差發(fā)電模塊串聯(lián)起來(lái)，就可以得到足夠高的電壓，成為一個(gè)溫差發(fā)電器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有溫差發(fā)電功能的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過對(duì)熱水器儲(chǔ)水箱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，利用溫差發(fā)電原理，將太陽(yáng)能熱水器的多余熱量用于發(fā)電，從而大幅提高能源利用率，并減少熱能浪費(fèi)，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)方便，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的具有溫差發(fā)電功能的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)包括太陽(yáng)能熱水器的儲(chǔ)水箱，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是所述儲(chǔ)水箱由靠近其下部的兩塊平行且間隔設(shè)置的隔板分隔為上部的熱水腔、兩隔板之間的隔板腔和下部的冷水腔;隔板由導(dǎo)熱材料制成，隔板腔內(nèi)間隔設(shè)置多個(gè)電連接的溫差發(fā)電模塊，溫差發(fā)電模塊的頂面和底面分別與兩隔板的板面緊密貼合，隔板腔中引出有與溫差發(fā)電模塊電連接的電力引線，電力引線與電能存儲(chǔ)裝置電連接;冷水腔與上水管連接，上水管與自來(lái)水系統(tǒng)連接，熱水腔上連接主出水管，冷水腔和熱水腔之間連接有中間管。
[0007]上述結(jié)構(gòu)中，將儲(chǔ)水箱的底部專門隔出冷水腔，將儲(chǔ)水箱的頂部隔出熱水腔，冷水腔用于暫存自來(lái)水，太陽(yáng)能集熱器對(duì)熱水腔內(nèi)的水加熱，兩水腔的水路通過中間管連接，上水路徑是:自來(lái)水-上水管-冷水腔-中間管-熱水腔。冷、熱水腔之間的隔板腔形成換熱腔，將溫差發(fā)電模塊安裝在隔板腔內(nèi)且模塊頂面和底面分別與冷、熱水腔的腔壁貼合，從而利用兩水腔的溫差產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，多個(gè)模塊產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最終儲(chǔ)存在蓄電池等電能存儲(chǔ)裝置中，從而供日常用電?？梢姡景l(fā)明通過十分簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)改造即實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)能熱水器多余熱量的利用，提高了能源利用率，避免了浪費(fèi)。
[0008]所述上水管上安裝有電控上水閥，儲(chǔ)水箱上安裝有用于感應(yīng)冷水腔內(nèi)水溫的冷水溫度傳感器、用于感應(yīng)熱水腔內(nèi)水溫的熱水溫度傳感器以及用于檢測(cè)熱水腔內(nèi)水位的液位傳感器，電控上水閥的控制端和各傳感器的信號(hào)輸出端均與一控制器電連接。上水閥采用電控閥，由控制器根據(jù)熱水腔內(nèi)的水位情況以及冷、熱水腔的溫度或溫差情況，對(duì)上水進(jìn)行靈活控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操控方便。
[0009]所述冷水腔中還引出有副出水管，副出水管上安裝有電控副出水閥，主出水管上安裝有電控主出水閥，兩出水閥的控制端均與控制器電連接。由于冷水腔設(shè)置在熱水腔底部，隔板腔以及溫差發(fā)電模塊會(huì)起到導(dǎo)熱的作用，從而將冷水腔中的水加熱，當(dāng)冷水腔中水溫達(dá)到一定程度時(shí)，可打開電控副出水閥而關(guān)閉電控主出水閥，從而能直接從冷水腔中引出熱水使用，此時(shí)冷水腔內(nèi)會(huì)再次注入溫度較低的自來(lái)水，而熱水腔內(nèi)的水量和水溫基本不變，從而能保證冷、熱水腔的溫度差，增強(qiáng)發(fā)電效果。
[0010]所述電控副出水閥為常閉式電磁閥，所述電控主出水閥為常開式電磁閥，兩電磁閥由同一個(gè)線圈控制。利用電磁閥的常開和常閉觸點(diǎn)對(duì)兩個(gè)出水閥進(jìn)行互鎖控制，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操控方便。
[0011 ]所述主出水管和副出水管均連接到一混水閥的熱水進(jìn)口上，混水閥的冷水進(jìn)口與自來(lái)水系統(tǒng)連接。利用混水閥將出水管的熱水引出，其中，當(dāng)導(dǎo)通主出水管時(shí)，熱水溫度較高，需要摻入較多的冷水，而當(dāng)使用副出水管時(shí)，熱水的溫度相對(duì)不高，可僅使用熱水或者摻入較少的冷水即可。
[0012]所述隔板腔中，在溫差發(fā)電模塊之間的間隙內(nèi)填充隔熱材料并形成隔熱層。設(shè)置隔熱層可避免溫差發(fā)電模塊之間因熱量串?dāng)_而影響發(fā)電效果，同時(shí)，隔熱層還用于隔離冷、熱水腔之間的熱量互換，避免熱量直接從熱水腔傳向冷水腔，從而保證冷、熱水腔的溫差以及溫差發(fā)電模塊的發(fā)電效果。
[0013]所述中間管與熱水腔的連接位置靠近熱水腔的頂端部。中間管的作用是向熱水腔注入冷水，將中間管與熱水腔的接口位置抬高到頂部，從熱水腔的上部注入冷水，該結(jié)構(gòu)設(shè)置可避免中間管注入的冷水影響熱水腔下部的水溫，同時(shí)，接口位置可直接抬高到水面以上，避免熱水腔內(nèi)的熱量向下傳遞，從而保證冷、熱水腔的溫差。
[0014]基于上述系統(tǒng)，本發(fā)明還提供了一種上水方法，該方法通過間斷上水，保證了發(fā)電效果，提高了能源利用率，避免了熱量浪費(fèi)。
[0015]本發(fā)明的第一種基于具有溫差發(fā)電功能的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)的上水方法包括如下步驟:
步驟一)在熱水腔內(nèi)分別設(shè)置第一水位線和第二水位線，第一水位線低于第二水位線，對(duì)熱水腔的水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；
步驟二 )開始上水，直到熱水腔內(nèi)的水位到達(dá)第一水位線，關(guān)閉上水；
步驟三)檢測(cè)冷水腔內(nèi)的水溫，當(dāng)水溫達(dá)到溫度閾值Tl時(shí)，重新開始上水，直到熱水腔內(nèi)的水位到達(dá)第二水位線，關(guān)閉上水，上水完成。
[0016]所述第二水位線為滿水水位線，中間管與熱水腔的接口位置高于第二水位線，主出水管與熱水腔的接口位置低于第一水位線。
[0017]上述第一種方法中，在熱水腔內(nèi)設(shè)置兩條水位線，先上水到低水位，有助于熱水腔內(nèi)水溫的迅速升高，從而增大冷、熱水腔的溫差，使得溫差發(fā)電模塊第一時(shí)間進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)，熱水腔內(nèi)的水量少，溫度高，發(fā)電效果好。當(dāng)檢測(cè)到冷水腔內(nèi)溫度過高時(shí)，則繼續(xù)上水，將冷水腔內(nèi)的熱水注入熱水腔，冷水腔內(nèi)重新注滿溫度較低的自來(lái)水，從而保證冷、熱水腔的溫差，進(jìn)而保證發(fā)電效果?？梢姡景l(fā)明的方法是基于本發(fā)明太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，通過間斷上水，保證了發(fā)電效果，避免了熱量浪費(fèi)。
[0018]本發(fā)明的第二種基于具有溫差發(fā)電功能的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)的上水方法包括如下步驟:
步驟一)在熱水腔內(nèi)分別設(shè)置第一水位線和第二水位線，第一水位線低于第二水位線，對(duì)熱水腔的水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；
步驟二 )開始上水，直到熱水腔內(nèi)的水位到達(dá)第一水位線，關(guān)閉上水；
步驟三)檢測(cè)冷水腔內(nèi)的水溫，檢測(cè)熱水腔內(nèi)的水溫，比較熱水腔內(nèi)的水溫和冷水腔內(nèi)的水溫，當(dāng)兩者的溫度差值小于T2時(shí)，重新開始上水，直到熱水腔內(nèi)的水位到達(dá)第二水位線，關(guān)閉上水，上水完成。
[0019]第二種方法與第一種方法的區(qū)別是步驟三)中重新上水的條件不同，第一種方法依據(jù)冷水腔的水溫，第二中方法依據(jù)冷、熱水腔的溫度差，兩種方式依據(jù)具體的使用環(huán)境以及熱水器的規(guī)模型號(hào)，可靈活選用。
[0020]綜上所述，本發(fā)明的系統(tǒng)通將太陽(yáng)能熱水器的多余熱量用于發(fā)電，大幅提高了能源利用率并減少熱能浪費(fèi)，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)方便，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。本發(fā)明的兩種上水方法進(jìn)一步保證了發(fā)電效果，更高效的利用了能量。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明第一種方法的上水流程示意圖；
圖3為本發(fā)明第二種方法的上水流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]參照附圖，本發(fā)明的具有溫差發(fā)電功能的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)包括太陽(yáng)能熱水器的儲(chǔ)水箱2，儲(chǔ)水箱2由靠近其下部的兩塊平行且間隔設(shè)置的隔板I分隔為上部的熱水腔21、兩隔板I之間的隔板腔和下部的冷水腔22;隔板I由導(dǎo)熱材料制成，隔板腔內(nèi)間隔設(shè)置多個(gè)電連接的溫差發(fā)電模塊3，溫差發(fā)電模塊3的頂面和底面分別與兩隔板I的板面緊密貼合，隔板腔中引出有與溫差發(fā)電模塊3電連接的電力引線4，電力引線4與電能存儲(chǔ)裝置5電連接;冷水腔22與上水管6連接，上水管6與自來(lái)水系統(tǒng)連接，熱水腔21上連接主出水管7，冷水腔22和熱水腔21之間連接有中間管8。其中，上水管6上安裝有電控上水閥9，儲(chǔ)水箱2上安裝有用于感應(yīng)冷水腔22內(nèi)水溫的冷水溫度傳感器10、用于感應(yīng)熱水腔21內(nèi)水溫的熱水溫度傳感器11以及用于檢測(cè)熱水腔21內(nèi)水位的液位傳感器12，電控上水閥9的控制端和各傳感器的信號(hào)輸出端均與一控制器13電連接。上水閥采用電控閥，由控制器13根據(jù)熱水腔21內(nèi)的水位情況以及冷、熱水腔的溫度或溫差情況，對(duì)上水進(jìn)行靈活控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操控方便。
[0023]上述結(jié)構(gòu)中，將儲(chǔ)水箱2的底部專門隔出冷水腔22，將儲(chǔ)水箱2的頂部隔出熱水腔21，冷水腔22用于暫存自來(lái)水，太陽(yáng)能集熱器對(duì)熱水腔21內(nèi)的水加熱，兩水腔的水路通過中間管8連接，上水路徑是:自來(lái)水-上水管6-冷水腔22-中間管8-熱水腔21。冷、熱水腔之間的隔板腔形成換熱腔，將溫差發(fā)電模塊3安裝在隔板腔內(nèi)且模塊頂面和底面分別與冷、熱水腔的腔壁貼合，接觸面可采用導(dǎo)熱硅脂無(wú)縫接觸，溫差發(fā)電模塊3利用兩水腔的溫差產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，多個(gè)模塊產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最終儲(chǔ)存在蓄電池等電能存儲(chǔ)裝置中，從而供日常用電。電能存儲(chǔ)裝置一般為蓄電池，蓄電池的輸出線路與用電器連接。本發(fā)明通過十分簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)改造即實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)能熱水器多余熱量的利用，提高了能源利用率，避免了浪費(fèi)。
[0024]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，冷水腔22中還引出有副出水管14，副出水管14上安裝有電控副出水閥15，主出水管7上安裝有電控主出水閥16，兩出水閥的控制端均與控制器13電連接。由于冷水腔22設(shè)置在熱水腔21底部，隔板腔以及溫差發(fā)電模塊3會(huì)起到導(dǎo)熱的作用，從而將冷水腔22中的水加熱，當(dāng)冷水腔22中水溫達(dá)到一定程度時(shí)，可打開電控副出水閥15而關(guān)閉電控主出水閥16，從而能直接從冷水腔22中引出熱水使用，此時(shí)冷水腔22內(nèi)會(huì)再次注入溫度較低的自來(lái)水，而熱水腔21內(nèi)的水量和水溫基本不變，從而能保證冷、熱水腔的溫度差，增強(qiáng)發(fā)電效果。電控副出水閥15為常閉式電磁閥，所述電控主出水閥16為常開式電磁閥，兩電磁閥由同一個(gè)線圈控制。兩個(gè)出水閥為互鎖控制結(jié)構(gòu)，即兩個(gè)出水閥的其中一個(gè)打開，另一個(gè)需要關(guān)閉。本發(fā)明優(yōu)選的利用電磁閥的常開和常閉觸點(diǎn)對(duì)兩個(gè)出水閥進(jìn)行互鎖控制，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操控方便。
[0025]參照附圖，主出水管7和副出水管14均連接到一混水閥17的熱水進(jìn)口上，混水閥17的冷水進(jìn)口與自來(lái)水系統(tǒng)連接。利用混水閥17將出水管的熱水引出，其中，當(dāng)導(dǎo)通主出水管7時(shí)，熱水溫度較高，需要摻入較多的冷水，而當(dāng)使用副出水管14時(shí)，熱水的溫度相對(duì)不高，可僅使用熱水或者摻入較少的冷水即可。
[0026]參照附圖，隔板腔中，在溫差發(fā)電模塊3之間的間隙內(nèi)填充隔熱材料并形成隔熱層18。設(shè)置隔熱層18可避免溫差發(fā)電模塊3之間因熱量串?dāng)_而影響發(fā)電效果，同時(shí)，隔熱層18還用于隔離冷、熱水腔之間的熱量互換，避免熱量直接從熱水腔傳向冷水腔，從而保證冷、熱水腔的溫差以及溫差發(fā)電模塊3的發(fā)電效果。
[0027]參照附圖，中間管8與熱水腔21的連接位置靠近熱水腔21的頂端部。中間管8的作用是向熱水腔21注入冷水，將中間管8與熱水腔21的接口位置抬高到頂部，從熱水腔21的上部注入冷水，該結(jié)構(gòu)設(shè)置可避免中間管8注入的冷水影響熱水腔21下部的水溫，同時(shí)，接口位置可直接抬高到水面以上，避免熱水腔21內(nèi)的熱量向下傳遞，從而保證冷、熱水腔的溫差。
[0028]基于上述系統(tǒng)，本發(fā)明提出了兩種上水方法，在不影響熱水器正常使用的前提下，兩種上水方法的目的均是為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的發(fā)電效果，同時(shí)也為了進(jìn)一步提高熱量利用率。
[0029]參照?qǐng)D2，本發(fā)明的第一種上水方法如下步驟:步驟一)在熱水腔21內(nèi)分別設(shè)置第一水位線Al和第二水位線A2，第一水位線Al低于第二水位線A2，對(duì)熱水腔21的水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；步驟二 )開始上水，直到熱水腔21內(nèi)的水位到達(dá)第一水位線Al，關(guān)閉上水;步驟三)檢測(cè)冷水腔22內(nèi)的水溫，當(dāng)水溫達(dá)到溫度閾值Tl時(shí)，重新開始上水，直到熱水腔21內(nèi)的水位到達(dá)第二水位線A2，關(guān)閉上水，上水完成。
[0030]參照?qǐng)D3，本發(fā)明的第二種上水方法如下步驟:步驟一)在熱水腔21內(nèi)分別設(shè)置第一水位線Al和第二水位線A2，第一水位線Al低于第二水位線A2，對(duì)熱水腔21的水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；步驟二 )開始上水，直到熱水腔21內(nèi)的水位到達(dá)第一水位線Al，關(guān)閉上水;步驟三)檢測(cè)冷水腔21內(nèi)的水溫，檢測(cè)熱水腔21內(nèi)的水溫，比較熱水腔內(nèi)的水溫和冷水腔22內(nèi)的水溫，當(dāng)兩者的溫度差值小于T2時(shí)，重新開始上水，直到熱水腔21內(nèi)的水位到達(dá)第二水位線A2，關(guān)閉上水，上水完成。
[0031]第一種方法中，在熱水腔21內(nèi)設(shè)置兩條水位線，先上水到低水位，有助于熱水腔內(nèi)水溫的迅速升高，從而增大冷、熱水腔的溫差，使得溫差發(fā)電模塊3第一時(shí)間進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)，熱水腔21內(nèi)的水量少，溫度高，發(fā)電效果好。當(dāng)檢測(cè)到冷水腔22內(nèi)溫度過高時(shí)，則說(shuō)明熱水腔21的熱量已經(jīng)過多的傳到冷水腔22，冷、熱水腔的溫差減小，溫差發(fā)電模塊3的發(fā)電效果會(huì)降低，此時(shí)繼續(xù)上水，將冷水腔22內(nèi)的熱水注入熱水腔21，冷水腔22內(nèi)重新注滿溫度較低的自來(lái)水，從而保證冷、熱水腔的溫差，進(jìn)而保證發(fā)電效果。該方法是基于本發(fā)明太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，通過間斷上水，保證了發(fā)電效果，避免了熱量浪費(fèi)。
[0032]第二種方法與第一種方法的區(qū)別是步驟三)中重新上水的條件不同，第一種方法依據(jù)冷水腔的水溫，第二中方法依據(jù)冷、熱水腔的溫度差，兩種方式依據(jù)具體的使用環(huán)境以及熱水器的規(guī)模型號(hào)，可靈活選用。
[0033]參照附圖，第二水位線A2為滿水水位線，中間管8與熱水腔21的接口位置高于第二水位線A2，主出水管7與熱水腔21的接口位置低于第一水位線Al ο中間管8的出口高度高于滿水水位，該結(jié)構(gòu)設(shè)置可避免中間管8注入的冷水影響熱水腔21下部的水溫，同時(shí)，中間管8的接口位置可直接抬高到水面以上，避免熱水腔21內(nèi)的熱量向下傳遞，從而保證冷、熱水腔的溫差。主出水管7與熱水腔21的接口位置低于第一水位線Al，是為了保證在上水到低水位時(shí)仍不影響熱水器的正常使用。
[0034]綜上所述，本發(fā)明不限于上述【具體實(shí)施方式】。本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可做若干的更改和修飾。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以本發(fā)明的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有溫差發(fā)電功能的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能熱水器的儲(chǔ)水箱(2)，其特征是所述儲(chǔ)水箱(2)由靠近其下部的兩塊平行且間隔設(shè)置的隔板(I)分隔為上部的熱水腔(21)、兩隔板(I)之間的隔板腔和下部的冷水腔(22);隔板(I)由導(dǎo)熱材料制成，隔板腔內(nèi)間隔設(shè)置多個(gè)電連接的溫差發(fā)電模塊(3)，溫差發(fā)電模塊(3)的頂面和底面分別與兩隔板(I)的板面緊密貼合，隔板腔中引出有與溫差發(fā)電模塊(3)電連接的電力引線(4)，電力引線(4)與電能存儲(chǔ)裝置(5)電連接;冷水腔(22)與上水管(6)連接，上水管(6)與自來(lái)水系統(tǒng)連接，熱水腔(21)上連接主出水管(7)，冷水腔(22)和熱水腔(21)之間連接有中間管(8)。2.如權(quán)利要求1所述的具有溫差發(fā)電功能的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，其特征是所述上水管(6)上安裝有電控上水閥(9)，儲(chǔ)水箱(2)上安裝有用于感應(yīng)冷水腔(22)內(nèi)水溫的冷水溫度傳感器(10)、用于感應(yīng)熱水腔(21)內(nèi)水溫的熱水溫度傳感器(11)以及用于檢測(cè)熱水腔(21)內(nèi)水位的液位傳感器(12)，電控上水閥(9)的控制端和各傳感器的信號(hào)輸出端均與一控制器(13)電連接。3.如權(quán)利要求2所述的具有溫差發(fā)電功能的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，其特征是所述冷水腔(22)中還引出有副出水管(14)，副出水管(14)上安裝有電控副出水閥(15)，主出水管(7)上安裝有電控主出水閥(16 )，兩出水閥的控制端均與控制器(13 )電連接。4.如權(quán)利要求3所述的具有溫差發(fā)電功能的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，其特征是所述電控副出水閥(15)為常閉式電磁閥，所述電控主出水閥(16)為常開式電磁閥，兩電磁閥由同一個(gè)線圈控制。5.如權(quán)利要求4所述的具有溫差發(fā)電功能的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，其特征是所述主出水管(7)和副出水管(14)均連接到一混水閥(17)的熱水進(jìn)口上，混水閥(17)的冷水進(jìn)口與自來(lái)水系統(tǒng)連接。6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的具有溫差發(fā)電功能的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，其特征是所述隔板腔中，在溫差發(fā)電模塊(3)之間的間隙內(nèi)填充隔熱材料并形成隔熱層(18)。7.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的具有溫差發(fā)電功能的太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，其特征是所述中間管(8)與熱水腔(21)的連接位置靠近熱水腔(21)的頂端部。8.—種基于權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的上水方法，其特征是包括如下步驟: 步驟一)在熱水腔(21)內(nèi)分別設(shè)置第一水位線(Al)和第二水位線(A2)，第一水位線(Al)低于第二水位線(A2)，對(duì)熱水腔(21)的水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)； 步驟二 )開始上水，直到熱水腔(21)內(nèi)的水位到達(dá)第一水位線(Al)，關(guān)閉上水； 步驟三)檢測(cè)冷水腔(22)內(nèi)的水溫，當(dāng)水溫達(dá)到溫度閾值Tl時(shí)，重新開始上水，直到熱水腔(21)內(nèi)的水位到達(dá)第二水位線(A2 )，關(guān)閉上水，上水完成。9.如權(quán)利要求8所述的上水方法，其特征是所述第二水位線(A2)為滿水水位線，中間管(8)與熱水腔(21)的接口位置高于第二水位線(A2)，主出水管(7)與熱水腔(21)的接口位置低于第一水位線(Al)。10.—種基于權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的上水方法，其特征是包括如下步驟: 步驟一)在熱水腔(21)內(nèi)分別設(shè)置第一水位線(Al)和第二水位線(A2)，第一水位線(Al)低于第二水位線(A2)，對(duì)熱水腔(21)的水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)； 步驟二 )開始上水，直到熱水腔(21)內(nèi)的水位到達(dá)第一水位線(Al)，關(guān)閉上水； 步驟三)檢測(cè)冷水腔(21)內(nèi)的水溫，檢測(cè)熱水腔(21)內(nèi)的水溫，比較熱水腔內(nèi)的水溫和冷水腔(22)內(nèi)的水溫，當(dāng)兩者的溫度差值小于T2時(shí)，重新開始上水，直到熱水腔(21)內(nèi)的水位到達(dá)第二水位線(Α2)，關(guān)閉上水，上水完成。
【文檔編號(hào)】F24J2/46GK105953447SQ201610406239
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日
【發(fā)明人】董旭, 王思城, 許加凱, 宗傳帥, 陳永林, 姜思坤, 張以寧, 公政, 趙凱, 梁琨, 康健, 張桂林, 王明林, 王靜, 梁晶, 沈繼勇, 孫許金, 李孝鵬, 董義浩, 李明明, 張耀東, 張曉 , 王鑫, 李梵, 張美玲, 郭玲, 劉西紅, 劉振光, 蔡涵宇, 田力, 連春季, 杜新平, 周陽(yáng), 孫照輝, 曹懷龍
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)山東省電力公司濰坊供電公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司