专利名称:太阳能定温/自然循环卧式热水器的利记博彩app
技术领域:
本发明涉及一种利用太阳能的热水器装置,利用定温装置节温器实现控制太阳能热水器的热水温度,尤其是实现太阳能热水器定温出水,并在水箱贮满时自动转入自然热循环,实现不用电控制温度的太阳能节能装置。
背景技术:
目前,公知的自然循环太阳能热水器主要是真空管和平板太阳能两大类热水器。其结构是由集热板、高位水箱及连接管道组成的系统。由于技术和原理的限制,自然循环系统的效率低,而且占用建筑屋面空间大,水箱在系统的最高位置,重心极高,既不安全又特别影响建筑美观。真空管系统结构紧凑,但玻璃材料的真空管结构非常脆弱,而且水箱仍在系统的最高位置,重心极高,同样更不安全也影响建筑美观。自然循环太阳能热水器在使用中,热水输出,冷水补入,冷热水出现掺混,当水温降低如42℃以下时,人体就不能舒适沐浴。因此自然循环系统热水利用率低,只占热水器容量的60%。太阳能热水器若将水箱与集热板分离并低置水箱,通常是消耗一定的电能,利用电器实现控制。由于能源的短缺,消耗电能电器控制的太阳能热水器不利节约能源和资源。
发明内容
为了克服现有的真空管和平板太阳能自然循环热水器的不足,本发明提供一种太阳能定温加热/自然循环热水器,该系统利用定温器实现热水器的定温输出;同时保留传统的自然热循环,实现了保温水箱内藏在集热板下,特别是集热板的高度小于宽度,进一步降低了系统的重心。卧式热水器系统既保障了安全又保持建筑美观。不论天气如何,只要有太阳就可得到相应量如50℃的可用热水,避免了传统太阳能热水器天气不好时热水温度不够的问题。同时彻底避免了传统太阳能热水器使用时热水冷水的掺混问题,热水得到100%使用。本发明利用技术和原理的创新设计,在不用电能控制的前提下,将自然循环太阳能热水器的主要弊端高位水箱和冷热水掺混问题,全部克服,是太阳能热水器应用的革命性突破。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是将水箱设置在系统的低位即集热板之下,太阳能集热器联结一个定温器,其功能是达到设定温度时打开,低于设定温度关闭。定温器通过导管与水箱联结。当有太阳能量时,太阳能集热板内部加热,水的温度达到定温器设定温度时,定温器自动打开,由补水管提供的冷水将集热板内热水挤入水箱中备用。由于单向阀的存在,冷水管有外水压的压力下自动关闭,因此外供冷水不会进入水箱内。由于集热板出水温度取于定温器设定温度,因此不论天气即太阳能量如何变化,水箱里最终得到的水温度相同。在使用热水时,只要定温器处于关闭状态,单向阀在外水压的压力下也处于关闭状态,因此补水管的冷水不能进入水箱。所以使用热水时就不会出现冷水与热水的掺混状态,而低位出水口可保证全部热水均可输出利用,并有利排除水垢。若水箱内热水装满,水位通过联通管与水位阀联通,使水位阀关闭,冷水不再进入集热板。
水箱在装满热水后,由于与环境存在温差,系统温度必然下降,但是一旦在有太阳能做功集热板加热的情况下,定温器自动打开,热水进入热水管,水箱下的单向阀是垂直安装,在冷水管外水压的压力消失后,单向阀利用重力自动打开为自然循环提供了水通路。形成虹吸效应,系统产生自然循环,水箱内水温将不断提高。自然循环通道是定温器-热水管-水箱-单向阀-集热板-定温器。只要集热板温度超过定温器开启温度;集热板出水温度大于水箱内温度,自然循环就会自动发生。若使用热水时,水箱内水位下降,通过U型联通管传感水位阀浮杯落下,外水进水管接通到系统,此时有两种情况1、集热板内温度高,定温器处于打开状态,集热板内的热水在进水管的压力作用下从低部下被挤入水箱。一但集热板内冷水到达定温器,定温器即自动关闭。集热板上的排气管使其不承压;2、集热板内温度低,定温器处于关闭状态,集热板内的冷水被定温器阻断在板内。在第2、种状态下,一旦有太阳能做功加热的情况下,定温器将自动打开,集热板内的热水在外冷水压的推动下通过导热管进入水箱内储存。如果天气原因如连续几天没有太阳,整个系统温度与环境温度接近,水箱内的未用的热水也趋于环境温度时,有两种情况①、水箱内水不满或空,当有太阳时,集热板内温度升高,定温器开启,集热板内的冷水被挤入水箱内。第②、种状态水箱是贮满的冷水,有太阳能做功加热的情况下,定温器将自动打开利用水循环通道定温器-热水杯-水箱-单向阀-集热板-定温器;水箱内的冷水通过集热板不断循环加热得到整桶的热水。
本发明的有益效果是,在不用电能控制的前提下,将传统的高位水箱自然循环系统发展为定温加热/自然循环系统,保温水箱内藏在集热板下,重心极低,既保障了安全又保持建筑美观。同时还彻底避免了传统自然循环太阳能热水器使用时热水冷水掺混问题,实现100%的利用热水。系统自动适应不同天气太阳能能量的情况,获得相应设定温度如50℃的热水若干,并可全部使用。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的系统结构原理中1.下集管,2.单向阀,3.集热器,4.补冷水管,5.浮杯,6.水位阀,7.U型导管,8.排气管,9.上集管,10.热水管,11.定温器,12.水平面,13.保温水箱,14.热水管,15.低位出口,16.浮球管。
具体实施例方式在图1中,集热器3的上集管9联结定温器11后通过三通,一端与大气相通,一端进入水箱13,定温器10的温度是可设定的,水箱13下端与单向阀2相连,在冷水管有水压力时单向阀2自动关闭,在无水压时自动打开。冷水管通过三通联结集热器3的下集管1和单向阀2。单向阀2垂直安装,在无水压时,自动打开提供水箱到集热板的自然循环通路。水箱13有低位排污出口15;利用水位阀6使水位保持在水平面12的高度。系统水位是水平面12的高度,设定在定温器11的出口低于水位等高线12,这是保证在补水时利用水位差使水位阀6的水在定温器11打开时,将集热器4内的热水挤入水箱内。当水位下降后,浮杯5在重力的作用下落下,自动打开水位阀6冷水管将集热器4内热水迅速挤入水箱。当集热器内水温低于设定温度时,定温器自动关闭,通过U型导管7,将水注入水位阀6,浮杯5浮起,水位阀关闭切断与外部供水。
热水管14设置在水箱13的低位出口输出,桶内联结浮球管16,保证热水出水时为水箱内的高位。系统中涉及的其它部件均属公知技术和原理,就不在赘述了。
权利要求
1.一种定温放水/自然循环太阳能卧式热水器由补水器(12)集热板(3)定温器(11)水箱(5)单向阀(14)组成,其特征是补水器(12)出水口通过三通,其中一端通过单向阀(14)后与水箱(5)底部出口连接、一端与集热板(3)的下集管(1)连接;U形沉水弯(11)一端联结集热板(3)的上集管(9),一端联结补水器(12);上集管(9)通过定温器(11)联结三通,其中高端直通大气,低端联结水箱(5)入水口;水箱(5)低位出水管(14)与浮球管(16)联接;集热板(3)的水平宽度大于垂直高度。
全文摘要
本发明“定温放水/自然循环/太阳能卧式热水器”,利用新的原理和技术方案。化解了太阳能热水器30年没有解决的冷热搀混,热水利用率≤60%的弊端;实现了水箱内热水100%利用;利用定温放水技术实现天气晴阴交替时,热水器仍然提供50℃的热水若干;冷水进入集热板,将热水挤出,集热板冷热交替,降低了集热板的工作温度,破坏了集热板内水结垢的物理化学条件,克服了集热板结垢问题;不论何时水箱装满,系统自动转入自然循环,继续提高水箱内的水温度;系统优先使用定温放水技术,高效率的获得基础热水,水箱满后再利用效率低的自然循环继续升温,系统得热率高于传统的自然循环热水器,卧式安置水箱和集热板提高了系统的安全性能和抗风能力。
文档编号F24J2/46GK101067516SQ200710065960
公开日2007年11月7日 申请日期2007年6月14日 优先权日2007年6月14日
发明者罗宪安 申请人:罗宪安