專利名稱：分層復(fù)合循環(huán)太陽(yáng)能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種太陽(yáng)能熱水器。
現(xiàn)有的太陽(yáng)能熱水器，其集熱器內(nèi)的熱水是從熱水箱的固定高度循環(huán)進(jìn)入到熱水箱內(nèi)的。若為自然循環(huán)，由于集熱器內(nèi)的熱水溫度隨天氣情況、季節(jié)和每天時(shí)間的不可而不一樣，集熱器內(nèi)帶有用熱能的熱水，會(huì)因水溫低于熱水箱內(nèi)進(jìn)水高度處的水溫而不能進(jìn)入熱水箱得以利用，造成浪費(fèi)，降低了裝置的熱效率；而當(dāng)集熱器內(nèi)水溫過(guò)高于熱水箱內(nèi)進(jìn)水高度處的水溫時(shí)，進(jìn)入熱水箱內(nèi)的熱水又將上沖導(dǎo)致混水(高、低溫水相混)，同樣降低了裝置的熱效率。若采用泵送強(qiáng)制循環(huán)，高、低溫水相混同樣不能避免。
本發(fā)明的目的是提供一種能充分利用集熱器內(nèi)熱水的熱量，不會(huì)混水，熱效率高的分層復(fù)合循環(huán)太陽(yáng)能熱水器。
本發(fā)明產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是與保溫循環(huán)熱水箱下部相通的下循環(huán)管通過(guò)熱水循環(huán)泵與集熱器的下部連通，集熱器上部的強(qiáng)制循環(huán)上水管分別與處于熱水箱不同位置高度的一個(gè)以上的進(jìn)熱水管相連，各個(gè)進(jìn)熱水管與強(qiáng)制循環(huán)上水管之間均串聯(lián)有一常閉電磁閥，熱水箱內(nèi)于各進(jìn)熱水管的高度位置處分別設(shè)有相應(yīng)的熱水箱溫度傳感器，集熱器上部設(shè)有集熱器溫度傳感器，各熱水箱溫度傳感器單元的輸出端與采樣脈沖器的輸入端電連接，采樣脈沖器的輸出端以及集熱器溫度傳感器單元的輸出端分別與溫度比較單元的輸入端電連接，溫度比較單元的輸出端與控制電磁閥的繼電器板組的輸入端電連接，繼電器板組的輸出端與能控制水泵啟停的水泵信號(hào)輸出單元的輸入端電連接。上述電氣部件都有市售商品，而有關(guān)電路單元也是已有技術(shù)，在一般電子線路圖冊(cè)上就有現(xiàn)成的可用。
本發(fā)明最好在集熱器上部、或在強(qiáng)制循環(huán)上水管上還設(shè)有通過(guò)一常開電磁閥而單獨(dú)與熱水箱最上一個(gè)進(jìn)熱水管相連的自然循環(huán)上水管，同時(shí)熱水循環(huán)泵與1-5個(gè)常開電磁閥、或一止回閥并聯(lián)。在停電、出現(xiàn)故障及人為要求情況下進(jìn)行自然循環(huán)；而在一般情況下，則由溫度比較單元自動(dòng)將集熱器上部的溫度傳感器信號(hào)與熱水箱內(nèi)不同深度的溫度傳感器信號(hào)進(jìn)行對(duì)比、分析而自動(dòng)切換到熱水箱相應(yīng)深度層面進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)，從而可將集熱器內(nèi)全部熱量有效地輸送到熱水箱內(nèi)不同溫度層，避免集熱器的熱散失，同時(shí)又不造成混水，提高了裝置的熱效率，并可克服現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水器自然循環(huán)與強(qiáng)制循環(huán)分離設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)，并具有低溫啟動(dòng)性能，可防止冬季結(jié)冰破壞。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)就在于熱效率很高。


圖1為實(shí)施例的管路聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為實(shí)施例的電原理框圖。
圖3為實(shí)施例的電原理圖。
實(shí)施例見圖1-3。與保溫循環(huán)熱水箱4下部相通的下循環(huán)管11通過(guò)熱水循環(huán)泵15與集熱器10的下部連通，集熱器10上部的強(qiáng)制循環(huán)上水管16分別與處于熱水箱不同位置高度的三根進(jìn)熱水管9相連，各根進(jìn)熱水管9與強(qiáng)制循環(huán)上水管16之間均串聯(lián)有一常閉電磁閥8，圖中它們分別為2DT、3DT和4DT。還設(shè)有通過(guò)一常開電磁閥6，即1DT而與熱水箱最上一根進(jìn)熱水管17相連的自然循環(huán)上水管7，強(qiáng)制循環(huán)上水管16與自然循環(huán)上水管7連通。同時(shí)熱水循環(huán)泵15與另外2個(gè)常開電磁閥13，即5DT、6DT或與一止回閥14并聯(lián)。熱水箱內(nèi)于各進(jìn)熱水管的高度位置處分別設(shè)有相應(yīng)的熱水箱溫度傳感器5，即1WD、2WD、3WD、4WD，集熱器熱水出口處也設(shè)有集熱器溫度傳感器5，即5WD。熱水箱溫度傳感器單元18的輸出端與采樣脈沖器19的輸入端電連接，采樣脈沖器19的輸出端以及集熱器溫度傳感器單元20的輸出端分別與溫度比較單元21的輸入端電連接，溫度比較單元21的輸出端與繼電器板組22的輸入端電連接，繼電器板組22的輸出端與能控制水泵啟停的水泵信號(hào)輸出單元23的輸入端電連接。熱水箱溫度傳感器單元18還與采樣開關(guān)24連接，采樣開關(guān)24連接有溫度顯示器25。圖1中1為補(bǔ)水管，2為層流器，3為出熱水管，12為控制器(由采樣脈沖器、溫度比較單元、繼電器板組、水泵信號(hào)輸出單元、采樣開關(guān)等組成)，細(xì)虛線表示電控聯(lián)結(jié)關(guān)系。圖3中各虛線框內(nèi)的單元與圖2中相應(yīng)件號(hào)的方框相對(duì)應(yīng)。電路工作基本原理是水箱上多個(gè)溫度傳感器1WD、2WD、3WD、4WD的溫度值T1、T2、T3、T4經(jīng)放大后被采樣脈沖器19中的集成塊集成后產(chǎn)生采樣信號(hào)，與集熱器溫度傳感器5WD的溫度值T0在溫度比較單元中進(jìn)行比較，然后經(jīng)繼電器板組上的電路推動(dòng)繼電器工作，使電磁閥按要求通斷，同時(shí)信號(hào)進(jìn)入水泵信號(hào)輸出單元，經(jīng)運(yùn)算放大后通過(guò)三極管推動(dòng)水泵線圈工作。水箱溫度傳感器的信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器處理后進(jìn)入采樣開關(guān)，經(jīng)場(chǎng)效應(yīng)管分別處理各層水溫信號(hào)后，由溫度顯示器顯示出來(lái)。
工作程序設(shè)各溫度傳感器的溫度值為5WD=T0，1WD=T1、2WD=T2、3WD=T3、4WD=T4。
當(dāng)停電、出現(xiàn)故障，或開關(guān)置于自然循環(huán)擋時(shí)，1DT、5DT、6DT常開，其余電磁閥常閉，進(jìn)行自然循環(huán)。
當(dāng)T0高于控制器12設(shè)定的溫度值X℃(50～60℃可調(diào))、或T0高于T1時(shí)，電磁閥1DT開啟，其余電磁閥關(guān)閉，循環(huán)泵15啟動(dòng)，使水由熱水箱4底部經(jīng)循環(huán)泵15、下循環(huán)管11、集熱器10、自然循環(huán)上水管7、電磁閥1DT、進(jìn)熱水管17進(jìn)入熱水箱4上部。
當(dāng)T2＜T0＜T1時(shí)，電磁閥2DT開啟，其余電磁閥關(guān)閉，循環(huán)泵15啟動(dòng)，使水由熱水箱4底部經(jīng)循環(huán)泵15、下循環(huán)管11、集熱器10、強(qiáng)制循環(huán)上水管16、電磁閥2DT進(jìn)入熱水箱4中部。
當(dāng)T3＜T0＜T2時(shí)，電磁閥3DT開啟，其余電磁閥關(guān)閉，循環(huán)泵15啟動(dòng)，使水由熱水箱4底部經(jīng)循環(huán)泵15、下循環(huán)管11、集熱器10、強(qiáng)制循環(huán)上水管16、電磁閥3DT進(jìn)入熱水箱4中下部。
當(dāng)T4＜T0＜T3時(shí)，以及T0＜0℃時(shí)，電磁閥4DT開啟，其余電磁閥關(guān)閉，循環(huán)泵15啟動(dòng)，使水由熱水箱4底部經(jīng)循環(huán)泵15、下循環(huán)管11、集熱器10、強(qiáng)制循環(huán)上水管16、電磁閥4DT進(jìn)入熱水箱4下部。
這樣就能讓集熱器中不同溫度的水通過(guò)強(qiáng)制循環(huán)進(jìn)入熱水箱的不同溫度層中，同時(shí)在熱水箱內(nèi)不同溫度層加裝了層流器2(防止產(chǎn)生紊流的多孔隔板或管道)，進(jìn)一步避免了混水，使太陽(yáng)能裝置的熱效率大大提高。
以上實(shí)施例僅為了對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的說(shuō)明，而本發(fā)明的范圍不受所舉實(shí)施例的局限。
權(quán)利要求
1.一種分層復(fù)合循環(huán)太陽(yáng)能熱水器，其特征是與保溫循環(huán)熱水箱下部相通的下循環(huán)管通過(guò)熱水循環(huán)泵與集熱器的下部連通，集熱器上部的強(qiáng)制循環(huán)上水管分別與處于熱水箱不同位置高度的一個(gè)以上的進(jìn)熱水管相連，各個(gè)進(jìn)熱水管與強(qiáng)制循環(huán)上水管之間均串聯(lián)有一常閉電磁閥，熱水箱內(nèi)于各進(jìn)熱水管的高度位置處分別設(shè)有相應(yīng)的熱水箱溫度傳感器，集熱器上部設(shè)有集熱器溫度傳感器，各熱水箱溫度傳感器單元的輸出端與采樣脈沖器的輸入端電連接，采樣脈沖器的輸出端以及集熱器溫度傳感器單元的輸出端分別與溫度比較單元的輸入端電連接，溫度比較單元的輸出端與控制電磁閥的繼電器板組的輸入端電連接，繼電器板組的輸出端與能控制水泵啟停的水泵信號(hào)輸出單元的輸入端電連接。
2.如權(quán)利要求1所說(shuō)的分層復(fù)合循環(huán)太陽(yáng)能熱水器，其特征是在集熱器上部、或在強(qiáng)制循環(huán)上水管上還設(shè)有通過(guò)一常開電磁閥而單獨(dú)與熱水箱最上一個(gè)進(jìn)熱水管相連的自然循環(huán)上水管，同時(shí)熱水循環(huán)泵與1-5個(gè)常開電磁閥、或一止回閥并聯(lián)。
3.如權(quán)利要求2所說(shuō)的分層復(fù)合循環(huán)太陽(yáng)能熱水器，其特征是熱水箱溫度傳感器單元還與采樣開關(guān)連接，采樣開關(guān)連接有溫度顯示器。
4.如權(quán)利要求2所說(shuō)的分層復(fù)合循環(huán)太陽(yáng)能熱水器，其特征是在熱水箱內(nèi)不同溫度層加裝有層流器。
全文摘要
本發(fā)明為一種太陽(yáng)能熱水器。熱水箱下循環(huán)管通過(guò)泵與集熱器下部連通,集熱器上部的強(qiáng)制循環(huán)上水管分別與處于熱水箱不同位置高度的一個(gè)以上進(jìn)熱水管相連,各進(jìn)熱水管與強(qiáng)制循環(huán)上水管之間均串聯(lián)有電磁閥,熱水箱內(nèi)于各進(jìn)熱水管的高度位置處分別設(shè)有相應(yīng)的熱水箱溫度傳感器,集熱器上部設(shè)有集熱器溫度傳感器。該裝置能讓集熱器中不同溫度的水進(jìn)入熱水箱的不同溫度層中,從而可將全部熱量有效利用,又不造成混水,大大提高了熱效率。
文檔編號(hào)F24J2/40GK1290840SQ0012057
公開日2001年4月11日 申請(qǐng)日期2000年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月10日
發(fā)明者姚琪 申請(qǐng)人:姚琪