專利名稱：一種太陽能光電互補(bǔ)電熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽能電池組件的家用電熱水器，尤其涉及使用直流和交流 220V雙發(fā)熱管的太陽能光電互補(bǔ)電熱水器。
背景技術(shù)：
太陽能發(fā)電作為清潔和取之不盡的能源而被廣泛使用，并對(duì)其進(jìn)行了各種研究和 開發(fā)。另外，太陽能發(fā)電能源存取和使用的系統(tǒng)也在積極的開發(fā)中。目前，公知的家用熱水器有電熱水器、燃?xì)鉄崴?、集熱器式太陽熱水器和空?源熱水器，但是，電熱水器和燃?xì)鉄崴餍栌?20V市電和燃?xì)馄淠芎母?、使用費(fèi)用較高 ’傳 統(tǒng)的集熱器式太陽能熱水器雖然使用成本較低，但在高層住宅和一些花園式房頂上無法安 裝，且有電輔助加熱的集熱器式太陽能熱水器的使用條件是長(zhǎng)期暴露在露天，對(duì)于電路系 統(tǒng)的防護(hù)上就提出了苛刻的要求，有關(guān)規(guī)定太陽能熱水器不能使用電加熱系統(tǒng)或輔助電 加熱系統(tǒng)；壁掛式太陽能熱水器因?yàn)橐疹櫟郊揖拥拿烙^，安裝位置難度大且因?yàn)槭前惭b 在室外，受安裝位置和空間的太小的局限性(一般高層的陽臺(tái)的承重力和面積只允許裝容 量有限的壁掛式太陽能)，容量小、房屋裝飾后安裝難度大、不美觀?，F(xiàn)行的集熱器式太陽能 熱水器多為常壓水箱，進(jìn)出水不方便。利用介質(zhì)的傳導(dǎo)熱能的太陽能熱水器也存在著管道 布置的問題和冬季及陰雨天使用的問題?？諝庠礋崴饕泊嬖诮Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作可靠性及噪 聲問題。家用電熱水器采用220V電壓，發(fā)熱管工作電壓都為交流220V，但是，交流220V發(fā) 熱管只許工作額定的電壓中；目前太陽能組件發(fā)電的都為直流電，技術(shù)上需要經(jīng)過逆變?yōu)?交流220V才能供電熱水器使用。在這種情況下，研制出一種適于安裝在房頂、陽臺(tái)、墻面、 地面的光電互補(bǔ)的冬季及陰雨天都能使用、能耗少、使用方便的電熱水器是現(xiàn)有技術(shù)需要 解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可同時(shí)使用 直流和交流220V雙發(fā)熱管的太陽能光電互補(bǔ)電熱水器。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種太陽能光電互補(bǔ)電熱水器， 包括交流發(fā)熱管、承壓式貯水箱、保溫層、法蘭盤，所述的交流發(fā)熱管通過交流限溫器與交 流溫控器連接，交流溫控器接有220V交流電源，所述的電熱水器還包括直流發(fā)熱管，所述 的直流發(fā)熱管與直流溫控器一端相連接，直流溫控器的另一端與太陽能電池組件相連接。所述的直流發(fā)熱管的端部和交流發(fā)熱管的端部連接在法蘭盤上構(gòu)成交直流發(fā)熱 裝置，所述的交直流發(fā)熱裝置設(shè)置在承壓式貯水箱內(nèi)。所述的直流發(fā)熱管和交流發(fā)熱管均為一體型發(fā)熱管。所述的太陽能電池組件與直流發(fā)熱管為常通狀態(tài)。本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、有光照時(shí)太陽能電池組件產(chǎn)生的電能通過導(dǎo)線向熱水器直流電熱管輸送電能，使直流發(fā)熱器加熱貯水箱內(nèi)的水，不用市電，節(jié) 能能源，在冬季及陰雨天時(shí)可以用交流220V市電進(jìn)行補(bǔ)充加熱，四季都可使用；2、太陽能 電池組件體積小、重量輕、可安裝在陽臺(tái)、墻面、窗外位置。熱水器系統(tǒng)中的不需要控制器， 也沒有蓄電池和逆變器，成本降低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；3、采用太陽能直接供電給發(fā)熱元件，減少太 陽能發(fā)電系統(tǒng)中的控制器、逆變器及蓄電池的存取和釋放過程中造成的損失，提高了太陽 能的利用效率；此系統(tǒng)中不采用蓄電池存儲(chǔ)電能，解決了太陽能電池組件電能轉(zhuǎn)化日常用 能源的系統(tǒng)造價(jià)和電池使用年限的問題、可在日常生活中大范圍使用太陽能電池組件；4、 貯水箱采用承壓式，自動(dòng)進(jìn)水，貯水箱可安裝在室內(nèi)，而不用安裝在屋頂、室外，進(jìn)出水管路 短，不需人工上水，管路水量和熱量損耗少。貯水箱室內(nèi)吊裝，室外無冷熱水管道，冬天的 情況下貯水箱和管道基本不結(jié)冰或不凍壞，能正常使用；5、有效利用太陽能發(fā)電，使用費(fèi)用 低，而且在冬季、陰雨天和無光照時(shí)可以用交流220V市電進(jìn)行補(bǔ)充加熱，四季都可使用。太 陽能電池組件體積小、安裝位置范圍廣和方便，可以在活動(dòng)房、高層建筑、流動(dòng)設(shè)施和太陽 能領(lǐng)域使用。也可利用薄膜太陽能電池安裝在特種場(chǎng)合。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明；


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型中直流發(fā)熱管、交流發(fā)熱管連接在法蘭盤上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型中直流發(fā)熱管、交流發(fā)熱管連接在法蘭盤上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型中法蘭盤上各連接點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型中控制電路的結(jié)構(gòu)圖；在
圖1 圖5中，1、太陽能電池組件；2、直流發(fā)熱管；3、交流發(fā)熱管；4、法蘭盤； 5、熱水器外殼；6、熱水器內(nèi)膽；7、保溫層；8、直流溫控器；9、交流限溫器；10、交流溫控器； 11、進(jìn)水口 ；12、出水口 ；13、感溫管；14、另一個(gè)感溫管；15、直流發(fā)熱管第一接線端；16、直 流發(fā)熱管第二接線端；17、交流發(fā)熱管第一接線端；18、交流發(fā)熱管第二接線端；19、第一指 示燈；20、第二指示燈。
具體實(shí)施方式
如
圖1 圖4所示一種太陽能光電互補(bǔ)電熱水器，包括交流發(fā)熱管3、承壓式貯水 箱、保溫層7、法蘭盤4，交流發(fā)熱管3通過交流限溫器9與交流溫控器10連接，交流溫控器 10接有220V交流電源，電熱水器還包括直流發(fā)熱管2，直流發(fā)熱管2與直流溫控器8 一端 相連接，直流溫控器8的另一端與太陽能電池組件1相連接。直流發(fā)熱管2的端部和交流 發(fā)熱管3的端部連接在法蘭盤4上構(gòu)成交直流發(fā)熱裝置，交直流發(fā)熱裝置設(shè)置在承壓式貯 水箱內(nèi)。直流發(fā)熱管2和交流發(fā)熱管3均為一體型發(fā)熱管。直流溫控器8可為自動(dòng)復(fù)位限 溫器。交流限溫器9為手動(dòng)復(fù)位限溫器。太陽能電池組件1與直流發(fā)熱管2為常通狀態(tài)。太陽能電池組件1、直流溫控器8與直流發(fā)熱管2通過導(dǎo)線串聯(lián)，交流發(fā)熱管3、交 流限溫器9和交流溫控器10通過導(dǎo)線串聯(lián)并由插頭接入220V交流電，直流溫控器8和交 流限溫器9裝在電熱水器外殼內(nèi)，固定在法蘭盤4上，貯水箱采用家用貯水式電熱水器的基 本構(gòu)造，包括熱水器外殼5、熱水器內(nèi)膽6、保溫層7、進(jìn)水口 11，出水口 12，法蘭盤4上安裝在熱水器內(nèi)膽6的膽口。直流發(fā)熱管2在發(fā)熱管法蘭盤4上，一端伸入水上中，與交直流發(fā) 熱管3在發(fā)熱管法蘭盤4上，也一端伸入水上中，感溫管13和另感溫管14 一端平行并與法 蘭盤4相聯(lián)接，法蘭盤4設(shè)有安裝孔，固定在內(nèi)膽6的膽口，其中間用密封圈四周密封，防止 漏水。為保證人身安全和有效的采用太陽能電池組件工作電壓低于36V，功率為同太陽能電 池組件相同。交直流發(fā)熱管由法蘭盤4、直流發(fā)熱管2、交流發(fā)熱管3、感溫管13和另感溫管14， 直流發(fā)熱管2和交流發(fā)熱管3并列平行焊接在法蘭盤4上，直流發(fā)熱管2與交流發(fā)熱管3 安裝在同一法蘭盤4上，為一體型的電熱水器發(fā)熱元件。直流發(fā)熱管2和交流發(fā)熱管3為 U型，向貯水箱下部彎曲，提高水箱內(nèi)部水的對(duì)流，直流發(fā)熱管2使用直流電，直流電連接發(fā) 熱管接線端15、16，電壓和功率和太陽能電池電池板一致，交流發(fā)熱管3接線端17、18通過 控制元件接入220V交流電。感溫管用來安裝感溫器探測(cè)管，對(duì)水溫進(jìn)行設(shè)定和防止熱水器 加熱水溫過高。圖5中，太陽能電池組件1、直流溫控器8與直流發(fā)熱管2串聯(lián)，直流溫控器8為 常閉狀態(tài)，太陽能電池組件與熱水器直流發(fā)熱管為常通狀態(tài)，直流發(fā)熱管2與指示燈19并 聯(lián)，識(shí)別太陽能電池組件發(fā)電狀況，當(dāng)水溫超過75°C時(shí)直流溫控器8作用停止加熱，溫控器 也可是自動(dòng)復(fù)位限溫器。交流發(fā)熱管3、交流限溫器9和交流溫控器10串聯(lián)并接入220V交 流電，交流發(fā)熱管3與指示燈20并聯(lián)識(shí)別交流220V工作狀況，交流溫控器10是用于設(shè)定 交流加熱時(shí)所需水溫，交流限溫器9為手動(dòng)復(fù)位限溫器，以保護(hù)220V交流加熱時(shí)溫控器電 路失靈，防止水溫過高，保證熱水器加熱安全。直流溫控器8與直流發(fā)熱管2都有各自的溫 控開關(guān)控制，電路分開，互不干擾，可獨(dú)立工作。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受 上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng) 改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種太陽能光電互補(bǔ)電熱水器，包括交流發(fā)熱管(3)、承壓式貯水箱、保溫層(7)、法 蘭盤G)，所述的交流發(fā)熱管C3)通過交流限溫器(9)與交流溫控器(10)連接，交流溫控 器(10)接有220V交流電源，其特征在于所述的電熱水器還包括直流發(fā)熱管0)，所述的 直流發(fā)熱管( 與直流溫控器(8) —端相連接，直流溫控器(8)的另一端與太陽能電池組 件⑴相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能光電互補(bǔ)電熱水器，其特征在于所述的直流發(fā) 熱管O)的端部和交流發(fā)熱管(3)的端部連接在法蘭盤(4)上構(gòu)成交直流發(fā)熱裝置，所述 的交直流發(fā)熱裝置設(shè)置在承壓式貯水箱內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能光電互補(bǔ)電熱水器，其特征在于所述的直流發(fā) 熱管( 和交流發(fā)熱管C3)均為一體型發(fā)熱管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能光電互補(bǔ)電熱水器，其特征在于所述的太陽能 電池組件(1)與直流發(fā)熱管( 為常通狀態(tài)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種太陽能光電互補(bǔ)電熱水器，包括交流發(fā)熱管、承壓式貯水箱、保溫層、法蘭盤，交流發(fā)熱管通過交流限溫器與交流溫控器連接，交流溫控器接有220V交流電源，電熱水器還包括直流發(fā)熱管，直流發(fā)熱管與直流溫控器一端相連接，直流溫控器的另一端與太陽能電池組件相連接。采用上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、有光照時(shí)，不用市電，節(jié)能能源，在冬季及陰雨天時(shí)可以用交流220V市電進(jìn)行補(bǔ)充加熱；2、太陽能電池組件體積小、重量輕，成本降低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；3、交流發(fā)熱管通過控制器和限溫器接通220V交流電來加熱貯水箱內(nèi)水，兩發(fā)熱管可同時(shí)工作，也可任一發(fā)熱管工作，為人們提供熱水。
文檔編號(hào)F24H9/20GK201875878SQ201020640009
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者王潤(rùn)之, 王鐵人 申請(qǐng)人:王鐵人