專利名稱：真空管型分體式太陽能熱水器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及太陽能熱水器，具體指一種真空管型分體式太陽能熱水器。
背景技術：
太陽能熱水器作為一種潔凈無污染的綠色環(huán)保裝置正越來越受到人們的喜愛。目前，市面上流行的太陽能熱水器多為臺式或承壓壁掛式。臺式的主要構成形式為水箱與真空管聯(lián)在一起；承壓壁掛式的構成雖然水箱與集熱器的分開但集熱器的真空管與水箱之間通過一根封閉的金屬管聯(lián)在一起。臺式的工作原理是:真空玻璃接受陽光的照射，使管內的水受熱升溫且浮升，與保溫水箱中的水循環(huán)交換熱量，達到全部水的升溫。從結構和熱傳導方式來看這種太陽能熱水器存在著如下缺陷:一，真空玻璃管與保溫水箱合為一體，所占用的空間很大，進水后熱水器的工作負荷很大，這樣在安放地點上有很大的局限性，從而形成往往只有頂樓住戶才能安裝使用太陽能熱水器，其余用戶想裝都無法安裝或使用。二，由于臺式太陽能熱水器的采光的局限性、體積大安裝的局限性，從而造成太陽能熱水器的安裝往往影響了城市建筑的美觀及一體化，與此同時，非頂層用戶的安裝所帶來的安全、滲漏水等引發(fā)的社會問題導制了地方物業(yè)管理部門及政府相關部門對太陽能熱水器的限制。三，真空玻璃管內水的熱交換是在單個體管中進行的自然交換，在溫度不高的情況下，這種熱交換傳遞的速度非常緩慢，熱交換效率十分低下。四，由于水箱與真空管聯(lián)在一起，且水箱在真空管上方，因此真空管內的水是永遠無法流回水箱供使用。且真空管內的水是永久不更換因而其結水垢嚴重，其水質也隨時間的推移不斷變質變壞。五，太陽能熱水器放在室外，水箱的散熱量很大，在寒冬低溫低光照下(如晚上)，太陽能熱水器與室內的進出水管路極易結冰、凍裂。六，熱水器在電熱過程中，無法對水箱的水位進行控制，這樣電熱過程中的電能消耗大，其浪費也很驚人，且升溫速度非常緩慢。承壓壁掛式太陽能熱水器的工作原理是:真空玻璃管接受陽光的照射，所產生的輻射能加熱真空管內的金屬管，使金屬管內的導熱介質升溫或汽化，從而浮升或強迫循環(huán)至水箱，在水箱內進行二次換熱傳遞給水，介質降溫之后下沉或強迫循環(huán)回真空管再受熱，如此不斷往復循環(huán)，加熱水箱內的水。從結構和熱傳導方式來看及壽命上來講這種太陽能熱水器存在著一系列問題:
一，真空管在高溫、長時間、空曬的狀態(tài)下工作，其管內夾層中的吸熱渡膜極易變質，從而失去其吸熱功能。因此其實踐結果證明使用壽命不能超過二年。二,制造成本高,零售價也自然很高。三，其需要二次換熱，因此其熱效能不高。四，在電熱過程中，無法對水箱內的水位進行控制，始終只能進行整桶水加熱，這樣電能的消耗大其電能浪費也很驚人，且升溫速度同樣非常緩慢。五，由于循環(huán)金屬管路內需要高壓承壓運行，及水箱內也高壓承壓，因此安全性低，且一但有故障其維修難度大、專業(yè)性強、且成本也非常高。等等。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是要解決上述現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種安裝自由、美觀、與建筑一體化、非承壓強迫式循環(huán)熱效率高、水箱與集熱器室內室外分體安裝、外機熱水回流水箱、恒溫、價格適中的太陽能熱水器。本發(fā)明的技術方案是:一種真空管型分體式太陽能熱水器，它主要包括一只非承壓水箱及集熱外機，內機主要由水箱、集成器、電熱棒、雙向循環(huán)泵、多只控制閥、光傳感器、水位傳感器、溫度傳感器，以及其余部件多只單向閥、過濾閥、排氣口、多路進出水管路以及自動增壓管路，并通過循環(huán)管路與集熱外機連接配套構成整機及整個運行系統(tǒng)；它通過光傳感器對外界光線的檢測再由集成器通過各個傳感器的檢測依據(jù)編程來完成對整個系統(tǒng)的自動控制與運行。所述的真空管型分體式太陽能熱水器，其集熱外機上安裝有聯(lián)集箱，在聯(lián)集箱兩側連接有集熱真空玻璃管，并在集熱真空玻璃管的盲端設有尾托；其在聯(lián)集箱內膽內安裝有母管，母管的一頭為不通水，另一頭與三通相連相通；其在集熱真空玻璃管內設有支管，支管的一頭與母管相連相通，另一頭開口通到集熱真空玻璃管的盲端；其在三通上設有兩路管路，其中一路與母管相連相通，另一路與內膽相通，并在其管路上安裝有單向閥。通過這樣設計:在有光運行過程中，由于三通上的單向閥的作用，在往外機送水過程中水只能通過三通到母管再到支管，從而直接進入真空管的盲端，這樣既可以有效防止突然上冷水導致真空管炸管，又可以徹底將熱水更換，且在回水中，單向閥自行打開，從而致使支管、母管、真空管及內膽能同步回水，這樣就能將外機內的熱水徹底回流內機的水箱內。所述的真空管型分體式太陽能熱水器，其集成器與其相應的光傳感器、水位傳感器、控制閥、雙向循環(huán)泵成線連接，并`與水箱、循環(huán)管路、進水管路組合構成有光運行程序，其運行為:當光傳感器檢測外界光線達到設定啟動光強值時，由集成器啟動系統(tǒng)進入有光運行程序，并通過水位傳感器檢測水箱的水位，在達到設定的初始水位值便進入下一運行步驟，未達則打開控制閥進水，在達到設定的初始水位值之后關閉控制閥；接著同時打開控制閥及雙向循環(huán)泵通過循環(huán)管路往集熱外機送水，在達到設定的運行時間之后關閉控制閥及雙向循環(huán)泵進入等待；當外界光線達到設定的循環(huán)光強值時，打開控制閥及雙向循環(huán)泵進行定時間隙性循環(huán)程序；當外界光線未達循環(huán)光強值，進入等待；當外界光線未達到啟動光強值，在設定的等待時間之后打開控制閥及雙向循環(huán)泵通過循環(huán)管路進行定時強迫式回水，在達到設定的回水時間之后，關閉控制閥及雙向循環(huán)泵，整機進入待機。所述的真空管型分體式太陽能熱水器，其通過集成器及與其相應的光傳感器、溫度傳感器、電熱棒構成無光待機過程中的電熱恒溫程序，其運行為:當光傳感器檢測外界光線未能達到啟動光強值并進入待機中，集成器通過溫度傳感器對水溫的檢測，在未能達設定水溫值，便啟動電熱棒進行加熱，在達設定水溫值集成器關閉電熱棒進入待機。所述的真空管型分體式太陽能熱水器，其通過集成器及與其相應的水流傳感器、雙向循環(huán)泵及單向閥、增壓管路、出水管路組合構成增壓沐浴程序，并增壓管路高出出水管路的出水口，且形成一定的落差值；其運行為:當打開出(用)水管路的閥門由于增壓管路的上端與用水管路的出水口的落差，致使單向閥打開進空氣并出水，通過水流傳感器傳出信號給集成器，集成器便啟動雙向循環(huán)泵進行增壓，在增壓水流的推動下，另一單向閥打開，而增壓管路上端的單向閥自行關閉，從而出熱水供沐??；在關閉出水管路之后，水流停止，水流傳感器將信號傳給集成器，集成器關閉雙向循環(huán)泵進入待機，同時單向閥關閉，使增壓管路內的水得到保留。所述的真空管型分體式太陽能熱水器，其在進入有光運行過程中，集成器通過水位傳感器對水箱內水位的檢測，未達設定的水位值，在達設定的等待時間之后打開控制閥進行補水，達到設定的初始水位值便關閉控制閥；而在無光待機過程中，不進行任何補水，這樣可以實現(xiàn)在白天運行往外機送水或用熱水之后，其會自動進行補水，這就可以滿足白天運行換熱有二次補水，以保證水箱在無光回水之后是滿桶水；而無光或晚上在水位下降之后不進行任何的補水，這樣便于保證水箱中的熱水不會被冷水混合而致冷。所述的真空管型分體式太陽能熱水器，其通過集成器，雙向循環(huán)泵的工作時間在超過設定保護時間之后將終至雙向循環(huán)泵的工作，這樣便于保護泵的安全。所述的真空管型分體式太陽能熱水器，其控制板與集成器形成無線搖控連接，并在控制板上設置有顯示溫度的顯示屏幕、設有增壓、回水、進水、恒溫按鈕開關；通過控制板與集成器的無線搖控連接，便于用戶在需要的情況下，在一定范圍內通過無線搖控控制板對熱水器進行有效的控制或使用，可通過按鈕開關來進行手動式的增壓沐浴、手動式的補水、手動式的外機水的排空及手動式的加熱恒溫；且更便于用戶了解水的溫度。本發(fā)明的優(yōu)點:一，內機與集熱外機分體安裝，且集熱外機可以任意自由安裝，不影響整機的運行及熱效能。二，熱水回流不僅提高整機30%的熱效能，且完全避免寒冬凍壞進出水管路。

三，整機非承壓運行，結構簡單合理，運行安全，制造成本低。四，由于外機的水在低光強時排空回流內機水箱，其結水垢大大降低，且整機水是活水，其水質衛(wèi)生、安全。五，淋浴時自動啟動雙向循環(huán)泵進行增壓，用水方便、出水快。六，在外界光線低光強時，能自動啟動電熱棒進行恒溫，且恒溫時的水量能得到有效控制，這樣電熱的速度快、電能消耗小。七，整機防溢流、防漏電。


附圖1為一種真空管型分體式太陽能熱水器的結構示意圖。附圖2為一種真空管型分體式太陽能熱水器內機的結構示意圖。附圖3為一種真空管型分體式太陽能熱水器外機的結構示意圖。附圖4為一種真空管型分體式太陽能熱水器控制板的結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施例作進一步的詳細描述:
如圖1、2中所示實施例中:真空管型分體式太陽能熱水器，它包括一只非承壓內機20及真空管型集熱外機21，內機20由集成器1，以及與之相應并線連接的光傳感器5、雙向循環(huán)泵2、電熱棒24、多只控制閥4、8、水位傳感器6、溫度傳感器23、增壓傳感器0，以及其余部件多只單向閥10、11、過濾閥17、排氣口 16、多路進出水管路13、14、循環(huán)管路12、15、自動增壓管路19、保溫層18及水箱3等構成，并與集熱外機配套構成整機及整機的運行系統(tǒng)；它通過光傳感器5對外界光線的檢測再由集成器I通過各個傳感器的檢測依據(jù)編程來完成對整個系統(tǒng)的自動控制、運行。如圖3所示的實施例中:其集熱外機21上安裝有聯(lián)集箱32，在聯(lián)集箱32兩側連接有集熱真空玻璃管22，并在集熱真空玻璃管的盲端設有尾托31 ;其在聯(lián)集箱32內膽33內安裝有母管30，母管30的一頭為不通水，另一頭與三通7相連相通；其在集熱真空玻璃管22內設有支管29，支管29的一頭與母管30相連相通，另一頭開口通到集熱真空玻璃管22的盲端；其在三通7上設有兩路管路，其中一路與母管30相連相通，另一路與內膽33相通，并在其管路上安裝有單向閥28。如圖4所示的實施例中:其在控制板9上設有顯示溫度的顯示屏幕25，并設有增壓26、回水34、進 水27、恒溫35按鈕開關。
權利要求
1.一種真空管型分體式太陽能熱水器，它主要由儲水水箱(3)與由集熱真空玻璃管(22)構成的集熱外機(21)組成，其特征在于:其內機(20)由集成器(1)，以及與之相應線連接的光傳感器(5)、雙向循環(huán)泵(2)、電熱棒(24)、多只控制閥(4) (8)、水位傳感器￠)、溫度傳感器(23)、水流傳感器(O)，以及其余部件多只單向閥(10) (11)、過濾閥(17)、排氣口(16)、進出水管路(12) (15)、增壓管路(19)、保溫層(18)及儲水箱(3)構成，并通過循環(huán)管路(13) (14)與集熱外機(21)配套構成整機及整機的運行系統(tǒng)；其通過光傳感器(5)對外界光線的檢測再由集成器(I)通過各個傳感器檢測依據(jù)編程來完成對整機系統(tǒng)的控制及運行。
2.根據(jù)權利要求1所述的真空管型分體式太陽能熱水器，其特征在于:其集熱外機(21)上安裝有聯(lián)集箱(32)，在聯(lián)集箱(32)兩側連接有集熱真空玻璃管(22)，并在集熱真空玻璃管的盲端設有尾托(31);其在聯(lián)集箱(32)內膽(33)內安裝有母管(30)，母管(30)的一頭為不通水，另一頭與三通(7)相連相通；其在集熱真空玻璃管(22)內設有支管(29)，支管(29)的一頭與母管(30)相連相通，另一頭開口通到集熱真空玻璃管(22)的盲端；其在三通(7)上設有兩路管路，其中一路與母管(30)相連相通，另一路與內膽(33)相通，并在其管路上安裝有單向閥(28)。
3.根據(jù)權利要求1所述的真空管型分體式太陽能熱水器，其特征在于:其集成器(I)與其相應的光傳感器(5)、水位傳感器￠)、控制閥(8)、控制閥(4)、雙向循環(huán)泵(2)成線連接，并與水箱(3)、循環(huán)管路(13)、(14)、進水管路(15)組合構成有光運行程序，其運行流程為:光傳感器(5)測光強值——達啟動光強值——集成器(I)——水位傳感器(6)檢測水位一打開控制閥⑶一加水一達初始水位值一關閉控制閥⑶一打開控制閥(4)及雙向循環(huán)泵(2)—往外機送水一達設定的運行時間一一關閉控制閥(4)及雙向循環(huán)泵(2)—達循 環(huán)光強值一進入定時間隙性循環(huán)一未達循環(huán)光強值一等待一未達啟動光強值——打開控制閥(4)及雙向循環(huán)泵(2)——定時回水——達到設定的回水時間一關閉控制閥⑷及雙向循環(huán)泵⑵一待機。
4.根據(jù)權利要求1所述的真空管型分體式太陽能熱水器，其特征在于:其通過集成器(I)及與其相應的光傳感器(5)、溫度傳感器(23)、電熱棒(24)構成無光待機過程中的電熱恒溫程序，其運行流程為:光傳感器(5)測光強值一未達啟動光強值一集成器(I)—溫度傳感器(23)檢測水溫——未達設定水溫值——啟動電熱棒(24)加熱——達設定水溫值——關閉電熱棒(24)——待機。
5.根據(jù)權利要求1所述的真空管型分體式太陽能熱水器，其特征在于:其通過集成器(I)及與其相應的水流傳感器(O)、雙向循環(huán)泵(2)及單向閥(10) (11)、增壓管路(19)、出水管路(12)組合構成增壓沐浴程序，并增壓管路(19)的上端高出出水管路(12)的出水口，且形成一定的落差；其運行流程為:打開出水管路(12)——通過落差單向閥(10)打開并進空氣一水流傳感器(O)檢測水流一集成器(I)—啟動雙向循環(huán)泵(2)增壓一單向閥(11)打開、單向閥(10)關閉——用熱水——關閉出水管路(12)——水流傳感器(O)檢測水流一集成器⑴一關閉雙向循環(huán)泵⑵一待機。
6.根據(jù)權利要求1所述的真空管型分體式太陽能熱水器，其特征在于:其在外界光線達到啟動光強值進入有光運行程序中，集成器(I)通過水位傳感器(6)對水箱(3)內水位的檢測，未達設定的水位值，在達設定的等待時間之后打開控制閥(8)進行補水，達到設定的初始水位值便關閉控制閥(8);在無光待機中不進行補水。
7.根據(jù)權利要求1所述的真空管型分體式太陽能熱水器，其特征在于:其通過集成器(I)，雙向循環(huán)泵(2)的工作時間超過設定保護時間之后將終至雙向循環(huán)泵(2)的工作。
8.根據(jù)權利要求1所述的真空管型分體式太陽能熱水器，其特征在于:其控制板(9)與集成器(I)形成無線搖控連接，并在控制板(9)上設置有顯示溫度的顯示屏幕(25)，及設有增壓(26)、回水( 34)、進水(27)、恒溫(35)按鈕開關。
全文摘要
本發(fā)明主要公開了一種真空管型分體式太陽能熱水器，它包括一只非承壓式內機及由集熱真空玻璃真空管構成的外機，內機主要由水箱、集成器、雙向循環(huán)泵、電熱棒、光傳感器、水位傳感器、溫度傳感器，以及其余部件多只單向閥、過濾閥、多只控制閥、多路進出管路口，以及自動增壓管路等，構成整機及整個運行系統(tǒng)。它通過光傳感器對外界光線的檢測再由集成器通過各個傳感器檢測依據(jù)編程來完成對整個系統(tǒng)的自動控制與運行。本發(fā)明具有太陽能熱水器與光同步運行，適時采用電熱棒進行恒溫，其具有實用性強、自動化程度高、整體化強等特點。
文檔編號F24J2/05GK103245075SQ20121003885
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月8日 優(yōu)先權日2012年2月8日
發(fā)明者宓玉敏 申請人:宓玉敏