專利名稱：一種室內(nèi)陽(yáng)臺(tái)分體太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到ー種新的陽(yáng)臺(tái)分體式太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，該系統(tǒng)的換熱方法、管道連接以及儲(chǔ)熱水箱與集熱器的相對(duì)安裝位置要求，與常規(guī)陽(yáng)臺(tái)分體太陽(yáng)能熱水器相比都有非常大的改進(jìn)，屬于太陽(yáng)能光熱應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
低碳環(huán)保是我們這個(gè)時(shí)代的主題。太陽(yáng)能熱水器的廣泛和普及性的應(yīng)用也逐步深入，目前市場(chǎng)上的太陽(yáng)能熱水器根據(jù)儲(chǔ)熱水箱與集熱器之間是否可以分開，把太陽(yáng)能熱水器分為兩類，其一集熱器與儲(chǔ)熱水箱在一起無(wú)法分開的一體式太陽(yáng)能熱水器，主要應(yīng)用在屋頂；其ニ是陽(yáng)臺(tái)分體太陽(yáng)能熱水器，集熱器與儲(chǔ)熱水箱可以分開，但兩者分開的距離非常短，在安裝時(shí)有非常嚴(yán)格的要求，一般是集熱器安裝在陽(yáng)臺(tái)外面，儲(chǔ)熱水箱安裝在陽(yáng)臺(tái)內(nèi)偵牝由于目前技術(shù)所限，雖然人們使用的熱水點(diǎn)往往在室內(nèi)的廚房或浴房，但儲(chǔ)熱水箱無(wú)法安裝在用熱水點(diǎn)，使得用熱水既浪費(fèi)又不方便。同時(shí)目前的陽(yáng)臺(tái)分體太陽(yáng)能熱水器基本上全部采用防凍液間接自然循環(huán)換熱，換熱效率、換熱速度都非常不理想。有沒(méi)有辦法通過(guò)技術(shù)的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)集熱器還是安裝在室外的陽(yáng)臺(tái)，但儲(chǔ)熱水箱可以根據(jù)人們的意愿安裝在室內(nèi)任何地方，如陽(yáng)臺(tái)、廚房、浴房等，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高效的換熱。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有分體太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)中的儲(chǔ)熱水箱與集熱器之間的安裝相對(duì)水平距離和垂直距離非常受限制的缺點(diǎn)，以及采用防凍液間接換熱熱效率低的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種全新的室內(nèi)陽(yáng)臺(tái)分體太陽(yáng)能熱水器技術(shù)解決方案，該發(fā)明不僅能實(shí)現(xiàn)兩大部件集熱器與儲(chǔ)熱水箱之間的安裝水平距離擴(kuò)展數(shù)倍，而且垂直方向也實(shí)現(xiàn)可高可低；同時(shí)采用単一的水介質(zhì)直接換熱，換熱速度快效率高，還能實(shí)現(xiàn)零功耗防凍。本發(fā)明解決 其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是ー種室內(nèi)陽(yáng)臺(tái)分體太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括儲(chǔ)熱水箱、集熱器、多通道切換閥、出水泵閥、循環(huán)泵閥和溫控閥，以及各部件之間的連接管道；集熱器與儲(chǔ)熱水箱之間采用循環(huán)置換換熱，兩者相對(duì)位置可高可低，可近可遠(yuǎn)；系統(tǒng)水路的連接是自來(lái)水進(jìn)入系統(tǒng)分兩路，一路連接到出水泵閥入水ロ，一路連接到循環(huán)泵閥入水ロ，循環(huán)泵閥吸水ロ連接到儲(chǔ)熱水箱的循環(huán)出口，循環(huán)泵閥出水ロ連接到多通道切換閥的A接ロ，多通道切換閥的B接ロ通過(guò)水管與集熱器進(jìn)ロ連接在一起，集熱器出ロ處串接ー個(gè)溫控閥后通過(guò)水管連接到多通道切換閥的F接ロ，多通道切換閥的E接ロ連接到儲(chǔ)熱水箱的進(jìn)出口上；出水泵閥吸水ロ連接到多通道切換閥的C接ロ，多通道切換閥的D接ロ連接到儲(chǔ)熱水箱的出入口，出水泵閥出水ロ通過(guò)管道連接到系統(tǒng)的熱水出水□。其中的多通道切換閥是ー種多水流通道切換機(jī)械閥，具有六個(gè)接ロ分別是A接ロ、B接ロ、C接ロ、D接ロ、E接口和F接ロ，通過(guò)多通道切換閥的面板旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)，至少形成接ロ之間三種不同的通斷狀態(tài)，狀態(tài)ー是A接ロ與B接ロ通、C接ロ與D接ロ通、E接ロ與F接口通；狀態(tài)二是B接口與C接口通、E接口與F接口通；狀態(tài)三是A接口與D接口通、E接口與C接口通。狀態(tài)一是系統(tǒng)的正常工作狀態(tài)，上水、加熱、換熱、儲(chǔ)藏以及在儲(chǔ)熱水箱非承壓狀態(tài)下供應(yīng)熱水；狀態(tài)二是系統(tǒng)的防凍工作狀態(tài)，把系統(tǒng)安裝在室外的管道和集熱器本身全部抽空，從而實(shí)現(xiàn)徹底的防凍；狀態(tài)三是系統(tǒng)的承壓供應(yīng)熱水或應(yīng)急供應(yīng)熱水狀態(tài)。其中的出水泵閥和循環(huán)泵閥，純機(jī)械結(jié)構(gòu)，都具有三個(gè)接口，分別是入水口 a、吸水口 b、出水口 C，三口對(duì)應(yīng)的內(nèi)水流通道是一個(gè)文氏通道，高壓的水流從入水口 a流入在吸水口 b處產(chǎn)生負(fù)壓，形成吸水力，從而把與b接口連接的管道中的水吸入泵閥內(nèi)，與從入水口 a流入的水混合后從出水口 c流出。出口泵閥和循環(huán)泵閥結(jié)構(gòu)相似，但在本發(fā)明中的功能不一樣，出口泵閥的功能一方面是為了增加儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的熱水出水壓力，另一方面也對(duì)儲(chǔ)熱水箱中的高溫?zé)崴档饺梭w合適的水溫；循環(huán)泵閥的功能一方面是為了把儲(chǔ)熱水箱底部相對(duì)低溫?zé)崴畯膬?chǔ)熱水箱中吸出與自來(lái)水混合后重新進(jìn)入集熱器中加熱，另一方面是進(jìn)入集熱器中被加熱的水不再是低溫自來(lái)水，而是混合后的中溫水，從而縮短每次在集熱器中加熱所需的時(shí)間，減少熱水在輸送管道中的滯留時(shí)間，間接增加了集熱器與儲(chǔ)熱水箱之間的距離。其中的溫控閥，具有兩個(gè)接口，分別是溫控閥入口和溫控閥出口，該閥是一種純機(jī)械結(jié)構(gòu)，兼有溫控功能和單向截止壓控功能，當(dāng)溫控閥入口壓力大于溫控閥出口壓力時(shí)，溫控閥自動(dòng)檢測(cè)入口處的水溫，當(dāng)入口的水溫到達(dá)預(yù)定溫度時(shí)，溫控閥入口與溫控閥出口連通，反之，當(dāng)溫控閥入口的溫度沒(méi)有達(dá)到預(yù)定溫度，溫控閥入口與溫控閥出口截止；當(dāng)溫控閥入口的壓力不大于溫控閥出口壓力時(shí)，或出口壓力大于入口時(shí)，溫控閥入口和溫控閥出口連通。其中的循環(huán)置換換熱，是系統(tǒng)每次換熱都從儲(chǔ)熱水箱的中循環(huán)出部分的相對(duì)低溫?zé)崴c新流入系統(tǒng)的自來(lái)水充分混合后變成中溫水，然后在自來(lái)水本身壓力下，中溫水去置換在集熱器中已經(jīng)加熱到預(yù)定溫度的熱水，被置換的熱水進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱中儲(chǔ)藏，而用來(lái)置換的中溫水則滯留在集熱器中等待被加熱到預(yù)定溫度和下一次的置換，如此往復(fù)，直到儲(chǔ)熱水箱中的熱水滿為止。這是一種分批分次間隔性快速高效的直接換熱，完全不同于常規(guī)的自然循環(huán)換熱和強(qiáng)制循環(huán)換熱。相比普通的分體太陽(yáng)能熱水器的間接自然循環(huán)換熱，循環(huán)置換換熱速度更快效率更高；相比強(qiáng)制循環(huán)換熱，循環(huán)置換換熱零功耗實(shí)現(xiàn)，不需要任何外加的能源支持。正是采用循環(huán)置換換熱，使得系統(tǒng)的儲(chǔ)熱水箱與集熱器的相對(duì)位置可以非常靈活，即儲(chǔ)熱水箱安裝的位置可以比集熱器高，也可以比集熱器低；兩者的水平距離也可以比現(xiàn)有分體太陽(yáng)能熱水器延長(zhǎng)數(shù)倍。其中儲(chǔ)熱水箱，具有三層結(jié)構(gòu)，分別是外殼、保溫層和內(nèi)膽，具有透氣口、進(jìn)水口、出水口、循環(huán)出口、進(jìn)出口、出入口和超過(guò)一個(gè)以上的輔助接口，透氣口安裝一個(gè)變壓閥；該變壓閥在多通道切換閥處于工作狀態(tài)或防凍狀態(tài)時(shí)，儲(chǔ)熱水箱處于非承壓狀態(tài)，在多通道切換閥處于狀態(tài)三時(shí)，如果水箱水滿繼續(xù)進(jìn)水時(shí)，變壓閥開始動(dòng)作使得透氣口處于封閉狀態(tài)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)承壓供水。輔助接口可以有電輔助加熱接口、溫度檢測(cè)口等。其中的多通道切換閥、循環(huán)泵閥、出水泵閥和閥之間的連接管道，以及閥與儲(chǔ)熱水箱之間的連接管道，可以獨(dú)立于儲(chǔ)熱水箱體外；也可以內(nèi)嵌在儲(chǔ)熱水箱的保溫層中，與儲(chǔ)熱水箱形成一體，多通道切換閥面板的旋轉(zhuǎn)鈕安裝在儲(chǔ)熱水箱的外殼。本發(fā)明的工作原理描述如下多通道切換閥的面板旋鈕放置在狀態(tài)一，即A接口與B接ロ連通、C接ロ與D接ロ連通、E接ロ與F接ロ連通，開始工作時(shí)儲(chǔ)熱水箱和集熱器都沒(méi)有水，自來(lái)水流入進(jìn)水ロ，通過(guò)循環(huán)泵閥、多通道切換閥的A接ロ、B接ロ、連接管道、集熱器，從集熱器出口流出，由于水溫沒(méi)有達(dá)到溫控閥的預(yù)定溫度，致使連接在集熱器出口處的溫控閥截止水的繼續(xù)流動(dòng)，水被滯留在集熱器中等待加熱。集熱器不斷吸收太陽(yáng)能，加熱集熱器內(nèi)部的水，當(dāng)集熱器內(nèi)的水溫加熱到溫控閥的預(yù)定溫度，溫控閥打開，管道中的水在自來(lái)水的壓カ下繼續(xù)開始流動(dòng)，集熱器中已經(jīng)加熱的水，流過(guò)溫控閥、連接管道、多通道切換閥的F接ロ、多通道切換閥的E接ロ、連接管道、儲(chǔ)熱水箱的進(jìn)出ロ流入到儲(chǔ)熱水箱中儲(chǔ)藏。等到新流入的水把在集熱器中已經(jīng)加熱的水全部推壓進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱中后，新進(jìn)入的水的溫度無(wú)法達(dá)到溫控閥的預(yù)定溫度，致使溫控閥重新截止，新進(jìn)入的水重新被滯留在集熱器中等待下一次的開始。這就是一個(gè)完整的置換換熱過(guò)程。等到儲(chǔ)熱水箱中已經(jīng)有熱水以后，以后的毎次置換換熱進(jìn)入集熱器中的水就不完全是自來(lái)水，而是自來(lái)水與從儲(chǔ)熱水箱中循環(huán)出來(lái)的部分熱水混合后的中溫水，以后的換熱就是ー種循環(huán)置換換熱過(guò)程，直到儲(chǔ)熱水箱中水滿為止。在用熱水吋，自來(lái)水流過(guò)出水泵閥，在出水泵閥的吸水ロ處產(chǎn)生負(fù)壓，儲(chǔ)熱水箱的熱水通過(guò)儲(chǔ)熱水箱的出入口不斷地流向多通道切換閥的D接ロ、C接ロ、出水泵閥吸水口 b,流入出水泵閥與從 出水泵閥入水ロ a流入的自來(lái)水的混合后從出水口 c流出，流向用熱水管道。多通道切換閥面板旋鈕放置在狀態(tài)ニ，即B接ロ與C接ロ連通、E接ロ與F接ロ連通，由于B接ロ與C接ロ連通，在出水泵閥的作用下C接ロ具有負(fù)壓的吸力，使得與C接ロ連通的相應(yīng)管道中的水失去壓力，集熱器出口處的溫控閥重新連通，多通道切換閥的E接ロ通過(guò)管道與儲(chǔ)熱水箱的透氣ロ連通。抽水排空的路徑儲(chǔ)熱水箱透氣ロ、儲(chǔ)熱水箱進(jìn)出口、連接管道、多通道切換閥的E接ロ、F接ロ、連接管道、溫控閥、集熱器、連接管道、B接ロ、C接ロ、出水泵閥吸水ロ b，由此在出水泵閥的工作下，管路中的水全部吸空，安裝在室外的管路，包括集熱器中無(wú)水，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的零功耗抽水排空防凍。多通道切換閥面板旋鈕放置在狀態(tài)三，即A接ロ與D接ロ連通、E接ロ與C接ロ連通，此狀態(tài)下自來(lái)水通過(guò)循環(huán)泵閥與儲(chǔ)熱水箱中循環(huán)出的水混合后，又從D接ロ通過(guò)水管流入到儲(chǔ)熱水箱中，由于流入的水量一定大于循環(huán)出的水量，儲(chǔ)熱水箱中的水位不斷上升，如果儲(chǔ)熱水箱水滿后繼續(xù)此狀態(tài)，儲(chǔ)熱水箱的透氣口上安裝的變壓閥會(huì)關(guān)閉透氣ロ，使儲(chǔ)熱水箱中的高位熱水通過(guò)儲(chǔ)熱水箱的進(jìn)出ロ、連接管道、多通道切換閥的E接ロ、多通道切換閥的C接ロ、出水泵閥吸水ロ b，然后通過(guò)出水泵閥的出水ロ c流入熱水管道。此時(shí)的熱水是ー種承壓壓熱水。另ー種情況是儲(chǔ)熱水箱只是加入部分的自來(lái)水，或加滿水以后，通過(guò)電輔助加熱，然后回到狀態(tài)一中使用熱水，這是ー種系統(tǒng)應(yīng)急用熱水。本發(fā)明的有益效果是，ー種室內(nèi)陽(yáng)臺(tái)分體太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，儲(chǔ)熱水箱與集熱器之間采用循環(huán)置換換熱，不僅換熱效率高速度快，而且兩者之間可分開的水平間距和垂直間距都有大幅度延長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)熱水箱安裝在室內(nèi)，集熱器安裝在陽(yáng)臺(tái)；系統(tǒng)不僅同時(shí)支持非承壓供應(yīng)熱水和承壓供應(yīng)熱水，而且還能實(shí)現(xiàn)零功耗的抽水排空防凍。系統(tǒng)提供的是ー種定溫?zé)崴?，并通過(guò)一個(gè)單體的機(jī)械閥的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)工作、防凍、非承壓供應(yīng)熱水、承壓供應(yīng)熱水等狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，使用非常方便簡(jiǎn)潔，整個(gè)系統(tǒng)成本低且穩(wěn)定可靠，具有良好的推廣使用價(jià)值。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的連接示意圖。圖2是三閥體內(nèi)嵌在儲(chǔ)熱水箱的系統(tǒng)連接示意圖。圖中101.儲(chǔ)熱水箱，102.集熱器，103.多通道切換閥，104.出水泵閥，105.循環(huán)泵閥，106.溫控閥，201.進(jìn)水口，202.出水口，203.循環(huán)出口，204.進(jìn)出口，205.出入口，206.透氣口，207.輔助接口，210.進(jìn)口，211.出口，220.置換出口，221.置換入口，301.水箱外殼，302.保溫層，303.內(nèi)膽。
具體實(shí)施例方式在圖中，根據(jù)正常工作狀態(tài)的水路流向來(lái)描述本發(fā)明各部件之間的連接關(guān)系，自來(lái)水流入進(jìn)水口(201)分成兩路，一路流入到循環(huán)泵閥(105)的入水口 a，另一路流入到出水泵閥(104)的入水口 a;循環(huán)泵閥(105)的吸水口 b連接到儲(chǔ)熱水箱(101)的循環(huán)出口(203)，循環(huán)泵閥(105)的出水口 c連接到多通道切換閥(103)的A接口上，多通道切換閥(103)的B接口通過(guò)管道連接到集熱器(102)的進(jìn)口(210)上，集熱器(102)的出口(211)處串接一個(gè)溫控閥(106)后，再通過(guò)管道連接到多通道切換閥(103)的F接口上，多通道切換閥(103)的E接口通過(guò)水管連接到儲(chǔ)熱水箱(101)的進(jìn)出口(204)上，儲(chǔ)熱水箱(101)的出入口( 205 )連接到多通道切換閥(103 )的D接口，多通道切換閥(103 )的C接口連接到出水泵閥(104)的吸水口 b上，出水泵閥(104)的出水口 c與出水口(202)連接在一起。根據(jù)以上的連接，以下描述本發(fā)明的各工作狀態(tài)的工作原理和技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。正常工作狀態(tài)，即多通道切換閥(103)的面板旋鈕在狀態(tài)一，即A接口與B接口連通、C接口與D接口連通、E接口與F接口連通。自來(lái)水從進(jìn)水口(201)流入，一路流入到出水泵閥(104)的入水口 a，另一路流入到循環(huán)泵閥(105)的入水口 a ;帶壓的自來(lái)水在流經(jīng)循環(huán)泵閥(105)時(shí)，循環(huán)泵閥(105)的內(nèi)部是一個(gè)文氏水流通道，帶壓的水流流過(guò)此通道，在吸水口 b處會(huì)產(chǎn)生低于大氣的負(fù)壓，由此在吸水口 b處產(chǎn)生吸力，類似于水泵抽水，如果此時(shí)儲(chǔ)熱水箱(101)中有熱水，則會(huì)把儲(chǔ)熱水箱(101)中的熱水抽出，通過(guò)循環(huán)出口(203)流出，流入到循環(huán)泵閥(105)中與剛才流入的帶壓自來(lái)水混合成帶壓的中溫水，從循環(huán)泵閥(105)的出水口 c流出進(jìn)入A接口，流向多通道切換閥(103)的B接口，通過(guò)B接口的管道流向集熱器(102)的進(jìn)口(210)，流入集熱器(102)中，然后從集熱器(102)出口(211)流出，帶壓的中溫水一方面是一種有壓水，另一方面水溫比自來(lái)水水溫高，但此水溫又沒(méi)有達(dá)到溫控閥(106)的預(yù)定溫度，致使在集熱器(102)出口(211)附近的串接的溫控閥(106)通道截?cái)啵鞑辉倭鲃?dòng)，帶壓的中溫水滯留在集熱器(102)中，進(jìn)水口(201)的自來(lái)水不再流入系統(tǒng)。集熱器(102)不斷地吸收太陽(yáng)能，不斷地加熱在集熱器(102)內(nèi)部的水的溫度，當(dāng)集熱器(102)內(nèi)的水溫達(dá)到溫控閥(106)的預(yù)定溫度，溫控閥(106)啟動(dòng)打開，進(jìn)水口(201)的自來(lái)水重新開始流入系統(tǒng)，管道中的水在自來(lái)水的壓力下重新開始流動(dòng)，循環(huán)泵閥(105)重新產(chǎn)生新的中溫水，新產(chǎn)生的中溫水在自來(lái)水的壓力下把集熱器(102)中已經(jīng)被加熱到預(yù)定溫度的熱水全部推壓流出集熱器(102)，通過(guò)連接管道和多通道切換閥(103)的F接口、E接口，從儲(chǔ)熱水箱的進(jìn)出口(204)全部流入到儲(chǔ)熱水箱(101)中進(jìn)行保溫儲(chǔ)藏；而當(dāng)新的中溫水流入到溫控閥(106)時(shí)，由于水溫沒(méi)有達(dá)到溫控閥(106)的預(yù)定溫度，水路被溫控閥(106)重新截?cái)?，新的中溫水被重新截留在集熱?102)中，等待加熱，這就是ー個(gè)完整的循環(huán)置換換熱，毎次都是采用循環(huán)出來(lái)的中溫水去置換掉在集熱器(102)中已經(jīng)加熱到預(yù)定溫度的熱水進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱(101)中儲(chǔ)藏，而本身的中溫水則滯留在集熱器(102)中等待下一次循環(huán)置換的開始，這樣的循環(huán)置換換熱不斷重復(fù)進(jìn)行，直到儲(chǔ)熱水箱(101)的水滿為止。此時(shí)儲(chǔ)熱水箱(101)中的熱水是ー種定溫?zé)崴?。在以上狀態(tài)中，儲(chǔ)熱水箱(101)出于非承壓狀態(tài)，使用熱水，打開熱水管道的閥，即與出水ロ(202)連通的管道中的閥門，自來(lái)水從進(jìn)水ロ(201)流入，在出水泵閥(104)的入水口 a流入，帶壓的自來(lái)水在流經(jīng)出水泵閥(104)時(shí)，出水泵閥(104)的內(nèi)部是ー個(gè)文氏水流通道，帶壓的水流流過(guò)此通道，在吸水ロ b處會(huì)產(chǎn)生低于大氣的負(fù)壓，由此在吸水ロ b處產(chǎn)生吸力，類似于水泵抽水，與出水泵閥(104)吸水ロ b相連的多通道切換閥(103)的C接ロ、D接ロ、儲(chǔ)熱水箱(101)的出入口(205)會(huì)產(chǎn)生抽水力，儲(chǔ)熱水箱(101)中的熱水不斷地被抽出，流入到出水泵閥(104)中與剛才流入的帶壓自來(lái)水混合成帶壓的合適體溫的熱水，從出水泵閥(104)的出水ロ c流出，流向出水口(202)進(jìn)入熱水管道，此時(shí)熱水管道中的熱水是ー種具有一定壓カ的熱水，也就是說(shuō)通過(guò)出水泵閥(104)把在儲(chǔ)熱水箱(101)中的非承壓熱水轉(zhuǎn)變成ー種帶一定壓カ的熱水。當(dāng)然由此帶來(lái)的一個(gè)問(wèn)題是從熱水管出來(lái)的熱水溫度會(huì)低于儲(chǔ)熱水箱(101)中的熱水溫度，但因?yàn)閮?chǔ)熱水箱(101)中本身是ー種定溫?zé)崴?，通過(guò)出水泵閥(104)的混合可以調(diào)整到一個(gè)合適的溫度。如果需要系統(tǒng)提供更高的水溫，或者在非承壓狀態(tài)下更大的熱水 壓力，可以采用電控的水泵來(lái)代替使用熱水時(shí)的出水泵閥(104)，電控水泵可以直接串連接在熱水管路中，本發(fā)明不排斥使用電控水泵。防凍工作狀態(tài)，無(wú)論哪ー種太陽(yáng)能熱水器，集熱器(102)和相應(yīng)的部分連接管道都是安裝在室外，在室外部分當(dāng)溫度在零下時(shí)都有一個(gè)防凍的問(wèn)題。本發(fā)明由于是采用的水參與的直接換熱，提供是ー種零功耗的抽水排空防凍方案。需要做的步驟是，轉(zhuǎn)動(dòng)多通道切換閥(103)的旋鈕放置到狀態(tài)ニ，此時(shí)多通道切換閥(103)各接ロ的連通關(guān)系是，B接ロ與C接ロ連通、E接ロ與F接ロ連通。從上面正常工作狀態(tài)描述中我們已經(jīng)了解到，只要出水ロ(202)暢通，由于出水泵閥(104)在工作時(shí)，對(duì)應(yīng)的吸水ロ b就會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓，由此與吸水ロb連接在一起的C接ロ就是ー個(gè)具有低于大氣的負(fù)壓接ロ，當(dāng)B接ロ與C接ロ連通吋，與B接ロ相連的管道從原來(lái)承受的自來(lái)水正向壓カ變成負(fù)壓，在管路中串聯(lián)的溫控閥(106)從截止變成連通，管路通過(guò)多通道切換閥的F接ロ、E接ロ、儲(chǔ)熱水箱的進(jìn)出ロ(204)和儲(chǔ)熱水箱的透氣ロ(206)與大氣連通。由此把相應(yīng)管路中的水全部通過(guò)出水泵閥(104)抽空，包括集熱器中的水。由于管路中無(wú)水實(shí)現(xiàn)徹底的防凍。由于能零功耗進(jìn)行抽水排空防凍，本發(fā)明的集熱器可以采用平板集熱器，也可以采用真空管集熱器。應(yīng)急供熱水或承壓供應(yīng)熱水狀態(tài)，多通道切換閥(103)的面板旋鈕轉(zhuǎn)到狀態(tài)三，即A接ロ與D接ロ連通、C接ロ與E接ロ連通。本狀態(tài)依賴儲(chǔ)熱水箱(101)在水滿以后是否繼續(xù)進(jìn)水，分成兩種情況，情況ー是儲(chǔ)熱水箱(101)進(jìn)部分冷水，最多水滿以后不再繼續(xù)進(jìn)水，通過(guò)電輔助加熱儲(chǔ)熱水箱中的水，回到狀態(tài)一中使用熱水，這是應(yīng)急供應(yīng)熱水；另ー情況是，加入冷水后也采用電加熱儲(chǔ)熱水箱中的水，但在儲(chǔ)熱水箱(101)水滿以后繼續(xù)進(jìn)水，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到承壓供應(yīng)熱水狀態(tài)，狀態(tài)不變的情況下，使用熱水，此時(shí)是ー邊進(jìn)冷水，一邊出熱水，出來(lái)的熱水是ー種完全承壓的熱水，此時(shí)系統(tǒng)等同于一臺(tái)電熱水器。自來(lái)水從進(jìn)水ロ( 201)流入，通過(guò)循環(huán)泵閥(105 )從多通道切換閥A接ロ流出到D接ロ，再?gòu)腄接ロ流出，進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱(101)的出入口(205)流入到儲(chǔ)熱水箱(101)中，此時(shí)自來(lái)水直接流入到儲(chǔ)熱水箱中，儲(chǔ)熱水箱(101)中的水位不斷上升。由于自來(lái)水直接流入儲(chǔ)熱水箱，沒(méi)有通過(guò)集熱器加熱，此時(shí)只能通過(guò)輔助接口(207)上的電輔助加熱水箱中的水。如果加完冷水后，回到狀態(tài)一中開始使用熱水，此是只是系統(tǒng)一種應(yīng)急供應(yīng)熱水；如果儲(chǔ)熱水箱(101)滿以后繼續(xù)把冷水加入，上升的水位會(huì)把透氣口上安裝的變壓閥啟動(dòng)關(guān)閉透氣口，此時(shí)儲(chǔ)熱水箱(101)形成一個(gè)封閉系統(tǒng)，上升的熱水會(huì)從進(jìn)出口(204)中流出通過(guò)管道流入到多通道切換閥E接口、C接口，通過(guò)出水泵閥(104)的吸水口 b和出水口 c流出，進(jìn)入熱水管道。此時(shí)熱水管道中的熱水是一種承壓熱水，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)承壓供應(yīng)熱水。是一種頂水式出熱水方式。在圖2中所示的是把多通道切換閥(103)、循環(huán)泵閥(105)、出水泵閥(104)以及相應(yīng)的與儲(chǔ)熱水箱(101)內(nèi)膽(303)連接管道內(nèi)嵌在儲(chǔ)熱水箱(101)的保溫層(302)中的架構(gòu)連接示意圖，此時(shí)，對(duì)于整個(gè)儲(chǔ)熱水箱(101)來(lái)說(shuō)，主要的連接接口就是進(jìn)水口( 201)、出水口(202)、置換出口(220)和置換入口(221)，在儲(chǔ)熱水箱(101)的外殼(301)面板上嵌連一個(gè)多通道切換閥(103)的面板旋鈕。整個(gè)系統(tǒng)非常簡(jiǎn)潔、全機(jī)械結(jié)構(gòu)，成本低穩(wěn)定可靠。以上闡述了本發(fā)明的基本原理和主要特征，本發(fā)明不受實(shí)施條例的限制，在不脫離本發(fā)明的基本原理和主要特征的前提下所作出的改進(jìn)和變化，都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種室內(nèi)陽(yáng)臺(tái)分體太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)包括儲(chǔ)熱水箱、集熱器、多通道切換閥、出水泵閥、循環(huán)泵閥和溫控閥，以及各部件之間的連接管道；集熱器與儲(chǔ)熱水箱之間采用循環(huán)置換換熱，兩者相對(duì)位置可高可低，可近可遠(yuǎn)；系統(tǒng)水路的連接是自來(lái)水進(jìn)入系統(tǒng)分兩路，一路連接到出水泵閥入水口，一路連接到循環(huán)泵閥入水口，循環(huán)泵閥吸水口連接到儲(chǔ)熱水箱的循環(huán)出口，循環(huán)泵閥出水口連接到多通道切換閥的A接口，多通道切換閥的B接口通過(guò)水管與集熱器進(jìn)口連接在一起，集熱器出口處串接一個(gè)溫控閥后通過(guò)水管連接到多通道切換閥的F接口，多通道切換閥的E接口連接到儲(chǔ)熱水箱的進(jìn)出口上；出水泵閥吸水口連接到多通道切換閥的C接口，多通道切換閥的D接口連接到儲(chǔ)熱水箱的出入口，出水泵閥出水口通過(guò)管道連接到系統(tǒng)的熱水出水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)陽(yáng)臺(tái)分體太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，其特征是，所述的多通道切換閥是一種多水流通道切換機(jī)械閥，具有六個(gè)接口分別是A接口、B接口、C接口、D接口、E接口和F接口，通過(guò)多通道切換閥的面板旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)，至少形成接口之間三種不同的通斷狀態(tài)，狀態(tài)一是A接口與B接口通、C接口與D接口通、E接口與F接口通；狀態(tài)二是B接口與C接口通、E接口與F接口通；狀態(tài)三是A接口與D接口通、E接口與C接口通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)陽(yáng)臺(tái)分體太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，其特征是，所述的出水泵閥和循環(huán)泵閥，純機(jī)械結(jié)構(gòu)，都具有三個(gè)接口，分別是入水口 a、吸水口 b、出水口 C，三口對(duì)應(yīng)的內(nèi)水流通道是一個(gè)文氏通道，高壓的水流從入水口 a流入在吸水口 b處產(chǎn)生負(fù)壓，形成吸水力，從而把與b接口連接的管道中的水吸入泵閥內(nèi)，與從入水口 a流入的水混合后從出水口 c流出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)陽(yáng)臺(tái)分體太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，其特征是，所述的溫控閥，具有兩個(gè)接口，分別是溫控閥入口和溫控閥出口，該閥是一種純機(jī)械結(jié)構(gòu)，兼有溫控功能和單向截止壓控功能，當(dāng)溫控閥入口壓力大于溫控閥出口壓力時(shí)，溫控閥自動(dòng)檢測(cè)入口處的水溫，當(dāng)入口的水溫到達(dá)預(yù)定溫度時(shí)，溫控閥入口與溫控閥出口連通，反之，當(dāng)溫控閥入口的溫度沒(méi)有達(dá)到預(yù)定溫度，溫控閥入口與溫控閥出口截止；當(dāng)溫控閥入口的壓力不大于溫控閥出口壓力時(shí)，或出口壓力大于入口時(shí)，溫控閥入口和溫控閥出口連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)陽(yáng)臺(tái)分體太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，其特征是，所述的循環(huán)置換換熱，是系統(tǒng)每次換熱都從儲(chǔ)熱水箱的中循環(huán)出部分的相對(duì)低溫?zé)崴c新流入系統(tǒng)的自來(lái)水充分混合后變成中溫水，然后在自來(lái)水本身壓力下，中溫水去置換在集熱器中已經(jīng)加熱到預(yù)定溫度的熱水，被置換的熱水進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱中儲(chǔ)藏，而用來(lái)置換的中溫水則滯留在集熱器中等待被加熱到預(yù)定溫度和下一次的置換，如此往復(fù)，直到儲(chǔ)熱水箱中的熱水滿為止。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)陽(yáng)臺(tái)分體太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，其特征是所述的儲(chǔ)熱水箱，具有三層結(jié)構(gòu)，分別是外殼、保溫層和內(nèi)膽，具有透氣口、進(jìn)水口、出水口、循環(huán)出口、進(jìn)出口、出入口和超過(guò)一個(gè)以上的輔助接口，透氣口安裝一個(gè)變壓閥；該變壓閥在多通道切換閥處于工作狀態(tài)或防凍狀態(tài)時(shí)，儲(chǔ)熱水箱處于非承壓狀態(tài)，在多通道切換閥處于狀態(tài)三時(shí)，如果水箱水滿繼續(xù)進(jìn)水時(shí)，變壓閥開始動(dòng)作使得透氣口處于封閉狀態(tài)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)承壓供水。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)陽(yáng)臺(tái)分體太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，其特征是所述的多通道切換閥、循環(huán)泵閥、出水泵閥和閥之間的連接管道，以及閥與儲(chǔ)熱水箱之間的連接管道， 可以獨(dú)立于儲(chǔ)熱水箱體外；也可以內(nèi)嵌在儲(chǔ)熱水箱的保溫層中，與儲(chǔ)熱水箱形成一體，多通道切換閥面板的旋轉(zhuǎn)鈕安裝在儲(chǔ)熱水箱的外売。
全文摘要
一種室內(nèi)陽(yáng)臺(tái)分體太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括儲(chǔ)熱水箱、集熱器、多通道切換閥、出水泵閥、循環(huán)泵閥和溫控閥，以及各部件之間的連接管道；儲(chǔ)熱水箱與集熱器之間采用循環(huán)置換換熱，不僅換熱效率高速度快，而且兩者之間可分開的水平間距和垂直間距都有大幅度延長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)熱水箱安裝在室內(nèi)，集熱器安裝在陽(yáng)臺(tái)；系統(tǒng)不僅同時(shí)支持非承壓供應(yīng)熱水和承壓供應(yīng)熱水，而且還能實(shí)現(xiàn)零功耗的抽水排空防凍。系統(tǒng)提供的是一種定溫?zé)崴⑼ㄟ^(guò)一個(gè)單體的機(jī)械閥的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)工作、防凍、非承壓供應(yīng)熱水、承壓供應(yīng)熱水等狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，使用非常方便簡(jiǎn)潔，整個(gè)系統(tǒng)成本低且穩(wěn)定可靠，具有良好的推廣使用價(jià)值。
文檔編號(hào)F24J2/46GK103062928SQ20131004059
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月3日
發(fā)明者徐何燎 申請(qǐng)人:徐何燎