太陽能集熱器排空系統(tǒng)和太陽能熱水器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了太陽能集熱器排空系統(tǒng)和太陽能熱水器，太陽能集熱器排空裝置包括集熱器裝置、儲熱水箱、排空水箱和水向控制裝置，集熱器裝置分別與排空水箱和儲熱水箱連接，排空水箱位于集熱器裝置的上游，儲熱水箱位于集熱器裝置的下游，水向控制裝置連接于排空水箱和集熱器裝置之間；水向控制裝置可控制水流擇一地從排空水箱流向集熱器裝置或者從集熱器裝置流向排空水箱。由于一方面，集熱器裝置內(nèi)的水流通過水向控制裝置流向排空水箱，起到了防凍的作用；另一方面，集熱器裝置會將排空水箱內(nèi)的水循環(huán)加熱，因而儲熱水箱內(nèi)只存儲熱水，提高太陽能熱水器在冬季的使用效果。
【專利說明】太陽能集熱器排空系統(tǒng)和太陽能熱水器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能熱水器領(lǐng)域，特別是涉及一種太陽能集熱器排空系統(tǒng)和太陽能熱水器。

【背景技術(shù)】
[0002]太陽能熱水器是一種能夠?qū)⑻柟饽苻D(zhuǎn)化為熱能，將水加熱的現(xiàn)代化裝置，節(jié)能且方便。北方地區(qū)在冬季使用平板太陽能熱水器時，由于天氣嚴寒，集熱器內(nèi)的水容易結(jié)冰，就會造成集熱器內(nèi)管道和連接件凍裂，影響太陽能熱水器的使用，甚至?xí)斐商柲芟到y(tǒng)癱瘓。
[0003]目前使用的太陽能熱水器系統(tǒng)防凍方法，通常是集熱器與儲熱水箱之間循環(huán)將水排空，這樣排空后的水又與高溫水混合，造成了一定的熱量損失，太陽能熱水器的使用效果不佳。
實用新型內(nèi)容
[0004]基于此，有必要針對上述問題，提供一種既能有效防凍，又能避免熱量損失、增強使用效果的太陽能集熱器排空系統(tǒng)和太陽能熱水器。
[0005]一種太陽能集熱器排空系統(tǒng)，包括集熱器裝置、儲熱水箱、排空水箱和水向控制裝置，所述集熱器裝置分別與所述排空水箱和所述儲熱水箱連接，且所述排空水箱位于所述集熱器裝置的上游，所述儲熱水箱位于所述集熱器裝置的下游，所述水向控制裝置連接于所述排空水箱和所述集熱器裝置之間；所述水向控制裝置可控制水流擇一地從所述排空水箱流向所述集熱器裝置或者從所述集熱器裝置流向所述排空水箱。
[0006]在其中一個實施例中，所述排空水箱的最大容量大于所述排空水箱的預(yù)設(shè)容量，所述預(yù)設(shè)容量為所述太陽能集熱器排空系統(tǒng)正常工作時的最大容量。
[0007]在其中一個實施例中，所述水向控制裝置包括控制閥和循環(huán)泵，所述控制閥和所述循環(huán)泵并聯(lián)在所述排空水箱和所述集熱器裝置之間；所述循環(huán)泵和所述控制閥設(shè)置成分別控制水流從所述排空水箱流向所述集熱器裝置或從所述集熱器裝置流向所述排空水箱。
[0008]在其中一個實施例中，所述水向控制裝置還包括止回閥，所述止回閥與所述循環(huán)泵串聯(lián)，并與所述控制閥并聯(lián)，且所述止回閥防止水流從所述集熱器裝置流向所述排空水箱。
[0009]在其中一個實施例中，還包括溫控器，所述溫控器設(shè)于所述集熱器裝置上連接所述儲熱水箱的一端；所述溫控器設(shè)有溫度預(yù)定值，所述溫度預(yù)定值包括高溫預(yù)定值和低溫預(yù)定值。
[0010]在其中一個實施例中，集熱器裝置包括第一集熱器組和第二集熱器組在內(nèi)的多個集熱器組，其中相鄰的所述第一集熱器組相比所述第二集熱器組更靠近所述排空水箱；所述第一集熱器組和所述第二集熱器組之間連接有第一通路和第二通路，所述第一通路允許的水流流向為從所述第一集熱器組流向所述第二集熱器組，所述第二通路允許的水流流向為從所述第二集熱器組流向所述第一集熱器組。
[0011]在其中一個實施例中，所述第二通路上設(shè)有單向閥，所述單向閥保證水流在所述第二通路的流向只能從所述第二集熱器組流到所述第一集熱器組。
[0012]在其中一個實施例中，一個所述集熱器組包括多個相互連接的集熱器，所述集熱器的兩側(cè)分別設(shè)有第一端和第二端，所述集熱器組內(nèi)的相鄰所述集熱器的所述第一端對接、相鄰所述集熱器的所述第二端對接。
[0013]在其中一個實施例中，其特征在于，還包括排氣閥，所述排氣閥與所述儲熱水箱連接且與外部空氣接通。
[0014]一種太陽能熱水器，包括上述的太陽能集熱器排空系統(tǒng)。
[0015]上述的一種太陽能集熱器排空系統(tǒng)，由于一方面，集熱器裝置內(nèi)的水流通過水向控制裝置流向排空水箱，集熱器裝置內(nèi)的水自動排空，起到了防凍的作用；另一方面，集熱器裝置會將排空水箱內(nèi)的水循環(huán)加熱，因而儲熱水箱內(nèi)只存儲熱水，不會將未加熱的水排入到儲熱水箱內(nèi)，儲熱水箱內(nèi)的水的溫度始終能滿足人們的使用要求，提高太陽能熱水器在冬季的使用效果。
[0016]上述的一種太陽能熱水器，由于包括上述的太陽能集熱器排空裝置，同理可以提高太陽能熱水器在冬季的使用效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型太陽能集熱器排空系統(tǒng)的較佳實施例示意圖。

【具體實施方式】
[0018]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似改進，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
[0019]需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。
[0020]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實用新型的【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0021]一種太陽能集熱器排空系統(tǒng)100，包括排空水箱10、水向控制裝置30、集熱器裝置50和儲熱水箱90，集熱器裝置50分別與排空水箱10和儲熱水箱90連接，且排空水箱10位于集熱器裝置50的上游，儲熱水箱90位于集熱器裝置50的下游，水向控制裝置30連接于排空水箱10和集熱器裝置50之間；水向控制裝置30可控制水流擇一地從排空水箱10流向集熱器裝置50或者從集熱器裝置50流向排空水箱10。
[0022]排空水箱10、水向控制裝置30、集熱器裝置50和儲熱水箱90之間均由水管連接。排空水箱10設(shè)有冷水進口 12，外部冷水通過冷水進口 12進入排空水箱10，給系統(tǒng)供水。相應(yīng)地，儲熱水箱90設(shè)有熱水出口 92，儲熱水箱90內(nèi)的熱水通過熱水出口 92供給用戶熱水。
[0023]排空水箱10的最大容納容量大于排空水箱10的預(yù)設(shè)容量，所述預(yù)設(shè)容量為太陽能集熱器排空系統(tǒng)100正常工作時的最大容量。這樣，排空工作中集熱器裝置50內(nèi)的水通過水向控制裝置30流向排空水箱10時，排空水箱10有足夠的空間存儲從集熱器裝置50排空的水，防止排空時排空水箱10溢水。具體地，排空水箱10設(shè)有預(yù)留排空水位14和對應(yīng)于所述預(yù)設(shè)容量的正常最高水位，預(yù)留排空水位14高于排空水箱10的正常最高水位。
[0024]水向控制裝置30包括控制閥32和循環(huán)泵34，控制閥32和循環(huán)泵34并聯(lián)在排空水箱10和集熱器裝置50之間；循環(huán)泵34和控制閥32設(shè)置成分別控制水流從排空水箱10流向集熱器裝置50或從集熱器裝置50流向排空水箱10。本實施例中，控制閥32為常開電磁閥，正常工作狀態(tài)下，控制閥32關(guān)閉，循環(huán)泵34將水從排空水箱10泵至集熱器裝置50，排空工作狀態(tài)下，控制閥32打開，循環(huán)泵34關(guān)閉，集熱器裝置50內(nèi)的水流向排空水箱10。
[0025]進一步地，水向控制裝置30還包括止回閥36，止回閥36與循環(huán)泵34串聯(lián)，并與控制閥32并聯(lián)，且止回閥36防止水流從集熱器裝置50流向排空水箱10。在循環(huán)泵34將排空水箱10內(nèi)的水泵入集熱器裝置50時，止回閥36可防止水逆流。
[0026]進一步地，循環(huán)泵34兩端還分別連接閘閥39，循環(huán)泵34與兩端的閘閥39之間分別連接有減震活接38，即止回閥36、循環(huán)泵34、閘閥39和減震活接38串聯(lián)成一條支路后該支路與控制閥32并聯(lián)。循環(huán)泵34開停機時關(guān)閉閘閥39，有利于循環(huán)泵34電機的啟動電流降到最低，防止燒毀電機，循環(huán)泵34和閘閥39之間安裝減震活接38不僅可以方便閘閥39的維修更換，還可以起到減震作用，防止連接的水管震動過大而引起斷裂漏水。
[0027]本實施例中，集熱器裝置50的安裝位置高于排空水箱10、水向控制裝置30的安裝位置和儲熱水箱90。使用時，集熱器裝置50通常安裝在屋頂或者太陽可以照射到的窗戶框上，排空水箱10和水向控制裝置30安裝在低于集熱器裝置50的位置。需要加熱工作時，循環(huán)泵34將排空水箱10內(nèi)的水泵入集熱器裝置50，水在集熱器裝置50內(nèi)加熱后由集熱器裝置50在重力作用下流向儲熱水箱90存儲待用；需要排空工作時，循環(huán)泵34停止工作，集熱器裝置50內(nèi)的水由于重力作用，自動流向水向控制裝置30，由于與循環(huán)泵34串聯(lián)的止回閥36只允許的水流流向為從排空水箱10流向集熱器裝置50，故排空的水通過控制閥32流向排空水箱10。
[0028]太陽能集熱器排空系統(tǒng)100還包括溫控器70，溫控器70設(shè)于集熱器裝置50上連接儲熱水箱90的一端。溫控器70設(shè)有溫度預(yù)定值，該溫度預(yù)定值可根據(jù)用戶需求調(diào)節(jié)。具體地，溫度預(yù)定值包括高溫預(yù)定值和低溫預(yù)定值。
[0029]溫控器70檢測集熱器裝置50的出水溫度。當(dāng)出水溫度大于高溫預(yù)定值時，溫控器70控制循環(huán)泵34和控制閥32通電；反之，當(dāng)出水溫度低于低溫預(yù)定值時，溫控器70控制循環(huán)泵34和控制閥32斷電。本實施例中，溫控器70高溫預(yù)定值為55°C，低溫預(yù)定值為500C。當(dāng)集熱器裝置50出水溫度高于55°C時，常開電磁閥和循環(huán)泵34均通電，常開電磁閥關(guān)閉不允許水流通過，循環(huán)泵34將排空水箱10內(nèi)的冷水泵入集熱器裝置50，冷水在集熱器裝置50內(nèi)加熱后流向儲熱水箱90;當(dāng)出水溫度低于50°C時，常開電磁閥、循環(huán)泵34均斷電，常開電磁閥打開，集熱器裝置50內(nèi)的水由于重力作用自動流向水向控制裝置30，由于循環(huán)泵34與止回閥36串聯(lián)的水路不允許水流從集熱器裝置50流向排空水箱10，因此流到水向控制裝置30的水經(jīng)過常開電磁閥流入排空水箱10。高溫預(yù)定值與低溫預(yù)定值之間有溫度差，使溫控器70的跳變有一個緩沖時間，進而使循環(huán)泵34和控制閥32的開啟或關(guān)閉的跳變有一個緩沖時間，系統(tǒng)工作更平穩(wěn)?？梢岳斫猓谄渌麑嵤├?，高溫預(yù)定值和低溫預(yù)定值的數(shù)值可以設(shè)為其他數(shù)值。
[0030]集熱器裝置50包括第一集熱器組和第二集熱器組在內(nèi)的多個集熱器組52，其中相鄰的第一集熱器組相比第二集熱器組更靠近排空水箱10。第一集熱器組和第二集熱器組之間連接有第一通路54和第二通路56，第一通路54允許的水流流向為從第一集熱器組流向第二集熱器組，第二通路56允許的水流流向為從第二集熱器組流向第一集熱器組。進一步地，第二通路56上有單向閥561，單向閥561保證水流在第二通路56的流向只能從第二集熱器組流到第一集熱器組。該單向閥561保證排空工作過程水不回流，將集熱器組52內(nèi)的水完全排空。
[0031]一個集熱器組52包括多個相互連接的集熱器521 ;集熱器521的兩側(cè)分別設(shè)有第一端5211和第二端5213，集熱器組52內(nèi)的相鄰集熱器521的第一端5211對接、相鄰集熱器521的第二端5213對接。
[0032]集熱器裝置50與水向控制裝置30連接的一端為進水端，與儲熱水箱90連接的一端為出水端，進水端即為集熱器521的第一端5211，出水端即為另一集熱器521的第二端5213。以第一集熱器組和第二集熱器組為例，第一通路54的一端連接第一集熱器組中集熱器521的第二端5213，另一端連接第二集熱器組中集熱器521的第一端5211 ;第二通路56一端旁接于第一通路54連接的第二集熱器組中集熱器521的第一端5211，另一端連接第一集熱器組中集熱器521的第一端5211。
[0033]優(yōu)選地，太陽能集熱器排空系統(tǒng)100還包括排氣閥80，排氣閥80與儲熱水箱90連接且與外部空氣接通。優(yōu)選地，排氣閥80連接在集熱器裝置50與儲熱水箱90之間，排氣閥80的安裝位置高于儲熱水箱90。排氣閥80用于排出儲熱水箱90內(nèi)多余的氣體，平衡儲熱水箱90內(nèi)的氣壓。
[0034]使用上述太陽能集熱器排空系統(tǒng)100，當(dāng)集熱器裝置50的出水溫度高于高溫預(yù)定值時，溫控器70控制常開電磁閥和循環(huán)泵34通電，常開電磁閥關(guān)閉不允許水流通過，循環(huán)泵34將排空水箱10內(nèi)的冷水從排空水箱10泵入集熱器裝置50，此時相鄰的第一集熱器組和第二集熱器組之間的水流通過第一通路54從第一集熱器組流向第二集熱器組，第二通路56不允許水流通過，冷水在集熱器裝置50內(nèi)加熱后流向儲熱水箱90 ;當(dāng)集熱器裝置50出水溫度低于50°C時，溫控器70控制常開電磁閥和循環(huán)泵34斷電，常開電磁閥打開，集熱器裝置50內(nèi)的水由于重力作用自動流向水向控制裝置30，由于循環(huán)泵34與止回閥36串聯(lián)的水路不允許水流從集熱器裝置50流向排空水箱10，所以水流到達水向控制裝置30后通過常開電磁閥流入排空水箱10，相鄰的第一、第二集熱器組之間的水通過第二通路56的單向閥561，從第二集熱器組流向第一集熱器組，集熱器521內(nèi)的水完全排空，集熱器521繼續(xù)加熱。如此循環(huán)，直到儲熱水箱90內(nèi)水滿，系統(tǒng)停止工作。
[0035]可以理解，排空水箱10、集熱器裝置50和儲熱水箱90之間的高度也可不按上述方式設(shè)置，只需要在需要的水流方向設(shè)置循環(huán)泵，水通過循環(huán)泵泵送至相應(yīng)的位置即可。例如，儲熱水箱90可設(shè)置在高于集熱器裝置50的位置，在集熱器裝置50和儲熱水箱90之間設(shè)置循環(huán)泵將水從集熱器裝置50泵至儲熱水箱90即可；類似的，排空水箱10也可設(shè)置在高于集熱器裝置50的位置，對應(yīng)地循環(huán)泵34可省略，而在設(shè)置控制閥32的水路上設(shè)置循環(huán)泵?？偟膩碚f，保證排空水箱10位于集熱器裝置50的上游，而儲熱水箱10位于集熱器裝置90的下游即可。
[0036]上述的太陽能集熱器排空系統(tǒng)100，由于一方面，集熱器裝置50內(nèi)的水流通過水向控制裝置30流回排空水箱10，集熱器裝置50內(nèi)的水自動排空，起到了防凍的作用；另一方面，集熱器裝置50會將排空水箱10內(nèi)的水循環(huán)加熱直到其達到55°，因而儲熱水箱90內(nèi)只存儲熱水，不會將未加熱的水排入到儲熱水箱90內(nèi)，儲熱水箱90內(nèi)的水的溫度始終能滿足人們的使用要求，提高太陽能熱水器在冬季的使用效果。
[0037]—種太陽能熱水器，包括上述的太陽能集熱器排空系統(tǒng)100。同理，該太陽能熱水器能夠?qū)崿F(xiàn)既能有效防凍，又能避免熱量損失、增強使用效果，使得太陽能熱水器在冬季的使用效果增強。
[0038]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能集熱器排空系統(tǒng)，包括集熱器裝置和儲熱水箱，其特征在于，還包括排空水箱和水向控制裝置，所述集熱器裝置分別與所述排空水箱和所述儲熱水箱連接，且所述排空水箱位于所述集熱器裝置的上游，所述儲熱水箱位于所述集熱器裝置的下游，所述水向控制裝置連接于所述排空水箱和所述集熱器裝置之間；所述水向控制裝置可控制水流擇一地從所述排空水箱流向所述集熱器裝置或者從所述集熱器裝置流向所述排空水箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集熱器排空系統(tǒng)，其特征在于，所述排空水箱的最大容量大于所述排空水箱的預(yù)設(shè)容量，所述預(yù)設(shè)容量為所述太陽能集熱器排空系統(tǒng)正常工作時的最大容量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集熱器排空系統(tǒng)，其特征在于，所述水向控制裝置包括控制閥和循環(huán)泵，所述控制閥和所述循環(huán)泵并聯(lián)在所述排空水箱和所述集熱器裝置之間；所述循環(huán)泵和所述控制閥設(shè)置成分別控制水流從所述排空水箱流向所述集熱器裝置或從所述集熱器裝置流向所述排空水箱。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能集熱器排空系統(tǒng)，其特征在于，所述水向控制裝置還包括止回閥，所述止回閥與所述循環(huán)泵串聯(lián)，并與所述控制閥并聯(lián)，且所述止回閥防止水流從所述集熱器裝置流向所述排空水箱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集熱器排空系統(tǒng)，其特征在于，還包括溫控器，所述溫控器設(shè)于所述集熱器裝置上連接所述儲熱水箱的一端；所述溫控器設(shè)有溫度預(yù)定值，所述溫度預(yù)定值包括高溫預(yù)定值和低溫預(yù)定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集熱器排空系統(tǒng)，其特征在于，集熱器裝置包括第一集熱器組和第二集熱器組在內(nèi)的多個集熱器組，其中相鄰的所述第一集熱器組相比所述第二集熱器組更靠近所述排空水箱；所述第一集熱器組和所述第二集熱器組之間連接有第一通路和第二通路，所述第一通路允許的水流流向為從所述第一集熱器組流向所述第二集熱器組，所述第二通路允許的水流流向為從所述第二集熱器組流向所述第一集熱器組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能集熱器排空系統(tǒng)，其特征在于，所述第二通路上設(shè)有單向閥，所述單向閥保證水流在所述第二通路的流向只能從所述第二集熱器組流到所述第一集熱器組。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能集熱器排空系統(tǒng)，其特征在于，一個所述集熱器組包括多個相互連接的集熱器，所述集熱器的兩側(cè)分別設(shè)有第一端和第二端，所述集熱器組內(nèi)的相鄰所述集熱器的所述第一端對接、相鄰所述集熱器的所述第二端對接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集熱器排空系統(tǒng)，其特征在于，還包括排氣閥，所述排氣閥與所述儲熱水箱連接且與外部空氣接通。
10.一種太陽能熱水器，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9中任意一項所述的太陽能集熱器排空系統(tǒng)。
【文檔編號】F24J2/40GK204154006SQ201420566174
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】譚黎明 申請人:深圳市名洋能源科技有限公司