一種太陽(yáng)能熱水器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能熱水器。
【背景技術(shù)】
:
[0002]目前，我國(guó)的太陽(yáng)能熱水器應(yīng)用十分廣泛，但是人們?nèi)粘Ｊ褂锰?yáng)能熱水器的次數(shù)和總時(shí)間相對(duì)于其閑置時(shí)間而言少很多，常年絕大多數(shù)時(shí)間太陽(yáng)能熱水器處于閑置的狀態(tài)，使太陽(yáng)能熱水器里面產(chǎn)生的熱水的熱能白白損耗，太陽(yáng)能利用率非常低，當(dāng)夏季日照特別強(qiáng)烈時(shí)，太陽(yáng)能熱水器內(nèi)的水溫往往很高，長(zhǎng)時(shí)間容易產(chǎn)生大量的水垢，對(duì)太陽(yáng)能熱水器的水箱和管路造成損害，極大的縮短了太陽(yáng)能熱水器的使用壽命，而當(dāng)陰雨天等日照不足以及晚上無(wú)日照時(shí)，太陽(yáng)能熱水器內(nèi)的水溫往往又滿足不了人們的使用要求，人們需要啟動(dòng)電加熱來(lái)使水溫升高，既浪費(fèi)能源又造成了費(fèi)用的支出，為了能更高效的利用太陽(yáng)能熱水器的余熱，解決太陽(yáng)能熱水器白天熱能白白流失，夜間需要另外電加熱的情況，人們提出了利用溫差發(fā)電產(chǎn)生可存儲(chǔ)的電能的方法，目前利用溫差發(fā)電的方式大都是在太陽(yáng)能熱水器上加裝溫差發(fā)電貼片，利用溫差發(fā)電貼片兩側(cè)的溫差產(chǎn)生電能，但是這種發(fā)電方式產(chǎn)生電能的效率很低，而且由于太陽(yáng)能熱水器內(nèi)部熱水的溫度變化較大(與陽(yáng)光、室外氣溫、用熱水情況等因素有關(guān))，相應(yīng)的熱水與外界環(huán)境的溫差變化也大，這就導(dǎo)致溫差發(fā)電材料的溫差發(fā)電電壓也變化大，有時(shí)可達(dá)到相差一倍以上，這就導(dǎo)致它給可充電電池充電的工況變化大，當(dāng)熱水與外界環(huán)境的溫差很大時(shí)，溫差發(fā)電電壓會(huì)過(guò)高，使溫差發(fā)電電能在溫差發(fā)電材料內(nèi)阻上的損耗增加，不利于溫差發(fā)電的效率，未能很好地解決太陽(yáng)能熱水器余熱利用的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0003]本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種太陽(yáng)能熱水器，它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，余熱利用率高，通過(guò)將白天產(chǎn)生的過(guò)高溫度的熱水的熱能轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)起來(lái)，當(dāng)夜間或陰雨天氣時(shí)將存儲(chǔ)的電能通過(guò)電加熱器對(duì)水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱，自動(dòng)調(diào)節(jié)熱水器內(nèi)的水溫，既避免了水溫過(guò)高產(chǎn)生水垢影響太陽(yáng)能熱水器的使用壽命，又大大提高了太陽(yáng)能的利用效率，減小了熱能的白白損耗和額外電能的支出，增強(qiáng)了太陽(yáng)能熱水器的適用性，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種太陽(yáng)能熱水器，包括安裝在支撐架上的集熱器和水箱，一位于水箱外側(cè)的出水管路的一端與水箱一側(cè)相連通，出水管路的另一端經(jīng)一電磁閥與一設(shè)在蒸發(fā)器內(nèi)部的熱交換管的上端相連，蒸發(fā)器內(nèi)盛有浸沒(méi)熱交換管外表面的有機(jī)工質(zhì)，熱交換管的下端與一回水管路的一端相連通，回水管路的另一端經(jīng)一循環(huán)水泵與水箱的另一側(cè)相連通，一位于蒸發(fā)器外側(cè)的工質(zhì)蒸汽管道的一端與蒸發(fā)器的頂部相連通，工質(zhì)蒸汽管道的另一端與一膨脹透平機(jī)的工質(zhì)入口相連通，膨脹透平機(jī)的輸出軸與一發(fā)電機(jī)的輸入端相連，發(fā)電機(jī)的輸出端通過(guò)導(dǎo)線經(jīng)一逆變器與一蓄電池的輸入端相連，膨脹透平機(jī)的工質(zhì)出口通過(guò)一連通管與一冷凝器的輸入端相連通，冷凝器的輸出端通過(guò)一工質(zhì)回流管道經(jīng)一工質(zhì)泵與蒸發(fā)器的底部相連通，在水箱的內(nèi)部分別安裝有一電加熱器和一溫度傳感器，所述溫度傳感器、電磁閥和蓄電池分別通過(guò)導(dǎo)線與控制裝置相連，所述溫度傳感器、電磁閥、電加熱器、循環(huán)水泵和工質(zhì)泵分別通過(guò)導(dǎo)線與蓄電池的輸出端相連。
[0006]所述發(fā)電機(jī)為三相同步發(fā)電機(jī)。
[0007]在蒸發(fā)器的頂端設(shè)有一泄壓閥。
[0008]所述蒸發(fā)器內(nèi)的有機(jī)工質(zhì)為五氟丙烷。
[0009]本發(fā)明采用上述方案，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，余熱利用率高，通過(guò)將白天產(chǎn)生的過(guò)高溫度的熱水的熱能轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)起來(lái)，當(dāng)夜間或陰雨天氣時(shí)將存儲(chǔ)的電能通過(guò)電加熱器對(duì)水箱內(nèi)的水進(jìn)行加熱，自動(dòng)調(diào)節(jié)熱水器內(nèi)的水溫，既避免了水溫過(guò)高產(chǎn)生水垢影響太陽(yáng)能熱水器的使用壽命，又大大提高了太陽(yáng)能的利用效率，減小了熱能的白白損耗和額外電能的支出，增強(qiáng)了太陽(yáng)能熱水器的適用性，方便了人們的生活，有利于節(jié)能環(huán)保，適于廣泛推廣使用。
【附圖說(shuō)明】
:
[0010]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中，1、集熱器，2、水箱，3、出水管路，4、電磁閥，5、蒸發(fā)器，6、回水管路，7、循環(huán)水泵，8、工質(zhì)蒸汽管道，9、膨脹透平機(jī)，10、發(fā)電機(jī)，11、逆變器，12、蓄電池，13、連通管，14、冷凝器，15、工質(zhì)回流管道，16、工質(zhì)泵，17、電加熱器，18、溫度傳感器，19、泄壓閥，20、熱交換管。
【具體實(shí)施方式】
:
[0012]為能清楚說(shuō)明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】，并結(jié)合其附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0013]如圖1所示，一種太陽(yáng)能熱水器，包括安裝在支撐架上的集熱器I和水箱2，一位于水箱2外側(cè)的出水管路3的一端與水箱2 —側(cè)相連通，出水管路3的另一端經(jīng)一電磁閥4與一設(shè)在蒸發(fā)器5內(nèi)部的熱交換管20的上端相連，蒸發(fā)器5內(nèi)盛有浸沒(méi)熱交換管20外表面的有機(jī)工質(zhì)，熱交換管20的下端與一回水管路6的一端相連通，回水管路6的另一端經(jīng)一循環(huán)水泵7與水箱2的另一側(cè)相連通，一位于蒸發(fā)器5外側(cè)的工質(zhì)蒸汽管道的一端與蒸發(fā)器5的頂部相連通，工質(zhì)蒸汽管道的另一端與一膨脹透平機(jī)9的工質(zhì)入口相連通，膨脹透平機(jī)9的輸出軸與一發(fā)電機(jī)10的輸入端相連，發(fā)電機(jī)10的輸出端通過(guò)導(dǎo)線經(jīng)一逆變器11與一蓄電池12的輸入端相連，膨脹透平機(jī)9的工質(zhì)出口通過(guò)一連通管13與一冷凝器14的輸入端相連通，冷凝器14的輸出端通過(guò)一工質(zhì)回流管道15經(jīng)一工質(zhì)泵16與蒸發(fā)器5的底部相連通，在水箱2的內(nèi)部分別安裝有一電加熱器17和一溫度傳感器18，所述溫度傳感器18、電磁閥4和蓄電池12分別通過(guò)導(dǎo)線與控制裝置相連，所述溫度傳感器18、電磁閥4、電加熱器17、循環(huán)水泵7和工質(zhì)泵16分別通過(guò)導(dǎo)線與蓄電池12的輸出端相連。
[0014]所述發(fā)電機(jī)10為三相同步發(fā)電機(jī)。三相同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能工頻固定，發(fā)電品質(zhì)大大高于三相異步發(fā)電機(jī)。
[0015]在蒸發(fā)器5的頂端設(shè)有一泄壓閥19。當(dāng)蒸發(fā)器5管道發(fā)生意外堵塞、蒸發(fā)器5內(nèi)部壓力過(guò)大時(shí)，有機(jī)工質(zhì)蒸汽可經(jīng)泄壓閥19排出，避免蒸發(fā)器5發(fā)生意外爆炸。
[0016]所述蒸發(fā)器5內(nèi)的有機(jī)工質(zhì)為五氟丙烷。五氟丙烷的沸點(diǎn)為58.8°C，常溫下為液態(tài)，且在常溫常壓下非常穩(wěn)定，不燃，無(wú)毒性，健康危害程度低，滿足本發(fā)明對(duì)有機(jī)工質(zhì)常溫下為穩(wěn)定液態(tài)、受熱易揮發(fā)以及不易燃燒，即使意外泄漏也不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成危害的要求。
[0017]當(dāng)白天日照充足時(shí)，太陽(yáng)能熱水器吸收太陽(yáng)能將存儲(chǔ)在水箱2內(nèi)的水加熱，溫度傳感器18收集水溫信息并將收集到的水溫信息傳遞到控制裝置，控制裝置將水溫信息與其預(yù)先設(shè)定的水溫高值相比較，當(dāng)水溫超過(guò)其設(shè)定溫度時(shí)，控制裝置控制電磁閥4開(kāi)啟，高溫?zé)崴?jīng)出水管路3和電磁閥4進(jìn)入到蒸發(fā)器5內(nèi)的熱交換管20，蒸發(fā)器5內(nèi)的有機(jī)工質(zhì)吸收高溫?zé)崴臒崮軞饣?、有機(jī)工質(zhì)蒸汽經(jīng)工質(zhì)蒸汽管道進(jìn)入膨脹透平機(jī)9并推動(dòng)其做功產(chǎn)生機(jī)械能，膨脹透平機(jī)9拖動(dòng)發(fā)電機(jī)10發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，產(chǎn)生的電能通過(guò)導(dǎo)線經(jīng)逆變器11存儲(chǔ)在蓄電池12中，有機(jī)工質(zhì)蒸汽推動(dòng)膨脹透平機(jī)9做功后，其壓力和溫度都大幅降低，轉(zhuǎn)化為相混合的氣液兩相從膨脹透平機(jī)9內(nèi)流出經(jīng)連通管13進(jìn)入冷凝器14冷凝變?yōu)槿合?，工質(zhì)泵16將液相的有機(jī)工質(zhì)泵入蒸發(fā)器5，完成一個(gè)做功循環(huán)。流過(guò)蒸發(fā)器5的高溫?zé)崴?jīng)有機(jī)工質(zhì)汽化吸熱充分降溫后，由循環(huán)水泵7通過(guò)回水管路6泵入到水箱2內(nèi)以降低水箱2內(nèi)的水溫，避免水箱2內(nèi)的水溫過(guò)高產(chǎn)生水垢，當(dāng)水箱2內(nèi)的水溫低于控制裝置設(shè)定的溫度高值時(shí)，控制裝置控制電磁閥4關(guān)閉，以保持水箱2內(nèi)的適宜水溫。當(dāng)夜間或陰雨天氣時(shí)，控制裝置將溫度傳感器18傳來(lái)的水溫信息與其預(yù)先設(shè)定的水溫低值相比較，當(dāng)水溫低于其設(shè)定溫度時(shí)，控制裝置控制蓄電池12給電加熱器17供電，電加熱器17給水箱2內(nèi)的水加熱，當(dāng)水溫達(dá)到控制裝置內(nèi)預(yù)先設(shè)定的適宜水溫時(shí)，控制裝置關(guān)閉電加熱器17，以保持水箱2內(nèi)水的適宜溫度，方便人們隨時(shí)取用適宜溫度的熱水，本發(fā)明采用上述方案，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，余熱利用率高，通過(guò)將白天產(chǎn)生的過(guò)高溫度的熱水的熱能轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)起來(lái)，當(dāng)夜間或陰雨天氣時(shí)將存儲(chǔ)的電能通過(guò)電加熱器17對(duì)水箱2內(nèi)的水進(jìn)行加熱，自動(dòng)調(diào)節(jié)熱水器內(nèi)的水溫，既避免了水溫過(guò)高產(chǎn)生水垢影響太陽(yáng)能熱水器的使用壽命，又大大提高了太陽(yáng)能的利用效率，減小了熱能的白白損耗和額外電能的支出，增強(qiáng)了太陽(yáng)能熱水器的適用性，方便了人們的生活，有利于節(jié)能環(huán)保，適于廣泛推廣使用。
[0018]上述【具體實(shí)施方式】不能作為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式所做出的任何替代改進(jìn)或變換均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0019]本發(fā)明未詳述之處，均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽(yáng)能熱水器，包括安裝在支撐架上的集熱器和水箱，其特征在于:一位于水箱外側(cè)的出水管路的一端與水箱一側(cè)相連通，出水管路的另一端經(jīng)一電磁閥與一設(shè)在蒸發(fā)器內(nèi)部的熱交換管的上端相連，蒸發(fā)器內(nèi)盛有浸沒(méi)熱交換管外表面的有機(jī)工質(zhì)，熱交換管的下端與一回水管路的一端相連通，回水管路的另一端經(jīng)一循環(huán)水泵與水箱的另一側(cè)相連通，一位于蒸發(fā)器外側(cè)的工質(zhì)蒸汽管道的一端與蒸發(fā)器的頂部相連通，工質(zhì)蒸汽管道的另一端與一膨脹透平機(jī)的工質(zhì)入口相連通，膨脹透平機(jī)的輸出軸與一發(fā)電機(jī)的輸入端相連，發(fā)電機(jī)的輸出端通過(guò)導(dǎo)線經(jīng)一逆變器與一蓄電池的輸入端相連，膨脹透平機(jī)的工質(zhì)出口通過(guò)一連通管與一冷凝器的輸入端相連通，冷凝器的輸出端通過(guò)一工質(zhì)回流管道經(jīng)一工質(zhì)泵與蒸發(fā)器的底部相連通，在水箱的內(nèi)部分別安裝有一電加熱器和一溫度傳感器，所述溫度傳感器、電磁閥和蓄電池分別通過(guò)導(dǎo)線與控制裝置相連，所述溫度傳感器、電磁閥、電加熱器、循環(huán)水泵和工質(zhì)泵分別通過(guò)導(dǎo)線與蓄電池的輸出端相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:所述發(fā)電機(jī)為三相同步發(fā)電機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:在蒸發(fā)器的頂端設(shè)有一泄壓閥。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種太陽(yáng)能熱水器，其特征在于:所述蒸發(fā)器內(nèi)的有機(jī)工質(zhì)為五氟丙烷。
【專利摘要】一種太陽(yáng)能熱水器，包括安裝在支撐架上的集熱器和水箱，一位于水箱外側(cè)的出水管路的一端與水箱一側(cè)相連通，出水管路的另一端經(jīng)一電磁閥與一設(shè)在蒸發(fā)器內(nèi)部的熱交換管的上端相連，蒸發(fā)器內(nèi)盛有浸沒(méi)熱交換管外表面的有機(jī)工質(zhì)，熱交換管的下端與一回水管路的一端相連通，回水管路的另一端經(jīng)一循環(huán)水泵與水箱的另一側(cè)相連通，一位于蒸發(fā)器外側(cè)的工質(zhì)蒸汽管道的一端與蒸發(fā)器的頂部相連通。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，余熱利用率高，自動(dòng)調(diào)節(jié)熱水器內(nèi)的水溫，既避免了水溫過(guò)高產(chǎn)生水垢影響太陽(yáng)能熱水器的使用壽命，又大大提高了太陽(yáng)能的利用效率，減小了熱能的白白損耗和額外電能的支出，方便了人們的生活，有利于節(jié)能環(huán)保，適于廣泛推廣使用。
【IPC分類】F24H1/18, F24J2/00, F03G6/06, F24H9/20
【公開(kāi)號(hào)】CN104913517
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510368773
【發(fā)明人】江海艷
【申請(qǐng)人】山東華春新能源有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月29日