專利名稱：光電互補太陽能熱水器的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種太陽能熱水器，尤其是一種利用太陽光或電加熱進行互補式的太 陽能熱水器，屬于太陽能利用技術領域。
背景技術：
現有的太陽能熱水器是由多根并聯的太陽能集熱管和儲水箱連體構成，所述的儲水箱 位于上端，多根并聯的集熱管上端插入儲水箱的下部，在集熱管中的水是利用冷水下沉、 熱水上升的原理進行工作。使用時，將冷水放滿在儲水箱和灌入集熱管中，經太陽輻射使 集熱管中的水逐步升溫后供人們使用。由于太陽輻射的熱能是通過集熱管的緩慢加熱使整 箱水升溫的，而且儲水箱上有一個透氣孔容易散發熱量，故而存在如下不足1、水加熱 速度慢，熱效率低；2、使用狀態下是邊用熱水邊進冷水，熱利用率低；3、受陽光強弱的 限制，熱水溫度不能按需要進行設定；4、真空集熱管內容易堆積雜物和產生水垢，且無 法對管內進行清洗，而所產生的熱水又不能食用；5、氣候寒冷時容易凍裂真空管，降低 使用壽命。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種通過改變太陽能集熱管內的 水以串聯加熱方式來實現高的制熱效率，達到以設定出水溫度并可全自動控制的光電互補 太陽能熱水器。
本發明的目的是通過如下技術方案來完成的，它主要包括太陽能集熱管、儲水箱、控 制器，所述的儲水箱的箱體上安裝有至少二個連接座，連接座上接有多根太陽能集熱管以 及使太陽能集熱管串聯連通用的直通管和U形管。
所述的太陽能集熱管是由內玻璃管和外玻璃管組成，內、外玻璃管封口于一端口，使 它們之間形成有真空，在內玻璃管的外壁上復合有吸熱膜層。
所述的太陽能集熱管內置有接于連接座U形彎管孔上的直通管，所述的連接座與儲水 箱制成一體。
所述的儲水箱主要包括連接座、內膽、外殼和兩者之間的保溫材料；儲水箱的箱體上 設置有進水口和出水口，進水口上串接有進水電磁閥；所述的儲水箱上安裝有電加熱管、 透氣閥和安裝溫度傳感器的彎管，而在儲水箱內安裝有水位信號線、儲水箱溫度傳感器。
4所述的連接座主要由密封膠件組成，其上設置有U形管、單向閥和通氣管；所述的密 封膠件表面用于接太陽能集熱管的；所述的U形管是連通各個太陽能集熱管的通路，U形 管的一端接直通管。
所述單向闊包括球形或錐形體，它四周留有間隙并裝入在一閥體內部，該閥體裝入于 連接座中。所述的單向闊是使集熱管內進水時封閉，集熱管熱量高時將氣排入儲水箱中， 集熱管溫度太低時儲水箱中熱量能傳導在集熱管中的裝置。
所述透氣閥包括進水球形或錐形體和一根頂簧，它們四周留有間隙并被裝入在一閥體 內部。所述的透氣岡是使儲水箱中進水、出水自動排氣和吸氣的裝置；進水時頂開閥體使 儲水箱中氣體排出，出水時吸開閥體使儲水箱中進入空氣；不進出水時自動關閉使儲水箱 減少熱損耗。
所述的控制器主要包括有電磁閥、溫度傳感器、水位信號線和電加熱器；所述的溫度 傳感器至少有一個是安裝在靠近連接座出水到儲水箱的管件處；所述的電磁閥、溫度傳感 器、水位信號線和電加熱器是通過導線與控制器相連接。
所述的控制器包括各種電子電器元件組成的控制裝置、它與進水電磁閥、溫度傳感件、 水位信號線和電加熱器組成了自動控制電路；它們分別通過導線與控制器相連接；控制器 配置有顯示屏，該顯示屏上至少有最后端的集熱管水溫顯示、儲水箱內的水溫和水位顯示； 所述的控制器至少有連接電磁閥、溫度傳感器、水位信號線和電加熱器的接線端或插接口， 并且有自動或手動補水功能。
本發明所述的太陽能集熱管、儲水箱組合成一體成為光電互補的太陽能熱水器；它安 裝在建筑物的外部，控制器安裝在室內相應的位置。
受太陽輻射集熱管溫度升高，熱信號被送入室內的控制器中，當最后的集熱管內的水 達到設定的溫度時進水電磁閥打開，冷水經集熱管的下端逐根擠入下一根集熱管而進入儲 水箱中；當冷水進入時，連接器中的單向閥體受擠壓力后向上頂閉，使集熱管內的水完全 為串聯式被擠入儲水箱內，此時透氣閥受儲水箱中氣體壓力而頂開閥體讓氣體溢出；當最 后的集熱管內的溫度低于設定的進水溫度時，進水電磁閥關閉，連接器中的單向閥體向下， 使集熱管和儲水箱中的水導通；當集熱管內溫度高于設定的進水溫度而儲水箱中的水已滿 時，此時集熱管受太陽輻射溫度不斷升高會產生高壓氣體，由于連接器中的單向閥是導通 的，高壓氣體通過單向閥直接進入儲水箱，氣壓再升高時儲水箱上的透氣閥受氣壓而自動 頂開。當太陽光微弱或陰雨雪天時，集熱管無集熱作用時，控制器指令將集熱管內的水擠 入儲水箱，并啟動電加熱管，使儲水箱中的水溫保持在5(TC左右供用戶使用。用戶用水時，因儲水箱中產生負壓力而不易使水排出，此時透氣閥體被負壓吸開，空氣進入儲水箱內。 本發明因各根集熱管為串聯式加溫，與現有熱水器的技術相比，具有以下優點1、 熱能利用率顯著提高；2、太陽能集熱和電加熱互補，不受天氣現象的變化均有熱水。3、 不會堆積雜物，不易結水垢，熱水可以食用；4、用水溫度基本一致，控制靈敏，儲水箱 保溫效果好；4、氣候寒冷時儲水箱中的水溫仍保持高溫，水溫通過金屬管的熱傳導使集 熱管中的水保持有低溫而不使之凍裂真空管。
圖l是本發明的結構示意圖。
圖2是本發明所述的連接座結構示意圖。
圖3是本發明所述的透氣閥結構示意圖。 具體實施方法
下面將結合附圖對本發明作詳細的介紹附圖1所示，本發明主要是由太陽能集熱管
A、連接座B、儲水箱C、透氣閥D和控制器E組成。
所述的集熱管A由內玻璃管1和外玻璃管2兩端經過封口并從3處抽取真空后而制成， 在內玻璃管的外壁上復合有吸熱膜層4。所述的太陽能集熱管是現在市場普遍的成熟產品。
結合附圖2所示，所述的連接座B包括密封膠件5、單向閥6、 U形管7、通氣管8、 直通管9、進水管IO。其中單向閥7是中間通孔的，在其內裝有四周留有間隙的球形或錐 形體ll。直通管9接入在U形管7的孔內；在連接座B上接入直通管9和多根集熱管A，
使集熱管形成串聯組合。
儲水箱C是內層為內膽12、中層為保溫材料13，外層是外殼14，保溫材料13將連接 座上的U形管7、通氣管8、進水管10、及安裝溫度傳感器的彎管15包裹組成一體；它包 括水位信號線16、儲水箱溫度傳感器17、進水口 18和出水口 19。進水電磁闊20、進水 口 18、出水口 19是用水管進行連接的。
結合附圖3所示，所述的透氣閥D包括球形或錐形體23、 24及頂簧25，它們被裝入 在閥體26內部。
控制器E包括各種電子電器元件組成的控制裝置，溫度傳感器21、進水電磁閥20、 水位信號線16、儲水箱溫度傳感器17、電加熱管22。這些閥與器件是通過導線與控制器 E相連接。
市電向控制器E提供工作電源，控制器E通過接線端及導線向溫度傳感器21、進水電 磁閥20、水位信號線16、儲水箱溫度傳感器17、電加熱管22相互傳遞變量信號，信號由各種電子電器元件組成的控制系統觸發控制電器的終端裝置，實現了編程自動控制。
因為太陽能集熱管A吸熱溫度能高于IO(TC以上，所以多根集熱管A形成如上所述的 串聯后，水經進水電磁閥20串聯逐根擠入集熱管A而連續激熱升溫。當熱水沒有達到設 定的要求時，水在集熱管內存留加熱，待最后的集熱管A到達設定的溫度時，信號通過溫 度傳感器21傳遞給控制器E，控制器E觸發進水電磁閥20開啟將熱水排至儲水箱C內。
由
它的工作過程為初次使用時，控制器E觸發進水電磁閥20打開，水進 入集熱管A并使儲水箱C內將電加熱管22淹沒時啟動電加熱，使水溫加熱到設定值時停 止加熱。當集熱管A受太陽輻射逐步升溫達到設定的水溫要求時，熱信號經溫度傳感器21 送到室內的控制器E，控制器E觸發進水電磁閥20打開，水的壓力頂閉單向閥體11，使 熱水經串聯擠入各根集熱管A進入儲水箱C，低于設定溫度時則關閉進水電磁閥20，單向 閥6則自動導通。當太陽微弱或雨雪天時水溫達不到設定值時，控制器E觸發電加熱管22 進行加熱。當儲水箱C的容積達到100%時，控制器E停止觸發進水電磁20。當儲水箱C 中水滿而集熱管A中溫度繼續升高產生氣體時，氣體經單向閥6的通道進入儲水箱C，儲 水箱C中氣壓升高時，水箱透氣閥D的進水球形或錐形閥23自動頂開，氣體從進水排氣 口 27溢出。當用戶用水時，儲水箱C內產生負壓，負壓吸動透氣閥D的出水球形或錐形 閥24，使空氣進入儲水箱C。當儲水箱中水位不足時，控制器C觸發電磁閥20進行補水 并啟動電加熱。當氣候寒冷集熱管A內溫度太低時，由于儲水箱C中的熱水通過通氣管8 及單向閥ll會進入集熱管A的上端，熱水經U形管7及直通管9傳導，使集熱管A的下 端仍保持有一定有溫度。當儲水箱C內氣壓升高到一定的壓力時，透氣閥D進水球形或錐 形體23被自動頂開，以保證了安全，如此實現了全自動循環控制。
本光電互補太陽能熱水器安裝于室外，控制器E安裝在室內；它們之間是用導線相連 接的。能安裝于各種建筑物和場地上，以滿足多種多類用戶的需要。
權利要求
1、一種光電互補太陽能熱水器，它主要包括太陽能集熱管A、儲水箱C、控制器E，其特征在于所述的儲水箱C的箱體上安裝有至少二個連接座B，連接座上接有太陽能集熱管A以及使集熱管串聯連通用的直通管9和U形管7。
2、 根據權利要求l所述的光電互補太陽能熱水器，其特征在于所述的太陽能集熱管A 是由內玻璃管1和外玻璃管2組成，內、外玻璃管封口于一端口3，使它們之間形成有真 空，在內玻璃管1的外壁上復合有吸熱膜層4。
3、 根據權利要求1或2所述的光電互補太陽能熱水器，其特征在于所述的太陽能集 熱管內置有接入連接座B彎管孔上的直通管9，所述的連接座B與儲水箱C制成一體。
4、 根據權利要求1或3所述的光電互補太陽能熱水器，其特征在于所述的儲水箱主 要包括連接座B、內膽12、外殼14和兩者之間的保溫材料13;儲水箱C的箱體上設置有 進水口 18和出水口 19，進水口 18上串接有進水電磁閥20;所述的儲水箱C上安裝有電 加熱管22、透氣閥D和安裝溫度傳感器21的彎管15，而在儲水箱內有水位信號線16、儲 水箱溫度傳感器17。
5、 根據權利要求3所述的光電互補太陽能熱水器，其特征在于所述的連接座B主要 由密封膠件5組成，其上設置有U形管7、單向閥6和通氣管8;所述的密封膠件5表面 用于插接太陽能集熱管；所述的U形管7是連通各個太陽能集熱管的通路，U形管7的一 端連接直通管9。
6、 根據權利要求4所述的光電互補太陽能熱水器，其特征在于所述透氣閥D包括進 水球形或錐形體23、 24和一根頂簧25，它們四周留有間隙并裝入在一閥體26內部。
7、 根據權利要求3或4或5所述的光電互補太陽能熱水器，其特征在于所述連接座B 內的單向閥6主要包括有中間通孔的球形或錐形閥體，在其內裝有四周留有間隙的球形或 錐形體ll。
8、 根據權利要求1所述的光電互補太陽能熱水器，其特征在于所述的控制器E主要 包括有電磁閥20、溫度傳感器21和17、水位信號線16和電加熱器22;所述的溫度傳感 器至少有一個是安裝在靠近連接座出水到儲水箱的管件處；所述的電磁閥20、溫度傳感器 21和17、水位信號線16和電加熱器22是通過導線與控制器E相連接。
9、 根據權利要求8所述的光電互補太陽能熱水器，其特征在于所述的控制器E包括 各種電子電器元件組成的控制裝置，它與進水電磁閥20、溫度傳感件21和17、水位信號線16和電加熱器22組成了自動控制電路；它們分別通過導線與控制器E相連接；控制器 E配置有顯示屏，該顯示屏上至少有最后端集熱管A的水溫顯示、儲水箱C內的水溫和水 位顯示；所述的控制器E至少有連接電磁閥20、溫度傳感器21和17、水位信號線16和 電加熱器的接線端或插接口。
全文摘要
一種光電互補太陽能熱水器，它主要包括太陽能集熱管、儲水箱、控制器，所述的儲水箱的箱體上安裝有至少二個連接座，連接座內裝有單向閥，連接座上接有太陽能集熱管以及使集熱管串聯連通用的直通管和U形管；所述的太陽能集熱管是由內玻璃管和外玻璃管組成，內、外玻璃管封口于一端口，使它們之間形成有真空，在內玻璃管的外壁上復合有吸熱膜層；所述的連接座與儲水箱制成一體；所述的儲水箱主要包括連接座、內膽、外殼和兩者之間的保溫材料；儲水箱的箱體上設置有透氣閥、進水口和出水口，進水口上串接有進水電磁閥；它具有熱能利用率高，用水溫度基本一致，不會堆積雜物，不易結水垢，熱水保溫好、防集熱管凍裂，控制靈敏，結構合理；適用范圍廣等特點，是一種安全可靠的環保新產品。
文檔編號F24J2/46GK101498505SQ20091009627
公開日2009年8月5日 申請日期2009年3月3日 優先權日2009年3月3日
發明者周錫明 申請人:周錫明