專利名稱：樓宇式太陽能熱水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱水器，具體涉及一種充分利用自然能源提供熱水供應的樓 宇式太陽能熱水器。
背景技術：
地球上的石油和煤都是不可再生能源，隨著不可再生能源的日益枯竭，太陽能作 為可再生能源，已經獲得全人類的重視。目前太陽能熱水器一般包括水箱和太陽能集熱器， 太陽能集熱器在晴天時吸收太陽能，再把太陽能以熱能的形式傳遞給水箱里的水，從而水 箱可以供應熱水，但是陰雨天由于太陽能不足，太陽能集熱器就無法為水箱提供足夠的熱 能，無法供應熱水，此時往往需要利用電網電能加熱水。但是，對于降水量較大的地區而言，雨水從樓頂到樓底的重力勢能也是非常可觀 的，但是目前雨水從樓頂到樓底的重力勢能都沒有得到有效的利用，而且在高樓林立的城 市中，除了太陽能以外，樓頂還有風能可以利用，尤其對于一些多風地區而言，高樓樓頂的 風能非常豐富。目前這些風能和雨水從樓頂到樓底的重力勢能都沒有得到有效的利用，使 得太陽能熱水器在雨天必須使用電能才能提供熱水，白白浪費了能源，而且隨著能源的緊 缺和能源采購成本的升高，使得太陽能熱水器由于雨天所花費的成本會越來越高，這樣嚴 重地制約了太陽能熱水器的應用和推廣。
實用新型內容本實用新型針對上述現有技術的缺點，提供一種綜合利用太陽能、雨水的重力勢 能、風能，提供持續熱水供應，整體占用空間小、雨水的重力勢能的可用性好、風能利用率 高、結構簡單、使用成本低的樓宇式太陽能熱水器。為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為一種樓宇式太陽能熱水 器，包括相互連接的太陽能集熱器和水箱，它還包括收集樓頂雨水的集水槽和利用集水槽 中收集雨水發電的水力發電裝置，所述水箱中設有第一加熱棒，所述水力發電裝置的輸出 端與所述第一加熱棒連接導通。作為本實用新型的進一步改進所述水力發電裝置包括設于樓下的水輪機和同步發電機，所述集水槽通過一下水 管與所述水輪機的進水門相連，所述水輪機驅動所述同步發電機發電，所述同步發電機的 輸出端與所述第一加熱棒連接導通；所述下水管上設有在集水槽匯集足夠的雨水后自動打開的自動泄壓閥；它還包括設于樓頂的風力發電裝置，所述風力發電裝置包含至少一個風力發電單 元，所述風力發電單元由風力機和異步發電機組成，所述水箱中設有第二加熱棒，所述異步 發電機的輸出端與所述第二加熱棒連接導通。本實用新型具有下述優點本實用新型不僅能夠利用太陽能，而且還能在下雨時 利用雨水的重力勢能，利用已有的自然能源，提供持續熱水供應，節能降耗、結構簡單、使用成本低、整體占用空間小。自動泄壓閥的使用，可以通過控制流過下水管的水量和水的壓 力，從而提高雨水的可用性。此外，本實用新型還帶有風力發電裝置，可以利用風能發電生 熱，達到晴雨以及帶風的天氣的熱水供應，而且風力發電裝置包含多個風力發電單元，可以 充分利用屋頂上的空間并充分利用風能資源。
圖1為本實用新型實施例的原理結構示意圖；圖2為本實用新型實施例中水力發電裝置的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例中風力發電裝置的結構示意圖；圖4為本實用新型實施例的俯視結構示意圖。
具體實施方式
如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型實施例中的樓宇式太陽能熱水器包括相互連 接的太陽能集熱器1、水箱2、收集樓頂雨水的集水槽3和利用集水槽3中收集的雨水發電 的水力發電裝置4，水箱2中設有第一加熱棒21和第二加熱棒22，水力發電裝置4的輸出 端與第一加熱棒21連接導通。太陽能集熱器1通過進水口 11和出水口 12與水箱2相連， 當太陽能集熱器1工作時可以對從進水口 11進入太陽能集熱器1的冷水進行加熱，并從出 水口 12排出至水箱2中。水力發電裝置4包括設于樓下的水輪機41和同步發電機42，集 水槽3通過一下水管31與水輪機41的進水門411相連，水輪機41驅動同步發電機42發 電，同步發電機42的輸出端與第一加熱棒21連接導通，下水管31上設有在集水槽3匯集 足夠的雨水后自動打開的自動泄壓閥32。當集水槽3中匯集足夠的雨水后，自動泄壓閥32 自動開啟，從而集水槽3中收集的雨水會從下水管31中進入水輪機41的進水門411，帶動 水輪機41的葉片412旋轉，水輪機41驅動同步發電機42發電，為第一加熱棒21提供電能。如圖3和圖4所示，本實用新型實施例中的樓宇式太陽能熱水器還包括風力發電 裝置5，風力發電裝置5包含多個風力發電單元，每個風力發電單元由風力機51和異步發電 機52組成，異步發電機52的輸出端與第二加熱棒22連接導通。多個風力發電單元可以分 別安裝于樓頂，形成風力發電單元陣列，從而可以充分利用風能，為第二加熱棒22提供電 能。
權利要求一種樓宇式太陽能熱水器，包括相互連接的太陽能集熱器(1)和水箱(2)，其特征在于它還包括收集樓頂雨水的集水槽(3)和利用集水槽(3)中收集的雨水發電的水力發電裝置(4)，所述水箱(2)中設有第一加熱棒(21)，所述水力發電裝置(4)的輸出端與所述第一加熱棒(21)連接導通。
2.根據權利要求1所述的樓宇式太陽能熱水器，其特征在于所述水力發電裝置(4) 包括設于樓下的水輪機(41)和同步發電機(42)，所述集水槽(3)通過一下水管(31)與所 述水輪機(41)的進水門(411)相連，所述水輪機(41)驅動所述同步發電機(42)發電，所 述同步發電機(42)的輸出端與所述第一加熱棒(21)連接導通。
3.根據權利要求2所述的樓宇式太陽能熱水器，其特征在于所述下水管(31)上設有 在集水槽(3)匯集足夠的雨水后自動打開的自動泄壓閥(32)。
4.根據權利要求1或2或3所述的樓宇式太陽能熱水器，其特征在于它還包括設于 樓頂的風力發電裝置(5)，所述風力發電裝置(5)包含至少一個風力發電單元，所述風力發 電單元由風力機(51)和異步發電機(52)組成，所述水箱(2)中設有第二加熱棒(22)，所述 異步發電機(52)的輸出端與所述第二加熱棒(22)連接導通。
專利摘要本實用新型公開了一種樓宇式太陽能熱水器，包括相互連接的太陽能集熱器(1)和水箱(2)，它還包括收集樓頂雨水的集水槽(3)和利用集水槽(3)中收集的雨水發電的水力發電裝置(4)，所述水箱(2)中設有第一加熱棒(21)和第二加熱棒(22)，所述水力發電裝置(4)的輸出端與所述第一加熱棒(21)連接導通；它還包括在樓頂上面裝設的風力發電裝置(5)，風力發電裝置(5)的輸出端與所述第二加熱棒(22)連接導通。本實用新型綜合利用太陽能、雨水的重力勢能、風能提供持續熱水供應，具有整體占用空間小、雨水的重力勢能的可用性好、風能利用率高、結構簡單、使用成本低的優點。
文檔編號F24J2/00GK201628398SQ201020147970
公開日2010年11月10日 申請日期2010年3月31日 優先權日2010年3月31日
發明者劉忠, 晉風華, 鄒淑云 申請人:長沙理工大學