專利名稱：一種太陽熱水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到一種太陽能熱水系統(tǒng)，這種系統(tǒng)為非承壓分離系統(tǒng)，屬于太陽能熱利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，家用太陽能熱水系統(tǒng)主要類型是兩種，一種是緊湊非承壓熱水系統(tǒng)，一種是分離承壓熱水系統(tǒng)。這兩種熱水系統(tǒng)技術(shù)比較成熟，具體情況如下前一種緊湊非承壓熱水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖中1是貯熱水箱，2是太陽真空集熱管，3是管道，4是淋浴器，A是冷水入口。這種結(jié)構(gòu)的熱水系統(tǒng)，太陽真空集熱管是直接插在貯熱水箱中，太陽真空集熱管內(nèi)的水與貯熱水箱內(nèi)的水相連通，當(dāng)太陽真空集熱管內(nèi)的水被加熱后靠自然循環(huán)再加熱貯熱水箱內(nèi)的水，最后整個貯熱水箱的水達到可以洗浴的溫度，通過貯熱水箱上的出水口再靠重力作用，流過淋浴器進行淋浴，一箱水用完后，再重新上水，第二天再加熱使用，不斷重復(fù)。這種熱水系統(tǒng)使用起來方便簡單，但存在如下問題1、從結(jié)構(gòu)上來看，這種熱水系統(tǒng)必須整體裝在屋頂上使用，由真空集熱管組成的集熱部分與貯熱部分不能分離，因此，由于整個熱水系統(tǒng)都處于室外，尤其是北方冬季都比較寒冷，貯熱水箱的保溫層就要做得比較厚，使制造成本提高；2、由于熱水系統(tǒng)頂部是貯熱水箱，放在屋頂上使屋頂不太美觀，而且整機的重心偏高，要求支架的強度高，勢必造成材料成本高；3、由于靠自然落差出水，如果熱水系統(tǒng)的位置與淋浴位置的高度差比較小的話，在淋浴時會感到水壓不足，讓淋浴者不能痛快淋浴，同時，一箱水用完，又得重新上水進行加熱，比較麻煩。
第二種分離承壓熱水系統(tǒng)就是集熱部分與貯熱部分分離放置，中間通過管道相連，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，5是貯熱水箱，6是集熱器，7是管道，4是淋浴器，8是循環(huán)泵，9是控制器，A是冷水入口。這種熱水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，作為集熱部分的集熱器6通常放在屋頂、陽臺或房屋的南立面上，作為貯熱部分的貯熱水箱5可以放在室內(nèi)，貯熱水箱5是承壓的，自來水(冷水)閥常開，貯熱水箱5始終處于滿水狀態(tài)，通過控制器的控制，用循環(huán)泵8將集熱器5收集到的熱量通過二次換熱(即貯熱水箱內(nèi)的換熱盤管)傳遞到貯熱水箱內(nèi)。在使用時，用戶端將淋浴器的開關(guān)打開后，自來水將熱水頂出，到達淋浴器進行淋浴，由于熱水是通過學(xué)習(xí)自來水頂出的，淋浴時的出水壓力就與自來水壓力相同，解決了緊湊非承壓熱水系統(tǒng)出水速度慢、流量小這一弊端。貯熱水箱與集熱器分開放置，貯熱水箱可以放在屋內(nèi)，保溫層就可能比室外的貯熱水箱減薄。分開放置也使建筑物的頂部更加美觀。但是，這種系統(tǒng)中，集熱器采用的是承壓結(jié)構(gòu)，傳熱工質(zhì)在集熱器與換熱盤管中密閉循環(huán)，集熱管內(nèi)通常采用干式熱管和U型管形式，造價高，工藝復(fù)雜。由于整體都是承壓的，因此加工工藝復(fù)雜，成本高，工藝難度大，在質(zhì)量上不容易得到保證，整個系統(tǒng)的運行也是通過控制器的指令進行的。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)不足，設(shè)計一種非承壓太陽熱水系統(tǒng)，它的制造和維護成本低、貯熱水箱與集熱器分離放置，淋浴時水壓充足，與建筑結(jié)合美觀。
本實用新型包括集熱器(12)、貯熱水箱(17)、管道(19)，集熱器(12)與貯熱水箱(17)分開放置，集熱器(12)與貯熱水箱(17)均采用非承壓結(jié)構(gòu)，其特征在于冷水入口(A)、電磁閥I(11)、單向閥I(10)、集熱器(12)、排氣閥(18)、貯熱水箱(17)依次由管道(19)連接，構(gòu)成整個系統(tǒng)的加熱及上水部分，貯熱水箱(17)、增壓泵(8)、單向閥III(15)、混水閥(16)和淋浴器(4)依次由管道(19)連接，構(gòu)成整個系統(tǒng)的出水部分，貯熱水箱(17)、排氣閥(18)、集熱器(12)、單向閥II(13)、電磁閥II(13)、增壓泵(8)由管道(19)依次連接構(gòu)成回路，是整個系統(tǒng)的循環(huán)換熱部分，通過控制器(9)控制整個系統(tǒng)各個部分的運行。
為了保證管道內(nèi)的水質(zhì)清潔，可以在貯熱水箱出水口與增壓泵之間加一個過濾閥，以免自來水中的雜物以及水垢進入管道。
本實用新型被設(shè)計成一種非承壓的形式，降低了生產(chǎn)成本，同時貯熱水箱與集熱器分離，可以實現(xiàn)分開放置的目的，保證建筑的美觀，另外洗浴時水壓比較足，既滿足非承壓制造和維護成本低的要求，又能達到承壓熱水系統(tǒng)的洗浴舒適度要求。


圖1是緊湊非承壓熱水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是分離承壓熱水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型的具體實施方式
結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是具體實施方式
的變形。
具體實施方式
圖3給也了本實用新型的具體實施方式
，圖中12是集熱器、8是增壓泵，9是控制器，10是單向閥I、11是電磁閥I，13是單向閥II，14是電磁閥II，15是單向閥III，16是混水閥，17是貯熱水箱，18是排氣閥，19是管道，A是冷水入口，B是單向閥流水方向。在本實施例中，冷水入口A、電磁閥I(11)、單向閥I、集熱器、排氣閥、貯熱水箱依次由管道連接，構(gòu)成整個系統(tǒng)的加熱及上水部分，貯熱水箱、增壓泵、單向閥III、混水閥和淋浴器依次由管道連接，構(gòu)成整個系統(tǒng)的出水部分，貯熱水箱、排氣閥、集熱器、單向閥II、電磁閥II、增壓泵由管道依次連接構(gòu)成回路，是整個系統(tǒng)的循環(huán)換熱部分，控制器9在整個熱水系統(tǒng)中可以自動或是手動對各個溫度探測點進行溫度探測，并根據(jù)程序要求來自動或手動控制整個系統(tǒng)的運行過程，貯熱水箱17是非承壓容器，集熱器12也是非承壓集熱器。
先假設(shè)是一臺第一次使用的熱水系統(tǒng)，這個熱水系統(tǒng)是這樣工作的加熱及上水部分控制器手動開啟，控制電磁閥I接通，冷水通過入口A、電磁閥I和單向閥I進入到集熱器中，當(dāng)控制器9探測到貯熱水箱17中水已達到預(yù)定水位時(通常為低水位)，就斷開電磁閥I11，這時管道里的水是不流動的。當(dāng)有太陽輻射時，集熱器12中的水被加熱，當(dāng)集熱器12內(nèi)的水溫達到設(shè)定溫度時，控制器9使電磁閥I11打開，冷水再次進入，將集熱器12內(nèi)的熱水頂入貯熱水箱17，排氣閥18的作用是為了排除管道19里的空氣的。當(dāng)集熱器12內(nèi)的溫度降到一定溫度時，斷開電磁閥I不再上冷水，繼續(xù)加熱集熱器12內(nèi)的水，當(dāng)集熱器12內(nèi)的水溫再次達到設(shè)定溫度時，控制器9使用電磁閥I打開，冷水再次進入，如此反復(fù)，完成貯熱水箱17內(nèi)蓄熱水的過程。出水部分通過控制器9的顯示，可以知道貯熱水箱17中的水的溫度和水位，想要洗澡時，將混水閥打開，增壓泵8可以做成與混水閥16聯(lián)動，即混水閥16一旦打開，增加泵8也同時開啟，也可以是手動打開增壓泵16，這時就可以進行洗浴了。由于有了增壓泵，洗浴時的水壓力增加，洗起來會比較痛快。啟動循環(huán)換熱部分有兩種情況一是沒有光照且氣溫低時，二是貯熱水箱17內(nèi)的水已滿時，第一種情況時，主要是在冬季氣溫低時，為防止集熱器12被凍壞，當(dāng)探測到集熱器12內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度時，啟動循環(huán)換熱部分，即水通過管道19在貯熱水箱17、增壓泵8、電磁閥II14、單向閥II13，集熱器12與排氣閥18內(nèi)循環(huán)起來，保證集熱器12不會被凍壞，第二種情況時，貯熱水箱17內(nèi)熱水已滿，但集熱器內(nèi)的水溫還在升高，且超過貯熱水箱17內(nèi)的水溫，這時就會啟動循環(huán)換熱部分，將貯熱水箱17內(nèi)的水循環(huán)到集熱器12中繼續(xù)加熱，逐漸升高貯熱水箱17內(nèi)的水溫，以保證集熱器12內(nèi)不會過熱。
在以后的使用中，通常是白天貯熱水箱17內(nèi)充入熱水，晚上被用掉全部或部分，集熱器12內(nèi)只要不是長期空曬就會有水，那么白天有陽光時就會重復(fù)加熱頂水的過程。所有電磁閥的開啟通斷都可以通過控制器9自動控制完成，也可以手動完成。
上述實施例是實現(xiàn)本實用新型目的最基本結(jié)構(gòu)形式。它還可以有其它變形。為了保證管道內(nèi)水質(zhì)的清潔，可以在貯熱水箱出水口與增壓泵之間加一個過濾閥，如圖4中的20是過濾閥的位置。控制器9的位置可以放置在任何方便的地方，包括與貯熱水箱集在一體也可以，安置在其它房間也可以，可以根據(jù)使用要求放置在任何地方。
權(quán)利要求1.一種太陽熱水系統(tǒng)，包括集熱器(12)、貯熱水箱(17)、管道(19)，集熱器(12)與貯熱水箱(17)分開放置，集熱器(12)與貯熱水箱(17)均采用非承壓結(jié)構(gòu)，其特征在于冷水入口(A)、電磁閥I(11)、單向閥I(10)、集熱器(12)、排氣閥(18)、貯熱水箱(17)依次由管道(19)連接，構(gòu)成整個系統(tǒng)的加熱及上水部分，貯熱水箱(17)、增壓泵(8)、單向閥III(15)、混水閥(16)和淋浴器(4)依次由管道(19)連接，構(gòu)成整個系統(tǒng)的出水部分，貯熱水箱(17)、排氣閥(18)、集熱器(12)、單向閥II(13)、電磁閥II(13)、增壓泵(8)由管道(19)依次連接構(gòu)成回路，是整個系統(tǒng)的循環(huán)換熱部分，通過控制器(9)控制整個系統(tǒng)各個部分的運行。為了保證管道內(nèi)的水質(zhì)清潔，可以在貯熱水箱出水口與增壓泵之間加一個過濾閥，以免自來水中的雜物以及水垢進入管道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽熱水系統(tǒng)，其特征在于貯熱水箱(17)出水口與增壓泵(8)之間有一個過濾閥(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽熱水系統(tǒng)，其特征在于控制器(9)的位置放置在任何方便操作和觀察的地方。
專利摘要本實用新型涉及到一種太陽能熱水系統(tǒng)，這種系統(tǒng)為非承壓分離系統(tǒng)，屬于太陽能熱利用技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型被設(shè)計成一種非承壓分離的形式，降低了生產(chǎn)成本，同時貯熱水箱與集熱器分離，可以實現(xiàn)分開放置的目的，保證建筑的美觀，另外洗浴時水壓比較足，既滿足非承壓制造和維護成本低的要求，又能達到承壓熱水系統(tǒng)的洗浴舒適度要求。
文檔編號A47K3/28GK2864489SQ20062000187
公開日2007年1月31日 申請日期2006年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月26日
發(fā)明者吳振一, 黎哲宏 申請人:北京清華陽光能源開發(fā)有限責(zé)任公司, 北京清華陽光太陽能設(shè)備有限責(zé)任公司