专利名称：光伏驱动户用分体式平板型太阳能热水器的制作方法
技术领域：
本发明属于太阳能利用装置领域，涉及光伏驱动户用分体式平板型太阳能热水器。
背景技术：
太阳能热水器大体有两种， 一种是普通整体式太阳能热水器，主要由太阳能集热器 (以下简称集热器)和储水箱两部分组成，集热器是由全玻璃真空集热管组排而成并与 储水箱紧凑连接为一个整体，其不足之处在于，玻璃管内走水易结垢，集热效率低，玻 璃管易破裂，造成真空失效或跑水，严寒环境中使用易冻堵、冻裂，另外系统承压能力 有限，储水箱必须放在高于集热器的高位，水靠位差自循环加热及供使用，集热速度慢， 使用多有不便，紧凑连接为一个整体式，使其适用性大受局限， 一般只能安装在建筑屋 顶，这对于乡镇地区较适用，对都市中六层以上建筑则难以适用；另一种是常规的户用 分体式太阳能热水器，其集热器与储水箱分离，集热器的集热元件采用金属热管，或U 型金属流道真空管式,、配有导热工质，经导热工质首先集热后，'再以间接换热的方式，. 通过储水箱中的换热器将热量传给被加热的水，它具有普通整体式太阳能热水器不可比 的优点，就运行方式而言，大多为自然循环式，即导热工质的循环完全依靠自身位差进 行，不足之处为，储水箱安装位置必须高于集热器，并且尽可能靠近集热器，否则导热 工质热损失大，循环流动阻力大，难以正常运行，也有强制循环式，采用市电调控、驱 动循环泵，虽然能解决自然循环存在的不足，但又会加大运行成本，消耗常规能源，还 会产生噪音污染及存在不安全因素，另外，间接换热还会降低热效率，同时集热器中还 必须用真空玻璃管， 一旦破裂真空失效，虽不跑水，但影响集热；因此这种分体式户用 太阳能热水器适用性差，至今应用有限。鉴于上述现状，虽然太阳能热水器早已普遍应 用，但对于都市中的广大居民而言，却可望而不可及。
发明内容
解决的技术问题-
基于太阳能热水器的基本原理和结构，采用平板型集热器，并通过太阳能光伏电源 (以下简称光伏电源)及光伏泵，对水直接强制循环的方式，提供一种全系统承压户用 分体式太阳能热水器；能克服现有技术中存在的不足，适用性强、集热效率高，功能好， 安全可靠，使用寿命长，节约能源、资源，结构简单、易制作、安全，而且便于标准化 设计，与建筑设计配套施工、安装。 采用的技术方案
光伏驱动户用分体式平板型太阳能热水器，具有户用分体式太阳能热水的基本结构 组成，集热器，储水箱及循环系统，其特征在于采用平板型集热器，从其热水联集管到储水箱再回到其冷水联集管，通过光伏泵直接构成强制水循环系统，还有为光伏泵提 供驱动电源的光伏电源，并有配套电路，光伏电源、光伏泵及平板型集热器分别或者三 位一体式装在机架上。 有益效果
由于平板型集热器的金属集热管与储水箱之间，通过光伏泵直接构成强制水循环系 统，集热器所集的热量无需间接换热即直接使用水升温，因此，集热效果好，热损失少， 启动及升温快，水流也顺畅，而且全系统承压，因此，运行平稳可靠，使用寿命长，能 最大化利用太阳能资源，另外，光热、光电转换同歩进行，强制水循环自动智能控制， 并且结构简单、安全可靠，既节约能源又节约资源，既经济、又实用，突破了常规户用 分体式太阳能热水器应用安装中储水热必须高于集热器，并且二者之间距尽量近的定式 阻制，适用性强，尤其适用于都市中的多层、高层住宅性建筑，满足广大居民的需求， 因此，在各类太阳能热水器中能效比最高，性价比最好，同时还便于标准化设计、制造， 并易于与相应的建筑设计配套施工、安装。
图1、总体组成结构示意图2、光伏电源。中的配套电路结构具体实施例方式
结合附图进一步详加说明；
如图1所示，采用平板型集热器1，从其热水联集管2到储水箱10再回到冷水耳关集 管4，通过光伏泵10直接构成强制水循环系统，热水联集管2的热水出口 4通过上循环 管6接储水箱10的热水进口 8，储水箱10的冷水出口 9通过串联着光伏泵10的下循环 管7接冷水联集管3的冷水进口 5，还有为光伏泵11提供驱动电源的光伏电源12，光 伏电源12、光伏泵11及平板型集热器1分别或者三位一体式装在机架上。
如图2所示，光伏电源12由光电板13、配套电器元件及电路组成，配套电器元件 及电路装在电气盒16内，该盒装在光电板13上；配套电路结构为，光电板13的正极 先后串联阻塞二极管D、光控开关Ki及温控开关K2后接光伏泵11，光电板13的负极 直接接光伏泵11，在阻塞二极管D和光控开关&的接点与光电板13的负极之间并联 蓄电池或储能电容C、光控器14、温控器15。当光照达到设定值时光控器14动作，光 控开关Ki闭合，否则断开，当冷水联集管3的冷水进口 5内水的温度ti低于热水联集 管2的热水出口 4内水的温度t2，并且温差At^2-"达到温差设定值时，温控器15动作， 温控开关K2闭合，若温差A t大小于温差设定值则温控开关K2断开，如此能避免^t水 箱10内的热水流出，却得不到更热的水流入补充的不利效果，只有在光控开关Kt及温 控开关K2均处闭合状态下，光伏泵I1才能起动运行。
如图1所示，储水箱10的结构如下，冷水出口 9上装有给储水箱10上水兼供7]C循 环的三通阀17储水箱10的上水管18上装有上水阀19，该阀与三通阀17之间装有单向阀20，储水箱10的热水进口 8在储水箱10内以竖管21向顶部延伸高位出热水，热水 进口 8外接的用水管22上装有混水阀23，其冷水端接在上水阀19与单向阔20之间， 储水箱10上还装有安全阀24;或者不装三通阀17，在冷水出口 9上直接装冷水循环阀， 上水管18直接接在储水箱10上。 使用方法f
打开上水阀19并将三通阀17转到上水挡，给储水箱10上水，水满后自停，之后， 将三通阀17转到水循环挡，太阳照射下平板型集热器1开始集热，光控开关&闭合， 热水出口4内水温升高，同时光伏电源12供电，当At达到温差设定值时，温控开关 K2也闭合，于是光伏泵11起动运行，循环系统运行，随着水温升高，At减小，当At 小于温差设定值时，温控开关K2自动断开，光伏泵ll停止运行。
光伏泵11处在起动运行下使用热水时，先将三通阀17转到上水挡，此时，光伏泵 ll空转，上水将储水箱9中的热水顶出，通过混水阀23即可调温用水，停用后，需将 三通阀17转到水循环挡，光伏泵11恢复正常运行。
采用不装三通阀17，而在冷水出口 9上直接装冷水循环阀，上水管18直接接在储 水箱10上时，只要打开冷水循环阀及上水阀19，使用热水时，只调控混水阀23即可， 不会出现光伏泵U.空转。
权利要求
1、光伏驱动户用分体式平板型太阳能热水器，具有户用分体式太阳能热水的基本结构组成，集热器，储水箱及循环系统，其特征在于采用平板型集热器，从其热水联集管到储水箱再回到其冷水联集管，通过光伏泵直接构成强制水循环系统，还有为光伏泵提供驱动电源的光伏电源，并有配套电路，光伏电源、光伏泵及平板型集热器分别或者三位一体式装在机架上。
2、 根据权利要求l所述的光伏驱动户用分体式平板型太阳能热水器，其特征在于 光伏电源(12)由光电板(13)、配套电器元件及电路组成，配套电器元件及电路装在 电气盒(16)内，该盒装在光电板(13)上；配套电路结构为，光电板(13)的正极先后串联阻塞二极管D、光控开关K,及温控开关K2后接光伏泵(11)，光电板(13)的 负极直接接光伏泵(11)，'在阻塞二极管D和光控开关&的接点与光电板(13)的负极 之间并联蓄电池或储能电容C、光控器(14)、温控器(15)。
3、 根据权利要求1或2所述的光伏驱动户用分体式平板型太阳能热水器，其特征 在于储水箱(10)的结构如下，冷水出口 (9)上装有给储水箱(10)上水兼供水循 环的,三通阀(17)储水箱,(l'O)的上水管(18).'上装有上水阀(19)，该阀与三通阀(17) 之间装有单向阀(20)，储水箱(10)的热水进口 (8)在储水箱(10)内以竖管(21) 向顶部延伸高位出热水，热水进口 (8)外接的用水管(22)上装有混水阀(23)，其冷 水端接在上水阀(19)与单向阀(20)之间，储水箱(10)上还装有安全阀(24);或 者不装三通阀(17)，在冷水出口 (9)上直接装冷水循环阀，上水管(18)直接接在储 水箱(10)上。
全文摘要
光伏驱动户用分体式平板型太阳能热水器属于太阳能利用装置领域，解决全系统承压及强制循环问题；采用平板型集热器(1)，其与储水箱(10)之间，通过以光伏电源(12)驱动的光伏泵(11)直接构成强制水循环系统，光伏电源(12)、光伏泵(11)及平板型集热器(1)分别或三位一体式装在机架上；有益之处，集热效果好，热损失少，启动升温快，全系统承压，运行平稳，可靠、使用寿命长，能最大化利用太阳能资源，光热、光电转换同步进行，强制水循环自动智能控制，结构简单，节约能源和资源，经济实用，适用性强，尤其适用于都市中的多层、高层住宅性建筑；便于标准化设计、制造，易于与相应的建筑设计配套施工、安装。
文档编号F24J2/20GK101639292SQ20091009101
公开日2010年2月3日 申请日期2009年8月18日 优先权日2009年8月18日
发明者罗赞继 申请人:北京英豪阳光太阳能工业有限公司