专利名称：一种储热水箱具有多个储水室的分体式太阳能制热水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能热水器领域，具体是一种储热水箱具有多个储水室的 分体式太阳能制热水装置。
背景技术：
目前，人们在生活中使用的太阳能热水器，主要有^^几安装式、集中式和 分体式等。其原理都是通过太阳能集热器吸收太阳光能，利用水的热交换循环或 导热介质间接换热形式将储热水箱内的低温水加热供人们生活^M 。但由于住宅 楼的建筑结构及各种热水器自身结构问题，在使用中都存在一定的实际问题。例
如，整^^几式由于它的型号和Mi各不统一，it^在住宅楼顶摆放凌乱，影响市 容，又在不同程度上破坏4娄顶的防水层面，对于建筑物的#、防雷、抗震性都 存在一定的隐患。整^4几太阳能热水器热7jc输出管线长，使用时需放掉大量冷水, 造成水资源、热能的浪费；另夕卜，置于室外的储热水箱在冬季夜晚热损量大。以 往分体式太阳能制热水装置，无论是7 仏^ii是非承压式，是水直接换热还是介 质导热，在热交换过程中换热循环管路的热能损失非常大，it^太阳能制热水装 置制热效率低，尤其在冬季环境温度较低的情况下制热效率会更低；在冬季，汽 镏、冻堵产生^J封暴管，防冻伴热带^^不当和质量问题易燃》缺火；另夕卜，依 靠带压自来水顶出储热水箱中的热水的分体式太阳能制热水装置,在使用热水时， 低温自来水顶进储热水箱，将热水顶出混水阀，当热水^fM结束后顶进储热水箱 中的{&显自来水与水箱内热水^^^后使水箱内的热水，P争温，当^d^后箱内水 温降至^i^温度以下时，洗浴前必须启动电加热，将水箱内的水加热到可洗浴温 度，因jthit^了不必要的电能浪费。
实用新型内容
针对上述情况，本实用新型提供一种储热水箱具有多个储水室的分体式太阳 能制热水装置，以解决现有^^几安装式、集中式和分体式等太阳能热水器产品， 在4M中存在的制热效率低、管路冻堵、汽胀炸管漏水、低温自来水ii7v储热水箱，停止4M热水后箱内的热水与自来水'"曰^it成水箱内的热水M大幅度P争温 等问题。
本实用新型的技术方案是
一种储热水箱具有多个储水室的分体式太阳能制热水装置，在分体式太阳能 制热水装置中的储热水箱内设有两个或两个以上储水室，在每个储水室上设有连 通管口，连通管口上连有连通管路；储水室分为高温储水室和一个或多个低温储 水室，在储热水箱的高温储水室上端装有止水呼吸阀。
所述的分体式太阳能制热水装置，该装置设有与储热水箱的进水口相连的上 水管路，在上水管路上装有上7K4空制阀；储热水箱还分别连有循环上水管路和循 环下水管路，在循环上水管路上装有循环管路控制阀和循环水泵；在循环下水管 路上装有止回阀；储热水箱的出水口连有热水出水管路，在储热水箱内装有水箱 温度传感器。
所述的分体式太阳能制热水装置，在循环水泵进水口端的循环上水管路和跨 过循环管^4空制阀的上水管路之间连有排空管路，在排空管路上装有排空管路止 回阀。
所述的分体式太阳能制热水装置，在循环上水管路与循环下7JOfi^^间连有 下水积7j^非放管路；在下7^积7^#放管路上装有逆止阀，在循环上水管路上连有 积水排放管路，积水排放管路与下水积7j^非放管路相通，在积水排力文管^各上装有 积7JC管^4空制阀，在积水排放管路上装有故障报警器。
所述的分体式太阳能制热水装置，在与储热水箱的出水口相连的热水出水管
路上装有传感器；或者，在室内水箱的水的^fM处装有控制开关。
所述的分体式太阳能制热水装置，与储热水箱连接的循环上水管路和循环下
水管路上端连有太阳能集热器，在循环下水管路的上端或者在循环上水管路的上
端或者在集热器水箱上端，装有呼吸器。
所述的分体式太阳能制热水装置，在集热器上端有集热器水箱，在集热器水
箱两侧上端分别装有插入式进水管口和插入式出7jC管口 ，插入式进水管口和插入
式出水管口分别与循环上水管路和循环下水管路相连；在装有插入式进水管口和
插入式出7jC管口的集热器水箱下面装有真空集热管，真空集热管里面装有金属换
热管，金属换热管上有喇叭口密封管头，喇叭口密封管头的一端为换热管管口， 喇叭口密封管头的另一端连有底部封堵的换热管体，金属换热管在喇叭口密封管
5头的位置通过密封环与水箱连接口相连。
本实用新型的有益效果是
1、 本实用新型由于在储热水箱内采用了多个储水室和通过^M渚水室上的连通管口所连接的连通管路的设计，使本装置在能够完成系统换热循环、循环管路
排空等功能程序的同时，在使用热水时避免了低温自来7K顶进储热水箱，热水停
止^JD后自来水与箱内热水T^f吏储热水箱中的水^^降温问题，保证了储热水箱中高温箱内的水不能直接被低温自来水f^降温，从而在使用热水时能够有较高温度的热水，最大限度的使储热水箱保持^^及其它使用热水的温度，减少启动电加热，最大限度的节约电能。
2、 本实用新型是由承压储热水箱、换热循环管路、循环水泵和各种控制、传感部件以及智能控制系统组成的一种新型分体式太阳能制热水装置中可切换压力的储热水箱组合S己套装置，可以使每户的分体式太阳能制热水装置中的太阳能集热器在建筑上实现统一集中布置，储热水箱方文置室内，解决了现有产品在使用中存在的摆放凌乱、影响市容、破坏4娄顶的防水层面等一系列问题，实现太阳能与建筑一体化。
3、 本实用新型在太阳能制热水系统换热循环及循环管鴻~悱空时，储热水箱处于常压循环状态；热水使用时，储热水箱处于承压状态。由于采用了系统循环换
循环换热后循环管路中的水靠自然落差流入储热水箱，让换热循环管路得以排空；在使用热水时，带压水(自来水)经上水管路注入储热水箱，^4诸热7jc箱中的热水通过出水口经热水出水管路顶出混水阀，让用户在^J ]热水时，就象^JD承压贮水式电热水器一样方便、舒适、安全。
4、 本实用新型由于实现了循环管路、棑空，解决了以往分体式太阳能制热水装置在采用水直接循环4灸热形式时，换热后的循环管路中水变冷的热能损^^。采用换热介质间接换热形式时，在换热过程中的热育M员耗问题，大大提高了太阳能制热水效率。
5、 本实用新型因为实现了循环管路排空，循环管路在系统换热时，热能损耗非常少，循环管路可以适度加长，使储热水箱可以相对的远离太阳能集热器而放置于室内，解决了以往太阳能热水器贮水箱离用水点远，在使用热水时，需放掉大量凉水的问题。6、 本实用新型(图1、图2)中的排空管路设计，^吏循环下水管^各和循环上 水管路中的水同时流进储热水箱，提高了循环管路排空i^复，减少了本实用新型 系统中需延时开启、关闭的控制阀延时时间，即节能又不能因为循环换热和循环 管路排空时间过长影响热水的正常使用。
7、 本实用新型装置中，循环管路实现了排空，循环换热后循环管路中无存水, 故此不会产生管路冻堵现象，解决了过去为防止管路冻堵而加设伴热带，造成的 能源损耗以及伴热带使用不当起火燃烧的安全隐患问题。
8、 本实用新型应用时采用了下水积7^#放管路和积7^#放管路及管路上故障
报警器(一般可为水流传感器)设计(如图1、图2所示)循环换热和循环管 ^4非空后，虽然集热器水箱和储热水箱中的水仍保持换热循环前的注满水量，但 循环下水管路和循环上水管路中会有换热循环前储热水箱的承压状态切换为换热 循环后常压状态过程中产生的少量膨胀水，膨月&K量过多时可以通过下水积7M非 放管路和积7W非放管^4非出系统，可避免循环管路中因为膨月^K蓄积的现象而不 能实5W盾环管路正常排空问题的M;另夕卜，当循环下水管路上的止回阀损坏时， 在上水控制阀处在开启状态时，带压水经循环下水管路和循环下水管路上损坏的 止回阀、下水积7K4非放管路、积7K4非放管^4非力丈出去；而当上水管^^循环上水 管路之间的控制阀，如循环管路控制阀或排空止回阀损坏时，在上 K4空制阀处在
开启状态时，上水管路中的带压7K或带压自来7K"卩份顶进储热7K箱， 一部份水
经循环上水管路通过积7j^非放管^4非放出去；上水控制阀损坏时，系统循环换热、 排空程序结束前，带压水或带压自来水通itJi水管路ii^储热水箱也ii^循环上 水管路和循环下7]of路，当系统循环换热、排空程序结束时，这部分水^t过积 7M非放管^4非放出去；积7jc管^4空制阀损坏时，系统循环换热时，循环换热水会
经循环上水管路通过积7^#放管^#放出去；因此，下7j^只7j^非放管路和积7jCt非
放管路的设计，避免了因系统各种控制阀件的损坏或膨胀水量过多而造成的循环
下7jOf路或循环上水管路中充满水不能实现正常排空，致使冬季循环管路冻堵问
题的发生；在该装置系统积水排放管路上装有故障报警器，当系统某个控制阔件 的损坏产生不正常水流通过时及时报警，使损坏的控制阀件尽快得以维护；并且， 太阳能集热器如果产生高温膨胀气体和微量的高温膨胀水都能通过已排空的循环
管路、下水积7^#放管路和积7^#放管路顺畅的#^文和排出，改变了过去太阳能
集热器只能通过呼吸阀呼吸的历史，避免了太阳能集热器在冬季呼吸阀因汽馏冻
7堵而产生汽S炒暴管、刻旦等事故的发生。
9、 本实用新型应用时釆用真空集热管吸收太阳光能，焖晒其中金属换热管中的水，使其升温来与集热器水箱中的低温水进行热交换，完成集热器制热水过程。由于真空集热管中无水，所以不存在以往采用真空集热管直4^诸水进行热交换，而出现的因为冷热差大、结冻、汽胀等情况下产生爆管漏水现象，集热器制热运行更於可靠。
10、 本实用新型应用时，插入式进水管口和插入式出水管口由于都从集热器
水箱上端插入集热器7K箱内 一段长度(5-20mm),因it化循环管路排空后集热器水箱内仍保持原来的水量，同时产生的虹吸现象使集热器水箱上端的水^^iiL吸出来，为特殊寒冷情况下，其中的水结冰膨胀预留了安全空间。
11、 本实用新型中储热水箱按承压贮水式电热水器标准设计，具备电热水器的M功能，当在天气影响下太阳能制热水温度不够时，可随时采用电辅助加热以保证热水的连续使用。同时，本实用新型中储热水箱也^^超压卸压功能。
图1为本实用新型结构示意l-储热水箱；2-止水呼吸阀；3-上水管路；4-上水控制阀；5-连通管口； 6-循环上水管3各；74盾环管^4空制阀；8-循环水泵；9-t空制开关；lO-传感器；11-下水管口； 12-集热器；13-循环下水管路；14-止回阀；15-排空管路；16-排空管路止回阀；17-积7K4非放管路；18-积水管^4空制阀；19-故障报警器；20-集热器水箱；21-呼吸器；22-插入式进水管口； 23-插入式出水管口； 24-集热器水箱温度传感器；25-真空集热管；26-连通管路；27-水箱温度传感器；28-智能控制仪；29-阀组连接板体；30-电加热器；31-混水阀；32-热水出水管路；33-金属换热管；34^进水口； 35-出 K口； 41-下7K积、7K4非》欠管^各；42-逆止阀；46-i也漏。
图2为本实用新型另一种实施应用例。
l-储热水箱；2-止水呼吸阀；3-上水管路；4-上水控制阀；5-连通管口； 6-循环上水管路；74盾环管路控制阀；8-循环水泵；9-控制开关；lO-传感器；11-下水管口； 12-集热器；13-循环下水管路；14-止回阀；15-排空管路；16-排空管路止回阀；17-积7j^非放管路；18-积水管^-t空制阀；19-故障报警器；20-集热器水箱；21-呼吸器；22-插入式进水管口； 23-插入式出水管口； 24-集热器7K箱温度传感器；25-真空集热管；26-连通管路；27-水箱温度传感器；28-智能控制仪；29-阀组连接板体；30-电加热器；31-混水阀；32-热水出7jof路；33-金属换热管；34-进水 口； 41-下水积7j^非放管路；42-逆止阀；46-地漏。
图3为本实用新型实施应用例中集热器真空集热管中金属真换热管结构示意
33-金属换热管；36-喇叭口密封管头；37^奂热管体；38^灸热管管口。 图4为本实用新型实施应用例中集热器水箱与真空集热管、^^换热管连接 剖面20-集热器水箱；25-真空集热管；33-金属换热管；38-换热管管口； 39-密封 环；40-水箱连接口。
图1、图2中A表示本实用新型系统中膨胀7M放区；图1、图2中G表示 储热水箱1内的高温储水室；D表示储热水箱1内的低温储水室。
具体实施方式
如图1-图2所示，本实用新型结构主要由储热水箱1、连通管口 5、连通管 路26、止水呼吸阀2、循环上水管路6、循环下7JC管路i3、循环水泵8和各种控 制阀等部分构成，储热水箱l分别连有循环上水管路6和循环下7jc管路13，储热 水箱1与循环上7K管^各6和循环下水管^各13的连接可分别单独在储热水箱1上设 有连接口 ，也可利用储热水箱的出水口和进水口分别作为循环上水管路6和循环 下水管路13的连接口 ，其具体结构如下
如图1-图2所示，该装置在储热水箱1内^S诸水室上设有连通管口 5;储 水室分为高温储水室G和低温储水室D,在*储水室上的连通管口 5上装有连 通抖储水室的连通管路26,储热水箱1内可设有多级高、低温储水室，在储热 水箱1的高温储水室G上端装有止水呼吸阀2,在高温储水室G内设有下水管口 11，下7^f口 11连有循环下水管路13,在循环下7JC管路13上装有止回阀14,在 储热水箱i内装有水箱温度传感器27和电加热器30;储热水箱1的j&显储水室 D下端设有进水口 34,进水口 34连有循环上水管路6，循环上7jc管路6与上7K管 路3相通，在上水管路3上装有上水控制阀4 (一般可为电磁阀)；在循环上水 管路6上装有循环管路控制阀7 (—般可为电磁阀)；在循环上水管路6上装有 循环水泵8;储热水箱1的出水口 35连有热水出7jc管路32,热水出水管路32上 装有传感器10;或者，在储热水箱1的水的^^]处装有控制开关9 (一般可为接 近开关式传感器)与智能控制仪28通过控制线相连或通过无线遥控信号形式相连
9控制；热水出水管路32和上水管路3之间的管路上装有混水阀31;在储热水箱1 下面管路上设有各功能阀件水控制阀4、 7jc流传感器10、循环管路控制阀7等， 各功能阀件的连接处有一阀组连接板体29。
如图l-图2所示，在循环下水管路13的上端装有呼吸器21;或者，在循环 上水管路6的上端；或者，在集热器水箱20上端装有呼吸器21。
该装置的循环下7jc管路13和循环上水管路6的上端连有集热器12,集热器 12设有集热器水箱20，在集热器水箱20内装有集热器水箱温^传感器24;在集 热器7JC箱20两侧顶端分别装有插入式i^7K管口 22和插入式出水管口 23，插入式 进水管口 22和插入式出水管口 23都从集热器水箱20顶端插入水箱内胆里侧一段 距离( 一般可为5-20mm),它们分别与循环上水管路6和循环下水管路13相连。
如图3-图4所示，在集热器水箱20下面^有一4非真空集热管25,真空集热 管25里面装有金属换热管33，金属换热管33上有喇叭口密封管头36，喇叭口密 封管头36的一端为换热管管口 38,喇叭口密封管头36的另一端连有底部封堵的 换热管体37，金属换热管33在喇叭口密封管头36的位置通过密封环39与水箱 连才妻口 40相连。
如图1-图2所示，在循环水泵8进水口端的循环上水管路6和跨过循环管 路控制阀7的上水管路3之间连有排空管路15;在排空管路15上装有排空管路 止回阀16;在循环上水管^各6与循环下水管^各13之间连有下水积7J^非放管^各41, 下水积7jc^放管路41上装有逆止阀42,在循环上水管路6上连有积水排放管路 17,积水排放管路17与下水积7K4非放管路41相通，在积水排放管路17上装有积 水管^4空制阀18 (—般可为电磁阀)；在积7j^非放管路17上装有故障报警器19 (一般可为水流传感器)，积 K4非放管路17与地漏46相通。
如图l-图2所示，本实用新型中，智能控制仪28通过电控线路分别与上水 控制阀4、循环管路控制阀7、循环水泵8、集热器水箱温度传感器24、水箱温度 传感器27、积水管^各控制阀18、故障才艮警器19、电加热器30的电控线相接。
智能控制仪28通过电控线^各与控制开关9或者传感器10的电控线相接；智 能控制仪28通过接收各信号指挥相应的电控部件动作，循环换热及循环换热后 循环管路中的7jq非空^M诸热水箱1中之后，智能控制仪28又接收各信号指挥 相应的电控部件动作，切断循环管路，完成太阳能制热水过程。使用热水时，带 压水(自来水)ii7v储热水箱1中将其中热水顶出混水阀31。在本实用新型中，
10该装置运行过程可实现自动故障报警，保证4t^更安全。
智能控制仪28通过常规PLC或单片机^^呈序编程元件编程完成本实用新型
所述的智育u空制程序。
该实用新型装置通过期空制系乡^l妄收传感组件发出的信号，指#^控制阀、循环水泵等部件动作，使本实用新型装置中储热水箱中的低温水与集热器吸收太阳光育^产生的高温水进行循环换热，经过数次循环换热使储热水箱中的水温度升高，完成太阳能制热水过程。并且由于采用了系统满环换热时，^f诸热水箱无压力和储热水箱带压力使用热水的两种状态自动转换的设计，^f吏循环换热后循环管
路中的水靠自然落差^^储热7jc箱，让换热循环管路得以排空；在^^)热水时，带压水(自来水)首先ii/v储热水箱中低温储水室D (低温区)的下部，#[氐温区上部的较高温度的水先通itt通管路顶入高温储水室G (高温区)的下部，最终是将高温区上部的高温热水经出水口顶出混水阀，让用户在^J ]热水时，就象^^)承压贮水式电热水器一样方便、#it、安全，而且低温自来水ii7vf诸热水箱
后只A^ii^低温区，高温区热水温度不会发生较大变化。同时，太阳能集热器如产生高温膨胀气体能通过排空的循环管路和排空管路，经积水排放管路顺畅的释放，改变了过去太阳能集热器只能通过呼吸阀呼吸的历史。
系统安装完毕时，本实用新型的工作过程是
一、室内水箱上7j^莫式
开启智能控制4义28电源，系统自动ii^卡者热水箱上水冲莫式(智能控制4义28每次断电后再启动时^^^^于jH^莫式)
方案一，上水管路3上的上7jc控制阀4为常开阀时(一般为常开电磁阀)
1 、带压水或带压自来水经上水管路3和上水控制阀4进入储热水箱1低温储水室D，将混水阀31 ^走至热7K^开启，低温储水室D注满水后ii7vf诸热水箱1高温储水室G，高温储水室G注满水，混水阀31出水后关闭混水阀31。
2、图1-图2中，循环上水管路6上关闭的循环管路控制阀7 (—般为常闭电磁阀)切断储热水箱1和上水管路3与循环上水管路6的连通；循环下7JC管路13上止回阀14切断其上端的循环下7jc管路13被逆止的管路段，在循环水泵8进水口端的循环上水管路6和跨过循环管^4空制阀7的上水管路3之间连有排空管路15;在排空管路15上的排空管路止回阀16切断其右侧上端与其连接的循环上水管路6被逆止的管路段。致使该实用新型装置系统中在上水和非换热循环状态时，带压水或带压自来水通iiJl7jC管路i^vf诸热水箱1,而不能ii7v循环上水管路6
和^l环下水管^各13;
方案二，上水管^各3上的上水控制阀4为常闭阀时(一4殳为常闭电磁阀)， 如图1-图2所示
1、在系统上水时，启动上水4莫式，将混水阀31旋至热水端开启，上水管^各3 上的上水控制阀4开启并延时(一^Jl时3—10分钟后关闭)，带压水或带压自 来水经上7jc管路3和上水控制阀4i^v储热水箱1中的低温储水室D,再it/Vf诸 热水箱1的高温储水室G中，高温储水室G注满水，混水阀31出水后关闭混水 阀31,上水控制阀4开启延时结束，上7JC控制阀4自动关闭。
2、循环上水管路6上关闭的循环管路控制阀7 (—般为常闭电磁阀)切断储 热水箱1和上水管^各3与循环上水管路6的连通；循环下7K管路13上止回阀14
水管路6和跨过循环管路控制阀7的上水管路3之间连有排空管路15;在排空管 路15上的排空管路止回阀16切断其右侧上端与其连接的循环上水管路6被iiliL 的管路段；致使该实用新型装置中，水箱在上水时，带压水或带压自来水通iiJi 水管路ii7v储热水箱，而不負feii^循环上水管路6和循环下水管路13中；
二、换热循环、热水^J ]—莫式
如图1-图2所示
1、自动温差换热、循环、排空模式当集热器12上的真空集热管25吸收太 阳光能，将其中金属换热管33中的水进行綱晒加热，产生热水与集热器水箱20 内的低温水进行重力式冷热交换，使其温度上升，当升至与储热水箱1中的水温 温差i殳定值时，智能控制〗义28接受集热器水箱温^传感器24和水箱温度传感器 27发出的信号指挥系统各组件动作，自动启动温差循环换热程序(如手动强制循 环时，按智能控制仪28上循环键)。
方案一，上水管路3上的上水控制阀4为常开阀(一般为常开电磁阀)时 温差循环换热程序启动，上水控制阀4关闭，切断上水管路3，上水管路3中的 带压水或带压自来水无法ii^储热水箱1中；循环管路控制阀7开启，循环水泵 8起动，储热水箱1内低温水箱D中的水被抽出，同时高温水箱G中的7K通过高 温储水室G和低温储水室D的连通管口 5上的、伸到高温水箱G底部的连通管 路26， ii7v低温水箱D中，同时储热水箱1通itJi端的止水呼吸阀2吸进空气；同时，水管^4空制阀18关闭，切断积7^#放管路17,下水积7j^非放管路41上的
逆止阀42左侧的下水积7^#放管路41路段被逆止阀42单向逆止，切断循环上水 管路6至循环下水管路13方向的连通；从储热水箱1内低温水箱D中被抽出的 水通itJi次循环后已被排空的循环上7K管路6时，不能ii7v积7K4非放管路17，也 不能通过下水积7j^非放管路41直接i^v循环下水管路13;只能经循环上水管路6 进入集热器水箱20内，将集热器水箱20中高温水顶出，经上次循环后已被排空 的循环下水管路13经止回阀14，通过储热水箱1的下水管口 11先流入储热水箱 1内高温水箱G中，高温水箱G中的7K通过高温储水室G和低温储水室D的连 通管口 5上的已伸到高温水箱G底部的连通管路26,进入低温水箱D中；当集 热器水箱20与储热水箱1中的水经过循环换热后温差降到设定值时，或者到预设 的循环4灸热结束时间时，智能控制仪28发出信号，指挥系统各组件自动动作(手 动再按智能控制仪28上循环键)；
如图1-图2所示，循环水泵8停止，循环管路控制阀7关闭，此时循环下水 管路13水依靠自然落差经止回阀14通过储热水箱1的下水管口 11流进储热水箱 1的高温水箱G中；循环上水管路6中的水也依靠自然落差经循环水泵8、排空 管路15、排空管路止回阀16，通ith水管路3进入储热水箱1的低温储水室D 中，高温储水室G和低温储水室D中的水量通itt通管路26平衡，储热水箱1 又通过高温储水室G上端的止水呼吸阀2将循环换热过程中吸进的气^#出；循 环上水管路6、循环下水管路13中的水排空后，积水管路控制阀18和上7jc控制 阀4重新自动开启；连接带压自来7jc上水管路3开通，储热水箱l由循环换热及 换热管44非空过程中的常压状态切换为承压状态；除了循环管路有微量的膨胀水 夕卜，集热器水箱20和储热水箱1中的7JC^^上仍保持换热循环前的注满水量，系 统按上述情况动作,依;饭复自动完成换热循环和换热循环后循环管路排空过程， 将储热水箱l中高温储水室G和低温储水室D中的水升温，完成太阳能制热水过
程；
方案二，上水管路3上的上7]c控制阀4为常闭阀时
温差循环换热程序启动，循环管路控制阀7开启，循环水泵8^^动，上水管 路3上关闭的上7W空制阀4切断上水管路3,上 K管路3中的带压7JC或带压自来 水无法ii/v室内水箱；储热水箱1内低温水箱D中的7J^皮抽出，同时高温水箱G 中的水通过高温储水室G和低温储水室D上的连通管口 5上的连通管路26,从
13伸到高温水箱G底部的连通管路26的管口 ii7v低温水箱D中，同时储热水箱1 通过上端的止水呼吸阀2吸进空气；同时，积7K管^各控制阀18关闭，切断积水排 放管路17,下水积7M非放管路41上的逆止阔42左侧的下水积7^#放管路41路 段被逆止阀42单向逆止，切断循环上水管路6至循环下水管路13方向的连通； 使从储热水箱1内低温水箱D中被抽出的7]c通iiJi次循环后已被排空的循环上水 管路6时，不能ii^积7M非放管路17和也不能通过下水积7j^非放管路41直接进 入循环下水管路13;只能经循环上水管路6进入集热器水箱20内，将集热器水 箱20中高温水顶出，经上次循环后已被排空的循环下水管路13经止回阀14通过 储热水箱l的下水管口 11流入储热水箱1内高温水箱G中，再通过伸到高温水 箱G底部的连通管路26的管口济u^銜显水箱D中；当集热器7jc箱20与储热水箱 1中的水经过循环4灸热后温差降到设定值时，或者到预设的循环换热结束时间时， 智能控制仪28发出信号，指挥系统各组件自动动作(或者手动再按智能控制仪 28上循环4建)。如图l-图2所示，循环水泵8停止，循环管路控制阀7关闭，此 时循环下水管路13 7JC依靠自然落差经止回阀14通过储热水箱1的下水管口 11 ^ii储热水箱1的高温水箱G中；循环上水管路6中的水也依靠自然落差经循环 水泵8、排空管路15、排空管路止回阀16、通itJi水管路3ii^储热水箱1的低 温储水室D中，高温储水室G和低温储水室D中的水量通貌通管路26平衡， 储热水箱1又通过高温储水室G上端的止水呼吸阀2将循环换热过程中吸进的气 ^#出；循环上水管路6、循环下水管路13中的7J^非空后，积7jc管5g4空制阀18 自动开启，上水控制阀4仍处于关闭状态，切断储热水箱l与带压自来水上7JOf 路3的连通，储热水箱1由循环换热及换热管路排空过程中的仍为常压状态，集 热器水箱20和储热水箱1中的水1^上仍保持换热循环前的注满水量，系统按上 述情况动作，依;iL^复自动完成换热循环和换热循环后循环管路排空过程，#(诸 热水箱i中高温储水室G和低温储水室D中的水升温，完成太阳能制热水过程； 2、热水賴过程
方案一，上水管路3上的上7W空制阀4为常开阀时打开混水阀31转至热水 端，带压7jc或带压自来水通iih水管路3顶进储热水箱1内低温水箱D中，将低 温水箱D上层较高温度的水通过伸到高温水箱G底部的连通管路26顶进高温水 箱G的底层，将高温水箱G上端的高温水经4诸热水箱1的出水口 35通过热水出 水管路32顶出混水阀31;停止使用热水，关闭混水阀31,完成使用热水过程，储热水箱l在系统循环换热和循环管路排空过程中为常压状态，在热7JOft^]过程
中为承压状态；
方案二，上7jc管路3上的上7K4空制阀4为常闭阀时打开混水阀31转至热水端，储热水箱1的热水出水管路32和循环下水管路13中的水靠自然落差流出混水阀31,热水出水管路32上的传感器10 (—般可为水流开关)动作发出信号，智能控制仪28接受传感器10发出的信号打开上7jc控制阀4;或者，控制开关9(一般可为接近开关式传感器)发出有线信号或无线遥控信号，智能控制仪28接受信号打开上水控制阀4，此时带压水或带压自来水通itJi水管路3顶进储热水箱1内低温水箱D中，将低温水箱D上层较高温度的水通过伸到高温水箱G底部的连通管路26顶进高温水箱G的底层，将高温水箱G上端的高温水经储热水箱1的出水口 35通过热水出水管路32顶出混水阀31;停止使用热水，关闭混水阀31,传感器10动作，或控制开关9(一般可为接近开关式传感器)动作，智能控制仪28接受信号指挥上7W空制阀4关闭，切断上水管路3 ，完成<捐热水过程，此过程中储热水箱1处于承压状态；
循环管路控制阀7与上7^4空制阀4有互锁功能，即在系统循环换热开启循环管^4空制阀7时，上水控制岡4不能被开启；而在使用热水上 W空制阀4开启时，循环管^4空制阀7不能^皮开启；
三、膨胀水的排放与积7K4非放管路的安全、报警
在系统循环换热排空后，虽然集热器水箱20和储热水箱1中的水仍保持换热循环前的注满水量，但将循环4灸热前承压状态的储热7jc箱1切换为换热循环后常压状态的储热水箱1,在此过程中会产生的少量膨胀水(图1-图2中，A表示本实用新型系统中膨胀7JC4放区)，如不当即排放会蓄积在循环管路中，使储热水箱1上端的循环管路中的水不能实现彻底排空；
1、膨月^7jc的排放
方案一，上水管路3上的上 W空制阀4为常开阀时
如图l-图2所示，循环上水管路6、循环下水管路13中的水排空结束时，上水管路3上的上水控制阀4重新开启，连接带压自来水上水管路3开通，储热水箱1由循环换热及换热管路排空过程中的常压状态切换为承压状态，下次系统循环换热时储热水箱l再次切换为常压状态会产生的微量膨胀水，当膨胀水蓄积过多时可通过下水积7W非放管路41 、逆止阀42、积7j^非放管路17排放出系统外，
15保i^盾环管路中无膨胀7jc蓄积，实JiW盾环管路正常排空；方案二，上7K管路3上的上7W空制阀4为常闭阀时
如图1-图2所示，该装置循环换热和循环管路4非空后，虽然集热器水箱20和储热水箱i中的7jC仍保持换热循环前的注满水量,但循环下水管路13和循环上水管路6中可能会存有循环换热时，^i ]热水后储热水箱1的7 仏状态切换为循环换热后常压状态过程中产生的少量膨胀水；当膨胀7jc蓄积过多时可通过下水积7j^4非放管路41、逆止阀42、积7jct非放管路n排放出系统外，保证循环管路中无膨胀7K蓄积，实现厲环管路正常排空；
2、积7jq非放管路的安全与报警
当循环下水管路13上的止回阀14损坏时，在上水控制阔4处在开启状态时，带压7jc经循环下水管路13和循环下水管路上损坏的止回阀14、下水积 ja非放管路41、积7j^非放管路17排放出去；而当上水管路3与循环上水管路6之间的控制阀，如循环管路控制阀7或排空管路止回阀16损坏时，在储热水箱1承压状态下，并上水控制阀4处在开启状态时，上水管路3中的带压水或带压自来水"""^份顶进储热水箱1, K分7jc经循环上水管路6通过积7M非放管路17排放出去；上水控制阀4损坏时，系统循环换热、排空程序结束前，带压水或带压自来水通itJi水管路iiA储热水箱1, ^Lii/v循环上水管路6和循环下水管路13。当系统循环换热、排空程序结束时，这部分水^1过积7^#放管路17排放出去；积水管^4空制阀18损坏时，系统循环换热时，循环换热水会经循环上水管路6通过积水排放管路17排放出去;储热水箱1的常压状态与承压状态切换过程中产生的膨胀水量过多时能通过下水积7M非放管路41和积7j^非放管路17排出系统；因此，下水积7j^非放管路41和积7j^非放管路17的设计，i^了因系统各种控制阀件的损坏或膨胀水量过多而造成的循环下水管路13或循环上7JC管路6中充满水不能实现正常排空，致使冬季循环管路冻堵问题的发生；在该装置系统积水排放管路17上装有故障报警器19,当系统某个控制阀件的损坏产生不正常7K流通过时及时报警，使损坏的控制阀件尽快得以维护；并且，太阳能集热器12如果产生高温膨胀气体和微量的高温膨月foK都能通过已排空的循环管路、下水积7^#放管路41和积7j^非放管路17顺畅的释放和排出，改变了过去太阳能集热器12只能通过呼吸阀呼吸的历史，避免了太阳能集热器12在冬季呼吸阀因汽馏冻堵而产生汽胀爆管、刻旦等事故的发生。
16在该装置系统积7^#》文管路17上装有故障报警器19,当系统某个控制阀件 的损坏产生不正常7K流通过时及时报警，使损坏的控制阀件尽快得以维护。
权利要求1、一种储热水箱具有多个储水室的分体式太阳能制热水装置，其特征在于在分体式太阳能制热水装置中的储热水箱(1)内设有两个或两个以上储水室，在每个储水室上设有连通管口(5)，连通管口(5)上连有连通管路(26)；储水室分为高温储水室和一个或多个低温储水室，在储热水箱的高温储水室上端装有止水呼吸阀(2)。
2、 按照权利要求1所述的分体式太阳能制热水装置，其特征在于该装置设 有与储热水箱(i)的进水口 ( 34)相连的上水管路(3 )，在上水管路(3 )上装 有上水控制阀(4);储热7jc箱(l)还分别连有循环上水管路(6)和循环下7jc管 路(13)，在循环上水管路(6)上装有循环管^4空制阀(7)和循环水泵(8); 在循环下水管路(13 )上装有止回阀(14);储热水箱(1)的出水口 (35)连有 热水出水管路(32)，在储热水箱(1)内装有水箱温度传感器(27)。
3、 按照权利要求2所述的分体式太阳能制热7jc装置，其特征在于在循环水泵(8)进水口端的循环上水管路(6)和跨过循环管路控制阀(7)的上水管路(3 ) 之间连有排空管路(15 )，在排空管路(15 )上装有排空管路止回阀(16)。
4、 按照权利要求2所述的分体式太阳能制热水装置，其特4碌于在循环上 水管路(6)与循环下水管路(13 )之间连有下水积7W非放管路(41);在下水积 7W非放管路(41)上装有逆止阀(42),在循环上7jc管路(6)上连有积水排放管 路(17),积7j^非放管路(17)与下水积7j^非力文管^各(41)相通，在积7^#放管 路(17)上装有积水管路控制阀(18),在积;^t非放管路(17)上装有故障报警 器(19)。
5、 按照权利要求2所述的分体式太阳能制热水装置，其特征在于在与储热 水箱(1)的出水口 (35)相连的热水出7JC管^各上装有传感器(10);或者，在室 内水箱的水的j錢处^^控制开关(9)。
6、 按照权利要求2所述的分体式太阳能制热水装置，其特征在于与储热水 箱(1)连接的循环上水管路(6)和循环下水管路(13 )上端连有太阳能集热器(12),在循环下水管路(13 )的上端或者在循环上水管路(6)的上端或者在集 热器水箱上端，装有呼吸器(21)。
7、按照权利要求6所述的分体式太阳能制热水装置，其特征在于在集热器 (12)上端有集热器水箱(20),在集热器水箱(20)两侧上端分别装有插入式 进水管口 (22)和插入式出水管口 (23),插入式进7K管口 (22)和插入式出水进水管口 (22)和插入式出水管口 (23)的集热器水箱U0)下面装有真空集热 管(25),真空集热管(25)里面装有金属换热管(33),金属换热管(33)上 有喇叭口密封管头(36),喇叭口密封管头(36)的一端为换热管管口 (38), 喇叭口密封管头(36)的另 一端连有底部封堵的换热管体(37), ^属换热管(33 ) 在喇叭口密封管头(36)的位置通过密封环(39)与水箱连4妄口 "O)相连。
专利摘要本实用新型涉及太阳能热水器领域，是一种储热水箱具有多个储水室的分体式太阳能制热水装置，在储热水箱内设有两个或两个以上储水室，在每个储水室上设有连通管口，连通管口上连有连通管路，在储热水箱的高温储水室上端装有止水呼吸阀，可实现分体式太阳能制热水装置循环换热时，储热水箱无压力和使用热水时带压力的两种状态的自动转换及循环换热后循环管路中的水排空流入储热水箱中，并且在使用热水时带压力自来水顶进低温储水室，将低温储水室中的水由下至上经连通管口、连通管路顶进高水温室底部，将高温储水室中的水由下至上经储热水箱的出水口连有的热水出水管路顶出混水阀，解决低温自来水进入储热水箱，与水箱内热水混合后整体降温问题。
文档编号F24J2/30GK201407834SQ20092001389
公开日2010年2月17日 申请日期2009年5月22日 优先权日2009年5月22日
发明者王克涛 申请人:王克涛