专利名称：全压全自动热水装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种全压全自动热水装置。
背景技术：
冬季供热水，是我国北方地区的民生保障之一。按照能源获取方式不同，供热水系统可分为锅炉供热水和太阳能供热水两种。其中，锅炉供热水既可以通过燃煤、燃油方式获取热能，也可以通过电加热方式获取能量，锅炉供热水是目前我国冬季供热水的主要方式。锅炉供热水的弊端在于需要消耗不可再生资源，且获取热量过程中会产生大量污染物，造成了严重的环境污染。太阳能供热水一般包括由太阳能热水器循环供热水的第一换热罐，第一换热罐内的循环水由水泵加压后供给用户，从而实现利用太阳能供热水的目的。传统的太阳能供热水装置虽然不消耗不可再生能源，但是其采集的太阳能热量需要由水泵加压后供给用户，因此不但需要人们手动控制，而且需要消耗额外的电能，造成了节能不节电或节能不省钱的弊端。再者，由于冬季气温较低，造成罐体内循环水的初始温度过低，因此传统太阳能供热水装置的加热时间都过长，导致供热水效果较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述不足提供一种结构合理，无需人工控制加压，罐体就能加压供热水，且使用方便的全压全自动热水装置。为解决上述技术问题，本全压全自动热水装置包括与自来水管连接的罐体，其结构特点是所述热水装置还包括与罐体连接的加热机构，罐体上安装有深入到罐体内腔的热水管，热水管的内伸端延伸到罐体内腔的上部，热水管的外伸端安装有热水阀。采用上述结构，热水管内伸端延伸到罐体内腔上部，热水管外伸端安装有热水阀，罐体内腔为与自来水管连接的密封结构，热水管内端的高度远高于自来水管内端的高度，加热机构可对罐体内的自来水进行加热，受热后的自来水向上流动，这样就使得罐体内的上层水温度较高而下层温度较低。所以，当开启热水阀时，从热水管内流出的就是被加热后的热水,且是罐体内温度最高的自来水。随着热水的流出，罐体内水压降低，自来水管内的自来水会自动补充进罐体内，因此无需加设水泵加压供热水，不但节约成本，而且降低了电能消耗，使用非常方便。作为一种实现方式，所述加热机构包括设在罐体内的第一换热罐和设在罐体外并与第一换热罐连通的太阳能换热机构。所述太阳能换热机构为太阳能热水器的热水箱或太阳能集热器。采用清洁能源太阳能作为加热机构，使用十分方便且节约能源，通过第一换热罐进行换热，可以选择将第一换热罐直接与家用太阳能热水器的热水箱连通，或者选择使用太阳能集热器采集太阳能，结构均简单，实现方便。作为进一步的实现方式，所述加热机构还包括设在罐体内的第二换热罐和设在罐体外并与第二换热罐连通的地源换热机构。采用上述结构，在罐体上设置第二换热罐，可以使第二换热罐和罐体构成另一个隔离开来的双腔换热结构，这样，罐体内的自来水与第二换热罐中的热媒水就可以通过罐体罐壁进行热交换。第二换热罐通过第二供水管和第二回水管与地源换热机构连接在一起，这样，第二换热罐与地源换热机构就构成了新的换热结构。在冬季，地源换热机构可以将从地下采集的热量加热第二换热罐内的热媒水，同时第二换热罐会对罐体内的自来水进行加热，使之得到初次加热。然后，太阳能热水器会采集太阳能并对罐体内的自来水进行二次加热，以使罐体内的自来水达到更高的温度。这样，经过地源热能和太阳能的双重提温后，罐体就可以提供温度更高的自来水，大大提高了冬季供热水的效果。在夏季，太阳能热水器通过第一换热罐和罐体的热交换将罐体内的自来是加热到较高的温度,并通过罐体和第二换热罐的热交换将第二换热罐内的热媒水加热到较高的温度。同时，第二换热罐会与地源换热机构进行热交换，将大地中的冷气提出并将热媒水中的热量源源不断地回馈到大地中，起到了提升大地温度的作用，这样也就起到了为地源换热机构冬季供热时储能的作用，有助于冬季供热时能够获取更多的地下热能。作为一种改进，所述地源换热机构包括通过第二供水管和第二回水管与第二换热罐连通的地源换热箱，地源换热箱上还连接有埋设于地下并由之吸收地热能量的地热管，地热管上安装有第一水泵，第二供水管或第二回水管上安装有第二水泵。采用上述结构，地热管埋设于大地深处，地热管中灌装有热媒水，其主要作用是通过直接接触与大地进行热量交换。地热管中的热媒水的热量传递给地源换热箱，地源换热箱再通过第二供水管和第二回水管源源不断地将热量传递给第二换热罐，实现地源换热箱与第二换热罐的热交换。作为另一种改进，所述地热管的其中一端连接有与第二供水管直接连接的第三供水管，第三供水管上安装有第三供水阀；地热管的另一端连接有与第二回水管直接连接的第三回水管，第三回水管上安装有第三回水阀。采用上述结构，通过第三供水管和第三回水管，可以将第二换热罐和地热管直接连接在一起，这样就可以实现第二换热罐和地热管的直接热交换。通过控制第三供水管上的第三供水阀和设置在第三回水管上第三回水阀，可以控制第三供水管和第三回水管的通断，也就起到了控制是否需要通过地源换热箱进行热量交换的作用
作为一种实现方式，所述地源换热箱包括与第二供水管和第二回水管连通的箱体和设在箱体内且与地热管的两端连通的换热器。对于地源换热箱，其主要作用是在冬季采集地热能量对罐体进行热量补充，在具体施工中，地源换热箱的箱体可以作为一个总的热能补充箱，其在地热能量较高时采集足够的热量并存储在箱体内，在需要对罐体进行热量补充时，开启与第二换热罐的热量循环通路，从而对罐体内的水进行热量补充。综上所述，采用这种结构的全压全自动热水装置，结构合理，无需人工控制加压，罐体就能加压供热水，且使用方便，适合在各种供热水场合使用。
结合附图对本发明做进一步详细说明
图1为本发明的结构示意图。图中1为第一换热罐，2为罐体，3为第一供水管，4为第一回水管，5为太阳能热水器，6为自来水管，7为第一排气管，8为第一排气阀，9为第二换热罐，10为第二供水管，11为第二回水管，12为热水管，13为热水阀，14为地热管，15为第二排气管，16为第二排气阀，17为地源换热箱，18为第一水泵，19为第二水泵，20为第三供水管,21第三回水管,22为第三供水阀，23为第三回水阀，171为箱体，172为换热器。
具体实施例方式参照附图，本发明的全压全自动热水装置包括与自来水管6连接的罐体2和与罐体2连接的加热机构，罐体2上安装有深入到罐体2内腔的热水管12，热水管12的内伸端延伸到罐体2内腔的上部，热水管12的外伸端安装有热水阀13。罐体2腔为密封结构，热水管12内端的高度远高于自来水管6内端的高度，加热机构可对罐体2内的自来水进行加热，受热后的自来水向上流动，这样就使得罐体2内的上层水温度较高而下层温度较低。当开启热水阀13时，从热水管12内流出的就是被加热后的热水，而且是罐体2内温度最高的水。随着热水的流出，罐体2内水压降低，自来水管6内的自来水会自动补充进罐体2内，因此无需加设水泵加压供热水。对于加热机构，其主要作用是对罐体2内的自来水进行加热，同时，还得保证罐体2的密封。其可采用电加热、燃油燃气等方式，其中，优选为首先采用太阳能加热，即加热机构包括设在罐体2内的第一换热罐I和设在罐体2外并与第一换热罐I连通的太阳能换热机构。另外，太阳能换热机构优选为太阳能热水器5的热水箱或太阳能集热器。采用清洁能源太阳能作为加热机构，通过第一换热罐I进行换热，可以选择将第一换热罐I直接与家用太阳能热水器的热水箱连通，或者选择使用太阳能集热器采集太阳能，均能实现通过第一换热罐I加热罐体内自来水的目的。参照附图，第一换热罐I上连接有延伸到第一换热罐I内腔上端的第一排气管7，第一排气管7上安装有第一排气阀8。第一排气管7的主要作用，是在第一换热罐I内的热媒水被加热时起到排气的作用，保证了本全压全自动热水装置的使用可靠性。通过操作安装在第一排气管7上的第一排气阀8，可以控制第一排气管7的通断，控制非常方便。另外，加热机构还可同时采用地源加热，即在已有太阳能加热的基础上再添加地源加热，加热机构还包括设在罐体2内的第二换热罐9和设在罐体2外并与第二换热罐9连通的地源换热机构。在罐体2上设置第二换热罐9，可以使第二换热罐9和罐体2构成另一个隔离开来的双腔换热结构，这样，罐体2内的自来水与第二换热罐9中的热媒水就可以通过罐体2罐壁进行热交换。第二换热罐9通过第二供水管10和第二回水管11与地源换热机构连接在一起，这样，第二换热罐9与地源换热机构就构成了新的换热结构。在冬季，地源换热机构可以将从地下采集的热量加热第二换热罐9内的热媒水，同时第二换热罐9会对罐体2内的自来水进行加热，使之得到初次加热。然后，太阳能热水器5会采集太阳能并对罐体2内的自来水进行二次加热，以使罐体2内的自来水达到更高的温度。这样，经过地源热能和太阳能的双重提温后，罐体2就可以提供温度更高的自来水，大大提高了冬季供热水的效果。在夏季，太阳能热水器5通过第一换热罐I和罐体2的热交换将罐体2内的自来是加热到较高的温度，并通过罐体2和第二换热罐9的热交换将第二换热罐9内的热媒水加热到较高的温度。同时，第二换热罐9会与地源换热机构进行热交换，将大地中的冷气提出并将热媒水中的热量源源不断地回馈到大地中，起到了提升大地温度的作用，这样也就起到了为地源换热机构冬季供热时储能的作用，有助于冬季供热时能够获取更多的地下热能。参照附图，第二换热罐9上连接有延伸到第二换热罐9内腔上端的第二排气管15，第二排气管15上安装有第二排气阀16。第二排气管15主要是起到排气的作用，保证了本全压全自动热水装置的使用可靠性。通过操作安装在第二排气管15上的第二排气阀16，可以控制第二排气管15的通断，控制非常方便。参照附图，地源换热机构包括通过第二供水管10和第二回水管11与第二换热罐9连通的地源换热箱17，地源换热箱17上还连接有埋设于地下并由之吸收地热能量的地热管14，地热管14上安装有第一水泵18，第二供水管10或第二回水管11上安装有第二水泵19。地热管14埋设于大地深处，地热管14中灌装有热媒水，其主要作用是通过直接接触与大地进行热量交换。地热管14中的热媒水的热量传递给地源换热箱17，地源换热箱17再通过第二供水管10和第二回水管11源源不断地将热量传递给第二换热罐9，实现地源换热箱17与第二换热罐9的热交换。参照附图，地热管14也可以直接与罐体2内的第二换热罐9连通，具体结构为地热管14的其中一端连接有与第二供水管10直接连接的第三供水管20，第三供水管20上安装有第三供水阀22 ;地热管14的另一端连接有与第二回水管11直接连接的第三回水管21，第三回水管21上安装有第三回水阀23。采用上述结构的目的是方便地控制是否需要经过地源换热箱17进行热量交换，通过控制第三供水管20上的第三供水阀22和设置在第三回水管21上第三回水阀23，就可以控制第三供水管20和第三回水管21的通断，可以选择是否需要经过地源换热箱17的换热。同时，方便了在夏季，太阳能充足的情况下，将第二换热罐9内的热量直接通过地热管14传递到地下。参照附图，对于与地源换热箱17，其结构包括与第二供水管10和第二回水管11连通的箱体171和设在箱体171内且与地热管14的两端连通的换热器172。地源换热箱17的主要作用是在冬季采集地热能量对罐体2内的水进行热量补充，在具体实施中，地源换热箱17的箱体171可以作为一个总的热能补充箱，其在地热能量较高时采集足够的热量并存储在箱体171内，在需要对罐体2进行热量补充时，开启与第二换热罐9的热量循环通路，从而对罐体2内的水进行热量补充。例如，在一个小区中，每单元可共用一个总的地源换热箱17，每家设置有罐体2，地源换热箱17在地热能量充足时，采集足够的地热能量，等各家的罐体2内的水温不足时，打开与罐体2内的第二换热罐9的热量交换通路，从而可补充各家的热水供给。
权利要求
1.一种全压全自动热水装置，包括与自来水管(6 )连接的罐体(2 )，其特征是所述热水装置还包括与罐体(2)连接的加热机构，罐体(2)上安装有深入到罐体(2)内腔的热水管(12)，热水管(12)的内伸端延伸到罐体(2)内腔的上部，热水管(12)的外伸端安装有热水阀(13)。
2.如权利要求1所述的全压全自动热水装置，其特征是所述加热机构包括设在罐体 (2)内的第一换热罐(I)和设在罐体(2)外并与第一换热罐(I)连通的太阳能换热机构。
3.如权利要求2所述的全压全自动热水装置，其特征是所述太阳能换热机构为太阳能热水器(5)的热水箱或太阳能集热器。
4.如权利要求2或3所述的全压全自动热水装置，其特征是所述加热机构还包括设在罐体(2)内的第二换热罐(9)和设在罐体(2)外并与第二换热罐(9)连通的地源换热机构。
5.如权利要求4所述的全压全自动热水装置，其特征是所述地源换热机构包括通过第二供水管(10)和第二回水管(11)与第二换热罐(9)连通的地源换热箱(17)，地源换热箱 (17)上还连接有埋设于地下并由之吸收地热能量的地热管(14)，地热管(14)上安装有第一水泵(18)，第二供水管(10)或第二回水管(11)上安装有第二水泵(19)。
6.如权利要求5所述的全压全自动热水装置，其特征是所述地热管(14)的其中一端连接有与第二供水管(10)直接连接的第三供水管(20)，第三供水管(20)上安装有第三供水阀(22);地热管(14)的另一端连接有与第二回水管(11)直接连接的第三回水管(21)，第三回水管(21)上安装有第三回水阀(23)。
7.如权利要求5或6所述的全压全自动热水装置，其特征是所述地源换热箱(17)包括与第二供水管(10)和第二回水管(11)连通的箱体(171)和设在箱体(171)内且与地热管(14)的两端连通的换热器(172)。
全文摘要
本发明公开了一种全压全自动热水装置，包括与自来水管连接的罐体和与罐体连接的加热机构，罐体上安装有深入到罐体内腔的热水管，热水管的内伸端延伸到罐体内腔的上部，热水管的外伸端安装有热水阀；加热机构包括设在罐体内的第一换热罐和设在罐体外并与第一换热罐连通的太阳能换热机构；加热机构还包括设在罐体内的第二换热罐和设在罐体外并与第二换热罐连通的地源换热机构。采用这种结构的全压全自动热水装置，结构合理，无需人工控制加压，罐体就能与散热器自动循环，且使用方便，适合在各种供暖场合使用。
文档编号F24J2/00GK103017320SQ20121059098
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者武军锋, 黄珏, 武际信 申请人:潍坊海生能源科技有限公司