专利名称：智能节水太阳能热水器上水供水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能节水太阳能热水器上水供水防冻装置，特别涉及带有排空阀和用户水箱的节水型太阳能热水器的上水和为用户提供一开即有热水的供水装置。
背景技术：
太阳能热水器不消耗任何常规能源，利用的是取之不尽、用之不竭的太阳能。其安全可靠，没有爆炸、漏电、漏气等造成人身伤害的危险，且自动运行、操作简单、基本无维修工作，没有固、液、气体排污，对环境无任何不利影响。由于太阳能热水器系统一般要被安装于用户住宅的屋顶上，一是为可以方便高效的产生热水，二是为用户可以利用水的高低落差来使用热水。然而，从屋顶到室内用水点之间需要用较长的水管连接，如果管内的水长时间不流动，热水因散热成为凉水。当用户使用 热水时，都要先放掉管道中的凉水，这不仅对用户的正常使用热水造成了极大的不便，也引起了水资源的巨大浪费，这对我国本来就已经很紧张的淡水资源造成了巨大的压力。如果是在北方的冬天，室外管道中的水会结冰，引起管道冻堵，使太阳能热水器储水箱中的热水无法使用。针对上述存在问题，经过对市场的产品调研，发现虽然在现行的产品中已有管道排空技术，但是使用起来仍然需要用户等待，或者是造成水资源的浪费；通过对专利和文献的检索研读，发现大多方案实现成本较高，安装不便，而且对于上述问题也没有从根本上进行解决。
发明内容本实用新型的目的是针对现有太阳能热水器管道排空和节水技术的不足提出了一种智能节水太阳能热水器上水供水防冻装置，该系统具有安装简单、智能上水供水、管道主动排空、水资源基本无浪费、成本较低和用户一开就有热水的特点。为实现其目的，本实用新型采用以下技术方案一种智能节水太阳能热水器上水供水装置，其特征在于，太阳能水箱通过排空阀连接到用户水箱，用户水箱体积较小，约3 5升，具有保温和加热功能，保证箱内水的温度，离取水点较近，方便用户随时用水。控制器通过太阳能水箱水位水温检测仪监测太阳能水箱的水位水温，当低于上水水位时，可根据定时上水命令，或者用户的主动操作，在首先保证用户水箱满水的状态下进行上水至满水水位，控制器同时也通过用户水箱水位水温检测仪监测用户水箱的水位水温，当用户水箱的水位低于加水水位时，控制器将排空阀接通太阳能水箱，为用户水箱加水到停止水位，然后启动排空功能，将管中的剩余热水排空到用户水箱中，当用户水箱中水的温度低于低于设定温度时，加热器就将水主动加热到某一温度，当用户需要洗澡时，通过控制器的洗澡按键，或是接到浴室的洗澡开关启动洗澡功能，也可方便进行洗澡。所述的用户水箱由包含水位水温检测仪和加热器的保温水箱、上水阀、上水排水阀、保温水箱进水阀，及一些必要的连接管道组成，其中上水排水阀及对应的管道在简化的用户水箱中可以去掉，在用户水箱的外部只由用户水箱进水接口、上水到用户水箱接口、用户水箱出水接口、排气溢流接口四个接口组成，用户水箱进水接口通过排空阀接到太阳能水箱，上水到用户水箱接口接市自来水，用户水箱出水接口接到混水阀或是热水龙头上，排气溢流接口则接到排水口附近。所述的控制器通过水位水温检测仪监测太阳能水箱和用户水箱的水位和水温，显示到显示屏上，并且根据太阳能水箱的水位，通过控制排空阀、上水阀、上水排水阀、保温水箱进水阀的动作，来完成上水功能；根据用户水箱的水位通过控制排空阀动作，来完成供水的功能；根据用户水箱的水温通过控制加热器的动作，来完成加热的功能；通过控制排空阀和保温水箱进水阀的动作完成洗澡功能。所述的控制器的上水操作，其特征在于包括以下步骤(I)根据控制器规定的上水时间或是用户发出的上水指令，系统进入准备上水状态，通过太阳能水箱水位水温检测仪检测水箱水位，水位高于上水水位时，取消本次上水， 水位低于上水水位时，首先检测用户水箱的水位，如果没有达到停止水位则给用户水箱先加满水，保证用户在上水后太阳能水箱水温较低时，仍然有热水使用，然后进入上水状态，所述的规定的上水时间，是指可以通过对控制器进行设置，规定在某个特定的时间，如凌晨7点钟进行上水，用户发出的上水指令，是指通过启动位于控制器上的上水按键发出的上水指令；(2)控制器依次截断保温水箱的常开进水阀，将排空阀接通太阳能水箱，确认常闭上水排水阀处于截断状态，然后接通常闭上水阀，开始上水，直到监测到太阳能水箱水位高于满水水位时，进入上水排空状态；(3)控制器依次截断上水阀，将排空阀接通空气，接通上水排水阀，经过规定排水时间后，水管中的凉水排尽，然后自动进入正常供水状态，此时控制器截断上水排水阀即给其断电，接通保温水箱进水阀即给其断电，并监测保温水箱水位水温。所述的控制器的供水操作，其特征在于，控制器通过用户水箱水位水温检测仪监测用户水箱的水位，当水位低于加水水位时，控制器将排空阀接通太阳能水箱，给用户水箱加水到停止水位，排空阀接通空气，排空管中热水到用户水箱中。其中的停止水位到由于保温水箱放满而溢流的水位之间的容量应当是用户太阳能水箱到用户水箱之间水管存水的I 2倍，经计算当四分管达5米长时，水管存水约为O. 6升，停止水位和溢流水位之间的容量应当是O. 6 I. 2升。所述的控制器的加热操作，其特征在于，控制器通过用户水箱水位水温检测仪监测用户水箱的水温，当水温低于设定温度时，控制器就启动加热器，将水加热到某一温度，然后关闭加热器。所述的控制器的洗澡操作，其特征在于包括以下步骤( I)控制器上有洗澡状态操作按键，也可通过外接洗澡开关接到淋浴喷头附近，当用户需要洗澡时按下按键，控制器截断保温水箱进水阀，并将排空阀接通太阳能水箱，当用户打开混水阀时，太阳能水箱的热水就会从淋浴喷头流出，就可以洗澡了 ；(2)洗完澡后，关闭洗澡状态，控制器将排空阀接通空气，并接通保温水箱进水阀，将水管中的热水保存于保温水箱中。所述的控制器的上水操作，为了使系统更加简单、便宜和实用，简化掉用户水箱的上水排水阀，使上水后水管中的凉水流入用户水箱，但是由于用户水箱的水温一般都比较高，加点水管中的凉水水温变化不太大，不影响使用。其特征在于包括以下步骤(I)根据控制器规定的上水时间或是用户发出的上水指令，系统进入准备上水状态，通过太阳能水箱水位水温检测仪检测水箱水位，水位高于上水水位时，取消本次上水，水位低于上水水位时，首先检测用户水箱的水位，如果没有达到停止水位则给用户水箱先加满水，然后进入上水状态；(2)控制器依次截断保温水箱进水阀，将排空阀接通太阳能水箱，然后接通上水阀，开始上水，直到太阳能水箱水位高于满水水位时，进入供水状态，此时控制器接通保温水箱进水阀，将排空阀接通空气，将水管中的凉水回收到保温水箱中，并监测保温水箱水位水温。
图I智能节水太阳能热水器上水供水装置原理图；图2智能节水太阳能热水器上水供水装置控制系统；图3智能节水太阳能热水器上水供水装置上水流程图；图4智能节水太阳能热水器上水供水装置供水流程图。I.排空阀，2.用户水箱，3.控制器，4.保温水箱，5.上水阀，6.上水排水阀，7.保温水箱进水阀，8.用户水箱水位水温检测仪，9.加热器，10.太阳能水箱水位水温检测仪，
11.洗澡开关，12.淋浴喷头，13.用户混水阀，14.太阳能水箱A.上水接口，B.用户水箱进水接口，C.上水到用户水箱接口，D.用户水箱出水接口，E.排气溢流接口，F.保温水箱排气溢流接口
具体实施方式
图I是智能节水太阳能热水器上水供水装置原理图。其主要有排空阀I、用户水箱2和控制器3三大部分组成。太阳能水箱14通过排空阀I连接到用户水箱2。用户水箱2由包含水位水温检测仪8和加热器9的保温水箱4、上水阀5、上水排水阀6、保温水箱进水阀7，及一些必要的连接管道组成，其中，上水排水阀6及对应的管道在简化的用户水箱2中可以去掉。用户水箱2的外部只由用户水箱进水接口 B、上水到用户水箱接口 C、用户水箱出水接口 D、排气溢流接口 E四个接口组成，内部的保温水箱排气溢流接口 F接到排气溢流接口 E的管道上。用户水箱进水接口 B通过排空阀I接到太阳能水箱14，上水到用户水箱接口 C接市自来水，用户水箱出水接口 D接到混水阀13或是热水龙头上，排气溢流接口E则接到下水或排水口附近。控制器3的主要功能有(I)通过太阳能水箱水位水温检测仪10监测太阳能水箱14的水位水温，当低于上水水位时，可根据定时上水命令，或者用户的主动操作进行上水，此时控制器3首先检测用户水箱2的水位，如果不到停止水位，则先通过控制排空阀I为其加水，当为用户水箱2加满水后，控制器3再通过控制上水阀5、排空阀I、上水排水阀6和保温水箱进水阀7进行上水；(2)通过用户水箱水位水温检测仪8监测用户水箱2的水位，当用户水箱2的水位低于加水水位时，控制器3将排空阀I接通太阳能水箱14，为用户水箱2加水到停止水位，然后启动排空功能，将管中的剩余热水排空到用户水箱2中；(3)通过用户水箱水位水温检测仪8监测用户水箱2的水温，当用户水箱2中水的温度低于低于设定温度时，控制器3控制加热器9就将水主动加热到某一温度；(4)当需要洗澡时，用户可以通过控制器3上的洗澡按键或者从控制器接到浴室的洗澡开关11 启动洗澡命令，控制器3就会截断保温水箱进水阀7，并将排空阀I接通太阳能水箱14，当用户打开淋浴喷头12时，太阳能水箱14的热水就会从淋浴喷头12喷出，就可以洗澡了。[0029]如图2所示为智能节水太阳能热水器上水供水装置控制系统。系统有两个输入信号检测仪输入信号其一是连接太阳能水箱水位水温检测仪10，用于监测太阳能水箱14的水位和水温，并显示于显示屏上；其二是连接用户水箱水位水温检测仪8，用于监测用户水箱2的水位和水温，并显示于显示屏上。并且通过控制电路控制排空阀I、上水阀5、上水排水阀6、保温水箱进水阀7和加热器9的动作,完成上水、加水、加热和洗澡的命令。其中上水、加水、加热和洗澡的命令在控制器上都有按键，可以进行手动操作。[0030]图3是智能节水太阳能热水器上水供水装置上水流程图。根据控制器3规定的上水时间或是用户按键操作发出的上水指令，通过太阳能水位水温检测仪10检测水箱水位， 水位高于上水水位时，取消本次上水指令，将不上水；水位低于上水水位时，控制器3首先检测用户水箱2的水位，如果达到停止水位，则开始上水；如果没有达到停止水位，则排空阀I接通太阳能水箱14，给用户水箱2先加水至停止水位，然后开始上水。控制器3依次截断保温水箱的常开进水阀7，将排空阀I接通太阳能水箱14，确认常闭上水排水阀6处于截断状态，然后接通常闭上水阀5，开始上水，直到太阳能水箱14水位高于满水水位时，进入上水排空状态，控制器3依次截断上水阀5，将排空阀I接通空气，接通上水排水阀6，经过规定排水时间后，水管中的凉水排尽，·然后恢复供水状态，此时控制器3截断上水排水阀6， 接通保温水箱进水阀7，并监测保温水箱水位水温，此次上水流程结束。[0031]如图4所示为智能节水太阳能热水器上水供水装置供水流程图。控制器3通过用户水箱水位水温检测仪8监测用户水箱2的水位，当高于加水水位时，继续监测；当低于加水水位时，控制器3将排空阀I接通太阳能水箱14，给用户水箱2加水到高于停止水位，排空阀I接通空气，排空管中热水到用户水箱2中，此次加水流程结束。
权利要求1.一种智能节水太阳能热水器上水供水装置，其特征在于，所述的装置由排空阀、用户水箱和控制器组成，用户水箱由包含水位水温检测仪和加热器的保温水箱、上水阀、上水排水阀、保温水箱进水阀，及一些连接管道组成，其外部有四个接口组成，分别为用户水箱进水接口、上水到用户水箱接口、用户水箱出水接口、排气溢流接口。
2.根据权利要求I所述的智能节水太阳能热水器上水供水装置，其特征在于，控制器通过水位水温检测仪监测太阳能水箱和用户水箱的水位和水温，显示到显示屏上，并且通过控制排空阀、上水阀、上水排水阀、保温水箱进水阀、加热器的动作，来完成上水、供水、力口热和洗澡功能。
3.根据权利要求2所述的智能节水太阳能热水器上水供水装置，其特征在于，控制器上设置洗澡状态操作按键，或通过外接洗澡开关连接到淋浴喷头附近，用来启动洗澡功能。
专利摘要本实用新型公开了一种智能节水太阳能热水器上水供水装置。该装置由排空阀、用户水箱和控制器组成。太阳能水箱通过排空阀连接到用户水箱。用户水箱由包含水位水温检测仪和加热器的保温水箱、上水阀、上水排水阀、保温水箱进水阀，及一些必要的连接管道组成。为方便连接，用户水箱的外部只由用户水箱进水接口、上水到用户水箱接口、用户水箱出水接口、排气溢流接口四个接口组成。控制器通过水位水温检测仪监测太阳能水箱和用户水箱的水位和水温，并且通过控制排空阀、上水阀、上水排水阀、保温水箱进水阀、加热器的动作，来完成上水、供水、加热和洗澡等功能。
文档编号F24J2/46GK202734315SQ20122025688
公开日2013年2月13日 申请日期2012年6月3日 优先权日2012年6月3日
发明者尹国鑫 申请人:尹国鑫