自动分合的高效储存和利用太阳能热量的保温水箱的制作方法
【专利摘要】一种自动分合的高效储存和利用太阳能热量的保温水箱，它是由外箱、保温层、第一级储水箱、第二级储水箱、冷水入口、溢流口兼排气口、辅助电加热、热水出口、排气口、U型管排污口、温控开关、U型管及延伸管组成。两水箱间设两个对流口，并分别装上对流温控开关，既保证了在日照不佳时提高太阳能的热利用率，又保证了在日照强度较高时提高太阳能的热储存量。在U型管一端安装小温控开关和延伸管，既确保了阴雨天电加热时两箱水不会混合，使用热水时也不会边用边进冷水，又确保了晴天时两箱水都能用完，从而解决了未分仓太阳能热水器电加热时耗时长、费电多的问题，以及普通分仓太阳能边用热水边进冷水、热水无法完全利用、能源利用率低的问题。
【专利说明】自动分合的高效储存和利用太阳能热量的保温水箱
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种太阳能保温水箱，尤其是带辅助电加热的分仓太阳能保温水 箱。
【背景技术】
[0002] 目前，市面上的太阳能保温水箱要么是不分仓的太阳能保温水箱，要么是带自动 补水的分仓太阳能保温水箱。不分仓的太阳能保温水箱容积大，在阴雨天气时用辅助电加 热时耗时长、费电多；带自动补水的分仓太阳能保温水箱虽然解决了不分仓太阳能保温水 箱辅助电加热时耗时长的问题，但是又产生了新的问题：一是由于其会自动补水，在洗浴时 会出现越洗越冷现象，且其加热仓内的热水无法完全利用；二是晴朗天气时加热仓内的水 温比其他仓内水温高，因此导致了加热仓内的水一直在沸腾，大量的热量被水蒸气从排气 口带走，而其他仓内水温却还比较低，造成了大量的热能浪费。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有的太阳能热水器辅助电加热耗时长，费电多，越洗越冷，热水不能完 全利用，热能浪费高的问题，本实用新型提供一种分仓太阳能保温水箱，该水箱不仅能解决 现有太阳能保温水箱辅助电加热耗时长、费电多、越洗越冷的问题，而且能完全利用桶内热 水、高效储存集热管吸收的太阳能热量，因此提高太阳能的热利用率。
[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在太阳能保温水箱内部设置两 个独立的内箱，分别为第一级储水箱和第二级储水箱，相邻的两级水箱间设两个对流口，并 分别在对流口处安装对流温控开关，相邻的两级水箱用U型管连通，在第一级储水箱内底 部与U型管口连接处接个三通，三通的侧端安装小温控开关，三通的上端连接一条延伸管， 将其延伸至水箱的中上位置。
[0005] 若遇阴雨天气，第一级储水箱内水温未达到洗浴温度时，第一级储水箱内的的小 温控开关关闭，第二级储水箱水温未达到设定温度时相邻的两级水箱间的两个对流温控开 关都处于关闭状态；当第二级储水箱的水温未达到洗浴温度时，可启动辅助电加热对第二 级储水箱进行单独加热，根据热水密度比冷水低而上浮的原理，第二级储水箱中热水不会 通过U型管与第一级储水箱内冷水混合。此时使用第二级储水箱的热水，第一级储水箱中 未达到洗浴温度的水不会进入第二级储水箱。若第二级储水箱需要补水时，则自来水经电 磁阀和冷水入口进入第一级储水箱，根据热水上浮的原理，优先使第一级储水箱中温度较 高的水经延伸管的上端入口进入第二级储水箱。从而解决了普通太阳能热水器电加热耗时 长，费电多，越洗越冷，热水利用率低的问题。
[0006] 每次补水，冷水先进入第一级储水箱，而第一级储水箱内温度较高的水先经延伸 管，再经U型管进入第二级储水箱，相当于最大限度地把全部集热管吸收的热量集中储存 到第二级储水箱，因此第二级储水箱的水温要比第一级储水箱的水温高很多。当日照情况 不佳时，虽然第一级储水箱的水温未达到洗浴温度，但是第二级储水箱的水温可能已达到 洗浴温度，此时第一级储水箱内的小温控开关为关闭状态，可单独使用第二级储水箱里的 热水，从而提高了太阳能的热利用率。当天气好转，第一级储水箱的水温也达到洗浴温度 时，小温控开关自动打开，在用水时第一级储水箱与第二级储水箱内的水位会同时下降，直 至两水箱内的热水用完。从而解决了普通分仓太阳能热水无法全部利用的问题。若太阳照 射强度较强时，当第二级储水箱的水温达到设定温度时，相邻两水箱之间的两个对流温控 开关自动打开，根据冷水下沉热水上浮的原理，两水箱的热水会进行对流混合，最终达到两 水箱内的水温一致。若阳光继续照射，则两水箱温度同时升高。因此避免了第二级储水箱 内水一直在沸腾，大量的热量被水蒸气从排气口带走，第一级储水箱内水温却还比较低，从 而达到最大限度把集热管吸收的热量储存起来，解决了普通分仓太阳能热水器的热利用率 低的问题。
[0007] 本实用新型的有益效果是，解决现有太阳能热水器辅助电加热耗时长、费电多、越 洗越冷、热水无法完全利用、太阳能热利用率低的问题，桶内开关都是采用温控自动开关， 方便使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0009] 图1是太阳能保温水箱实施例的纵剖面构造图。
[0010] 图中1.外箱，2.保温层，3.内箱，4.第一级储水箱，5.对流温控开关，6.对流温控 开关，7.第二级储水箱，8.排气口，9.感应器，10.电磁阀，11.冷水入口，12.溢流口兼排气 口，13.延伸管，14.小温控开关，15. U型管排污口，16. U型管，17.辅助电加热，18.热水出 □。
【具体实施方式】
[0011] 在图1中，设置两个独立的内水箱，分别为第一级储水箱（4)和第二级储水箱（7)， 第一级储水箱（4)设置冷水入口（11)和溢流管兼排气口（12)，第二级储水箱（7)设置辅助 电加热（17)和热水出口（18)，在第一级储水箱（4)和第二级储水箱（7)之间设两个对流 口，分别装上对流温控开关（5M6)，并且用U型管（16)把第一级储水箱（4)和第二级储水 箱（7)连通起来，在第一级储水箱（4)内底部与U型管（16) 口连接处接个三通，三通的侧 端安装小温控开关（14)，三通的上端连接一条延伸管（13)，将延伸管（13)延伸至水箱的中 上位置。对流温控开关（5) (6)的设定温度应根据实际情况进行调整，确保在两箱水混合后 水温仍达到洗浴温度。
[0012] 若遇阴雨天气，第一级储水箱（4)内水温未达到洗浴温度时，第一级储水箱（4)内 的的小温控开关（14)自动关闭，第二级储水箱（7)水温未达到设定温度时相邻的两级水箱 间的两个对流温控开关（5) (6)都处于关闭状态。如果第二级储水箱（7)水温未达到洗浴 温度，此时可启动辅助电加热（17)对第二级储水箱（7)进行单独加热，第二级储水箱（7) 中热水不会通过U型管（16)与第一级储水箱（4)内冷水混合。此时使用第二级储水箱（7) 的热水，第一级储水箱（4)中未达到洗浴温度的水不会进入第二级储水箱（7)。若第二级储 水箱（7)需要补水时，则自来水经电磁阀（10)和冷水入口（11)进入第一级储水箱（4)，优 先使第一级储水箱（4)中温度较高的水经延伸管（13)的上端入口再经U型管（16)进入第 二级储水箱（7)。
[0013] 每次补水，冷水先进入第一级储水箱（4)，而第一级储水箱（4)内温度较高的水则 先经延伸管（13)，再经U型管（16)进入第二级储水箱（7)，相当于最大限度把全部集热管 吸收的热量集中储存到第二级储水箱（7)，因此第二级储水箱（7)的水温要比第一级储水 箱（4)的水温高很多。当日照情况不佳时，虽然第一级储水箱（4)的水温未达到洗浴温度， 但是第二级储水箱（7)的水温可能已达到洗浴温度，小温控开关（14)为关闭状态，可单独 使用第二级储水箱（7)内的热水。当天气好转，第一级储水箱（4)的水温也达到洗浴温度 时，小温控开关（14)自动打开，则用水时第一级储水箱（4)与第二级储水箱（7)内的水位 会同时下降，直至两水箱内的热水用完。若太阳照射强度较强时，当第二级储水箱（7)的水 温达到设定温度时，对流温控开关（5)和对流温控开关（6)自动打开，第一级储水箱（4)与 第二级储水箱（7)的热水会进行对流混合，最终达到第一级储水箱（4)与第二级储水箱（7) 的水温一致。若阳光继续照射，则第一级储水箱（4)与第二级储水箱（7)水温同时升高。因 此避免了第二级储水箱（7)内水一直在沸腾，大量的热量被水蒸气从排气口（8)带走，第一 级储水箱（4)内水温却还比较低，从而达到最大限度把集热管吸收的热量储存起来。
【权利要求】
1. 一种自动分合的高效储存和利用太阳能热量的保温水箱，它包括外箱、保温层、第一 级储水箱、第二级储水箱、冷水入口、溢流口兼排气口、辅助电加热、热水出口、排气口、U型 管排污口和连通两水箱的U型管，其特征是：在第一级储水箱与第二级储水箱之间设两个 对流口，并分别在对流口处安装对流温控开关，在U型管接近第一级储水箱底部处安装三 通，三通侧端安装小温控开关，三通上端接延伸管。
【文档编号】F24J2/46GK203893465SQ201420279427
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】周才强 申请人:周才强