一种太阳能热水器装置的制作方法

本实用新型涉及新能源设备领域，具体属于一种太阳能热水器装置。

背景技术：

近年来，由于原油价格上涨，节能的需求提高，利用作为可再生能源的太阳能产生热水的太阳能热水器越来越受到关注。现有的太阳能热水装置是由太阳能集热器、保温水箱、电（气）辅助加热系统、供热水管道四部分组成，太阳能热水装置与热泵的组合，或者太阳能热水装置与真空热水器的组合，限制条件不合理，造成太阳能热未充分利用，热泵开启时间长浪费电，真空热水器开启时间长浪费天然气。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太阳能热水器装置，能解决现有太阳能热水器装置对阳光的利用效率不高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种太阳能热水器装置，它包括太阳能热水器、热泵以及控制器，所述太阳能热水器包括贮热水箱，贮热水箱依次与第一支路、第二支路、第三支路、第四支路以及第五支路连接，第一支路包括第一温度传感器与第一温度传感器连接的太阳辐射传感器以及与太阳能辐射传感器连接的太阳能集热器，第二支路包括第一循环泵以及与第一循环泵连接的止回阀，第三支路包括第二循环泵、与第二循环泵连接的第六电磁阀、以及与第六电磁阀连接的热泵，第四支路包括第七电磁阀，第五支路包括第二电磁阀，与第二电磁阀连接的第三温度传感器、与第三温度传感器连接的压力传感器、与压力传感器连接的第三循环泵、与第三循环泵连接的热水表以及与热水表连接的第三电磁阀，第三电磁阀与贮热水箱连接。

上述第一支路和第二支路并联后与第一电磁阀连接。

在第三电磁阀和热水表的两端并联第四电磁阀。

上述第三支路和第四支路并联后与第五电磁阀。

上述第五电磁阀、热泵、电磁阀串联形成的支路与第九电磁阀、真空热水器、第八电磁阀串联形成的支路并联。

在真空热水器的一端与第七电磁阀的一端连接设有第十电磁阀。

上述贮热水箱与第二温度传感器以及水位传感器连接。

用水点设置在热水表的出水端。

在第一电磁阀的进水口设置水表。

采用上述结构，本实用新型通过多个电磁阀、温度传感器、循环泵协同配合，能使太阳能热水装置、热泵、真空热水器等各个组件相互协同工作，能有效提升太阳能热水器节能、节气、快速恒温的作用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中控制器控制框图。

具体实施方式

实施例：如图1所示太阳能热水器装置，它包括太阳能热水器、热泵1以及控制器2，所述太阳能热水器包括贮热水箱3，贮热水箱3依次与第一支路4、第二支路5、第三支路6、第四支路7以及第五支路8连接，第一支路4包括第一温度传感器10与第一温度传感器10连接的太阳辐射传感器11以及与太阳能辐射传感器11连接的太阳能集热器12，第二支路5包括第一循环泵13以及与第一循环泵13连接的止回阀14，第三支路6包括第二循环泵15、与第二循环泵15连接的第六电磁阀16、以及与第六电磁阀16连接的热泵1，第四支路7包括第七电磁阀17，第五支路8包括第二电磁阀18，与第二电磁阀18连接的第三温度传感器19、与第三温度传感器19连接的压力传感器20、与压力传感器20连接的第三循环泵9、与第三循环泵9连接的热水表21以及与热水表21连接的第三电磁阀22，第三电磁阀22与贮热水箱3连接。

所述第一支路4和第二支路5并联后与第一电磁阀23连接。

在第三电磁阀22和热水表21的两端并联第四电磁阀24。

所述第三支路6和第四支路7并联后与第五电磁阀25连接。

所述第五电磁阀25、热泵1、第六电磁阀16串联形成的支路与第九电磁阀26、真空热水器27、第八电磁阀28串联形成的支路并联。

在真空热水器27的一端与第七电磁阀17的一端连接设有第十电磁阀29。

所述贮热水箱3与第二温度传感器30以及水位传感器31连接。

用水点32设置在热水表21的出水端。

在第一电磁阀23的进水口设置水表33。

如图2所示，控制器与各个传感器、电磁阀、循环泵连接。

可选的，控制器为嵌入式系统或单片机系统。

优选的，控制器为单片机。

很多型号的单片机都能适用于本实用新型的技术方案，所以本实用新型没有特别指定单片机（MCU）的型号，由于单片机（MCU）、电磁阀、循环泵等常规电子元器件属于本领域技术人员公知技术，因此本说明书不再赘述。

可选的，单片机为80C52单片机。

采用上述结构，晴天，当太阳能把集热器内的冷水加热至55℃时（该温度可调），自动打开冷水管上的电磁阀门，冷水被自来水压力压入集热器内，集热器内的热水被挤出，然后进入到保温水箱中储存。当冷水到达集热器出口处的温度探头时，温度低于55℃，电磁阀门立刻关闭，如此反复，直到水箱水满为止。水满后停止进水，如果还有太阳，为了充分利用太阳能，循环泵自动启动，把水箱内55℃的热水抽出来，经过太阳能集热器循环加热，使水温进一步升高至60～70℃。当水温达到70℃时，停止循环加热，限制水温不超过70℃，以免烫伤人，又可防止结水垢（产生水垢的温度条件是水温超过80℃）。

热泵加热系统只有在太阳能光照不足时启动，为最大限度地利用太阳能，减少电能的消耗，设定3个时间段检测保温水箱的水位。在上午10：30～11：30，如果保温水箱内热水水位不到40%的位置，则自动启动热泵加热系统，往保温水箱补充50℃的热水，如果水位达到设定值，则热泵系统停止工作。在中午12：30～1：30，如果水位不到70%的位置，则启动热泵加热，补充50℃热水，如果水位达到设定值，则热泵停止。在下午3：30～6：30，如果水位不到100%的位置，则启动热泵加热，补充50℃的热水，如果水位达到设定值，则热泵停止。在3个设定的时间段探测保温水箱的水位，如果水位不够，表明此时太阳光照不足或是阴雨天，才启动热泵加热，反之是晴天，就一直用太阳能加热，不会启动热泵，这样能最大限度地优先使用太阳能。

真空热水器一般情况下不会启动，在寒潮或用水量突然增大时，系统自动检测保温水箱的水温，只有当保温水箱的水温低于50℃时，才启动，将水加热到50℃，保证热水温度处于一个稳定的范围内。

晚上用热水时，热水水位逐渐下降，冷水不会进入水箱，水温是恒温的，按照设计热水量使用，不再启动热泵，当水位降至最低水位时，热泵系统自动启动，往保温水箱补充少量热水，保证一直有热水用，用多少加多少，水位一直维持在最低水位状态，这种控制方法最省电费。

阴雨天时，太阳能没有产生热水，或者产生的热水很少，在下午3点时，如果保温水箱内热水水位还不到70%的位置，那么太阳能集热水箱里的达不到55℃的温水自动进入保温箱，把温水升到55℃，然后电磁阀会自动打开，往水箱里补充冷水，同时启动真空热水器加热至50℃，当补充到70%位置时，自动停止补充冷水，目的是用真空热水器提前加热70%的热水，给晚上备用。不加满水箱，因为客户的用水量是经常变化的，如果加热满箱热水，用不完就会浪费天然气。

晚上用热水时，热水水位逐渐下降，冷水不会进入水箱，水温是恒温的，若当天这70%的热水够用，那么晚上就不再启动电加热了，若不够用，当水位降至最低水位时，电磁阀会自动打开，往水箱里补充少量冷水，同时启动电加热系统加热至50℃，保证一直有热水用，要用多少就加热多少，水位会一直维持在最低水位，这种控制电加热水的方法最省电费。

其中，太阳能热水器中对温度的控制，对时间的控制，以及单片机对各个传感器、电磁阀、循环泵等常规电子元器件控制属于本领域技术人员的公知常识，因此本说明书不再赘述。

例如：授权公告号为CN102591243B的中国专利公开了一种热水器自动控制电路，它包括单片机、电磁阀，它通过单片机能很好的控制电磁阀的运作。

例如：授权公告号为CN205717959U的中国专利公开了一种基于单片机的太阳能热水器智能节水控制器，它包括单片机，电磁阀，水泵，水温检测模块，温湿度检测模块，无线通信模块，通过单片机能有效控制各个元器件的工作，其中，单片机选择的是STC系列单片机，温度传感器采用DS18B20。