专利名称：光控非承压分体式太阳能热水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能热水器，具体指一种由光控集成器控制运转、集 热器高于水箱分体安装、非承式太阳能热水器
背景技术：
太阳能热水器作为一种洁净无污染的绿色环保装置正越来越受到 人们的喜爱。目前，市面上流行的太阳能热水器多为台式或承压壁挂式。 台式的主要构成形式为水箱与真空管联在一起；承压壁挂式的构成虽然 水箱与集热器分开但集热器的真空管与水箱之间通过一根封闭的金属管 联在一起。台式的工作原理是真空玻璃管接受阳光的照射，使管内的 水受热升温且浮升，与保温水箱中的水循环交换热量，达到全部水的升 温。从结构和热传导方式来看这种太阳能热水器存在着如下的缺陷
一，真空玻璃管与保温水箱合为一体，所占用的空间很大，进水后 热水器的工作负荷也很大，这样在安放地点上有很大的局限性，从而形 成往往只有顶楼住户才能安装使用太阳能热水器，其余用户想装都无法 安装或使用。
二，由于台式太阳能热水器的采光的局限性、体积大安装的局限性， 从而造成太阳能热水器的安装往往影响了城市建筑的美观及一体化，与 此同时，非顶层用户的安装所带来的安全、渗漏水等引发的社会问题导 制了地方物业管理部门及政府相关部门对太阳能热水器的限制。
三，真空玻璃管内水的热交换是在单个体管中进行的自然交换，在 温度不高的情况下，这种热交换传递的速度非常缓慢，热交换效率十分 低下。
四，由于水箱与真空管联在一起，且水箱在真空管上方，因此真空 管内的水是永远无法流回水箱供使用。
五，太阳能热水器放在室外，水箱的散热量很大，在寒冬低温低光 照下(如晚上)，真空管内的水易结成冰，从而将真空管冻裂。
六，真空玻璃管中长期有水滞留，又是自然交换，因此水中的残杂 物非常容易沉淀，时间一长就会有很多沉淀物和水垢产生，而清除这些 沉淀物或水垢除非将真空管拆卸下来才能完成，这在很大程度上阻碍了 太阳能的吸收。承压壁挂式太阳能热水器的工作原理是真空玻璃管接受阳光的照 射，所产生的辐射能加热真空管内的金属管，使金属管内的导热介质升 温或汽化，从而浮升至水箱，在水箱内将热能传递给水，介质降温之后 下沉流回真空管再受热，如此不断往复循环，加热水箱内的水。从结构 和热传导方式来看这种太阳能热水器存在着一个很大的问题由于需要 增加一根封闭循环的金属管，及水箱需承压式，这样在热水器材料成本 上至少增加3-5培，到消费者的零售价也会相应地增加。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述现有技术中存在的不足，提供一种安 装自由限制少、强迫式循环热效率高、水箱与集热器分体室内室外安装、 冬天不易冻裂真空管、真空管内热水回流水箱、价格适中的太阳能热水
器°
为实现此目的，本发明所设计的光控非承压分体式太阳能热水器， 包括分开布置的保温水箱、集热器、光控集成器、循环泵、电磁阀、传 感器、回流管路等。该保温水箱为非承压式水箱，水箱内安装有水位传 感器，水位温度传感器。橐热器由多根真空玻璃管横向布置组成；在连 接对向真空管的联集器内布置有一根母管；真空管内设有支管；在集热 器上安置有光传感器；太阳能集热器通过水箱、水位传感器、循环泵、 光控集成器、上下共用管及电磁阀、单向管及止回阀、母支导水管形成 光控自动循环、回流系统。
本发明的优点在于
一，集热器与水箱分体安装，集热器可以与遮阳篷等建筑物结合于 一体，不仅安装自由、自主多功能化，既可以作遮阳篷遮阳光挡雨，又 是可供热水的热水器。
二，由于太阳能热水器与传统的遮阳篷等建筑物结合于一体，太阳 能热水器可与建筑联为一体，因此不影响建筑的美观与一体化，同时由 于太阳能热水器安装于自家阳台上，由此可以避免因安装太阳能热水器 产生诸如安全、渗漏水等问题而引发的社会问题；
三，母管支管的构成，可以让上行的冷水从真空管的盲端底部开始 进行冷、热水的交换，由此每次强迫式的循环很彻底，其热效能得到很大的提高；
四，水箱与集热器分体安装，且集热器位置高于水箱，因此通过回 流装置，完全可以将集热器内的水通过落差自然回流至水箱供使用，这 样太阳能热水器的热效能直接可以提高30%左右；
五，在正常情况下水箱都放在室内，室内的空气温度一般都保持在
20摄氏度左右的基本衡温状态下，因此水箱的热损相对于室外要小很多 很多，同时由于到了光照未能达到一定光强(如晚上)情况下，真空管 内的水回流水箱，因此，不管气温怎么低，也不会冻裂真空管；
六真空管内的水在经常流动交换，因此水中的残杂物不易沉淀，也
不易影响太阳能的吸收；
七，由于无须增加封闭贵重金属循环管路，因此其价格与传统台式 的差不多，消费者易接受；
附图为一种光控非承压分体式太阳能热水器的结构示意图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细描述 图中所示的光控非承压分体式太阳能热水器，包括一个安装在室外 的太阳能集热器l、 一只光控集成器2、 一个安装在室内的非承压式水箱 4、集热器1、由多根横向布置的真空玻璃管17组成，对向真空管17的 联接由联集器18联接，在联集器18内设有一根母管12，在每根真空管 17内设有一根支管13。在水箱4上方设有冷水进口及电磁阀7，在水箱 4内设有水位传感器8及温度水位传感器16，太阳能热水器通过水箱4、 循环泵3、电磁阀6、 7、母12支13导水管、光传感器5、光控集成器2 等形成光控自动循环、回流系统。
在上述太阳能光控自动循环、回流系统设计中，集热器1的位置须 高出水箱4的位置，这样通过上下共用管10及电磁阀6和单向管11及 止回阀9，由光控集成器2控制在未达到一定光强光线时可以将集热器1 内的水通过落差g然回流至水箱4内。在上述光控自动循环、回流系统设计中，光控集成器2通过光传感 器5检测，当光线达到一定光强时，打开电磁阀7进水，当水箱4内的 水位传感器8检测到水之后，光控集成器2发出指令同时启动循环泵3 与电磁阀6，将水箱4内的水送往集热器l，之后进入编程循环程序自行 循环，当光传感器5未能检测到一定光强的光线时，打开电磁阀6将集 热器内的水通过落差自然回流至水箱4，之后关闭电磁阀6进入休眠待机 状态。
在上述光控自动循环、回流系统中，在任何情况下当打开沐浴开关 14时整个系统将优先启动循环泵3增压沐浴。同时通过水位温度传感器 16及显示器15可以随时知道水箱4内的水量及水温。在长期低光照天气 情况下可通过电加热19将水加热沐浴。
本发明的工作原理是这样的当光传感器5检测到一定光强光线时， 光控集成器2便自行启动运行，打开电磁阀7进水，当水箱4内的水位 传感器8检测到水，便关闭电磁阀7，同时启动循环泵3与电磁阀6，通 过管路及母12、支13管将水送至真空管17的盲端底部、联集器18、又 回到水箱4，之后进入编程循环程序自行进行循环，当光传感器5没有检 测到一定光强的光线时，打开电磁阀6，将集热器l内的水通过落差自然 回流至水箱4，之后关闭电磁阀6整个系统进入休眠待机状态。在任何情 况下打开沐浴开关14整个系统将优先启动循环泵3增压沐浴。
权利要求
1. 一种光控非承压分体式太阳能热水器，其特征在于它包括一个横向布置的集热器(1)、保温水箱(4)、光控集成器(2)、循环泵(3)、电磁阀(6)(7)、光传感器(5)、水位传感器(8)等。集热器(1)由多根真空玻璃管(17)横向布置组成；在连接对向真空管的联集器(18)内布置有一根母管(12)；在每根真空管(17)内设有一根支管(13)；在集热器(1)上安置有光传感器(5)；在保温水箱(4)内设有水位传感器(8)。太阳能热水器通过水箱(4)、水位传感器(8)、光传感器(5)、循环泵(6)、光控集成器(2)、上下共用管(10)及电磁阀(6)、单向管(11)及止回阀(9)、母(12)支(13)导水管形成光控自动循环、回流系统。
2. 根据权利要求1所述的光控非承压分体式太阳能热水器，其 特征在于太阳能集热器(1)与水箱(4)分体安装，且集热器(1) 的位置须高出水箱(4)，以便集热器(1)内的水自然回流时有一定落差。
3. 根据权利要求1所述的光控非承分体式太阳能热水器，其特 征在于集热器(1)上的联集器(18)内设有母管(12)、真空管(17) 内设有支管(13)，从而构成，上行循环的冷水从真空管(17)的盲 端底部开始冷热水交换。
4. 根据权利要求1所述的光控非承压分体式太阳能热水器，其 特征在于联集器(18)下端设有一 根上下共用管(10)及电磁阀(6)，同时还设有一根单向管(11)及相应止回阀(9)，以便将真空 管(17)、联集器(18)、母管(12)、支管(13)内的水通过落差自 然回流水箱。
5. 根据权利要求1所述，光控非承压分体式太阳能热水器其特 征在于整个系统运转由一只光控集成器(2)来控制运转，当光传 感器(5)检测到一定光强的光线时，启动系统打开电磁阀(7)进水， 当水箱内的水位传感器(8)检测到水，关闭电磁阀(7);接着打开 电磁阀(6)同时启动循环泵(3)将水箱(4)内的水往集热器(1) 送，之后进入编哮循环程序自行循环。当光传感器(5)没有检测到一定光强的光线时打开电磁阀(6)，在将集热器(1)内的水通过落 差自然回流至水箱(4)内，之后关闭电磁阀(6)，之后进入休眠待 机状态。同时在任何情况下中断程序优先启动循环泵(3)增压沐浴。基本流程为光传感器(5)-光控集成器(2)-电磁阀(7)-水位传感器(8) --电磁阀(6)、循环泵(3)—编程循环--光传感器(5)--电磁阀(6) --待机沐浴时中断程序优先增压。
全文摘要
本发明主要公开了一种光控非承压分体式太阳能热水器，它主要包括集热器与光控集成器，水箱与集热器分体安装，同时整个系统运转由光控集成器控制运转。该水箱为非承压保温水箱，集热器由多根真空管横向布置组成，同时集热器的位置须高出水箱。本发明通过集热器、光控集成器，光传感器、母支导水管、回水装置、循环泵、电磁阀、水箱、等部件的构成与运转，可以达到太阳能热水器与建筑一体化、安装自主、强迫式循环热效能得到很大提高、母支导水管可使集热器每次冷热水交换彻底、光控集成器可使整个系统运转自动、不定时，大大提高其工作效能，回流装置不仅真空管热水回流水箱供利用且可使集热器避免在低光强及低温或超低温条件下冻裂真空管，同时也大大减轻真空管内因结水垢而降低热效能。
文档编号F24J2/46GK101430139SQ200710169630
公开日2009年5月13日 申请日期2007年11月8日 优先权日2007年11月8日
发明者钟海伟, 陈根永 申请人:陈根永