专利名称：一种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技术领域，尤其涉及一种太阳能热水器。
背景技术：
随着人民生活水平的提高，热水器在日常生活中的应用越来越广泛。
现有的热水器按照能量来源分为燃气、燃煤、燃油热水器，以及 电热水器等几大类。上述燃气、燃煤、燃油热水器消耗的均是不可再
生能源，还造成环境的污染；同时，在能源价格持续高涨的今天，上 述燃气、燃煤、燃油热水器的使用费用很高，给用户带来了较大的经 济负担。由于用电量大，电价也有持续增长的趋势，上述电热水器的 广泛应用也存在不小的障碍。
在此背景下，太阳能热水器以其能源清洁环保、使用费用较低、 使用简单方便等优势得到广泛的应用，这将对我国国民经济和环保事 业带来重大影响。
请参看图1，图1为现有技术中一种常见的太阳能热水器的结构 示意图。
如图1所示，这种结构的太阳能热水器包括集热器11和加热水箱 12。集热器11的作用是吸收太阳辐射的能量并将其转化为集热器11 的内能。集热器11内设置有可供水流通过的管道，集热器ll的端部 设置有集热器进水口 ll-l和集热器出水口 11-2,加热水箱12上也设 置有加热水箱进水口 12-1和加热水箱出水口 12-2,加热水箱出水口 12-2与集热器进水口 11-1连通，集热器出水口 11-2与加热水箱入水 口 12-1连通，集热器11与加热水箱12通过管路形成一个闭合的循环 通道。
加热水箱12内的冷水进入集热器11内，冷水在集热器11内的管道内流动形成水流，水流与集热器11进行热交换，将集热器ll吸收
的太阳辐射能量转化为水流的内能，乂人而实现对水流的加热，；帔加热 的水流回加热水箱12内，加热水箱12内的冷水再进入集热器11,通 过不断循环将加热水箱12内的冷水加热到适当温度。加热水箱12还 i殳有热水出口 12-3和冷水入口 12-4,通过冷水入口 12-4可以向力口热 水箱内注入冷水，热水出口 12-3通过管路与终端用水口连接。
上述太阳能热水器是通过集热器直接对用水进行加热，还有一种 热导式太阳能热水器，可以通过集热器间接对用水进行加热。
请参看图2，图2为一种典型的热导式太阳能热水器的结构示意图。
如图2所示，该热导式太阳能热水器包括集热器21和加热水箱22。
集热器21能够吸收太阳辐射能量，并将吸收的太阳辐射能量转 化为集热器21的内能，集热器21内部设有可供介质液体流动的管路， 集热器21设有进液口 21-1和出液口 21-2;介质液体可以/人进液口 21-1 经过集热器21内的管路流至出液口 21-2。介质液体在集热器21内的 管路内流动时，介质液体与集热器21进行热交换，集热器21吸收的 太阳辐射能量转化为介质液体的内能。
加热水箱22内设置有介质水箱23,介质水箱23内用于容纳进行 热交换的介质流体，介质水箱23上设有介质入口 23-1和介质出口 23-2,介质入口 23-1与集热器21的出液口 21-2连通，介质出口 23-2 与集热器21的进液口 21-1连通。
加热水箱22上设置有热水出口 22-1和冷水入口 22-2,可以通过 冷水入口 22-2向加热水箱22内补充冷水，热水出口 22-1通过管路与 终端用水口连接。
介质水箱23内的介质流体进入集热器21内，介质流体在集热器 21内的管路内流动，集热器21吸收太阳辐射能量，介质流体与集热 器21进行热交换，纟皮加热的介质流体流回介质水箱23内，介质流体 将通过介质水箱23与加热水箱22内的水进行热交换，介质流体的内
5能不断传递给加热水箱22内的用水，使得加热水箱22内的用水温度 不断升高，/人而实现对加热水箱22内用水的加热。
以上两种类型的太阳能热水器均将加热好的热水存储在加热水 箱内。集热器长时间加热，尤其是在夏天，日照时间长、太阳辐射强 度大，能够形成较大量的热水，但是由于单个加热水箱的容积有限， 可以存储的热水量也有限，因此造成太阳能热水器的效率较低，不能 充分利用太阳辐射能量。特别是一些热水使用量较大、用水时间比较 集中的用户，如别墅、宾馆等，而白天太阳能热水器存储的热水量有 限，使得太阳能热水器的使用受到了限制。如釆用容积较大的加热水 箱，容积较大的加热水箱制作工艺复杂，制造成本较高。
另外，加热水箱的热水出口通过管路连接到各个终端用水口 ，加 热水箱距离各个终端用水口的距离较远，热水出口与各终端用水口之 间的管路也较长，加热水箱内的热水从热水出口到各终端用水口的过 程中，热量损耗较大，加热水箱与终端用水口之间的管路内会存在一 定量的冷水，打开终端用水口时，先有冷水流出， 一段时间后，才会 有热水流出，而刚打开终端用水口时流出的冷水往往不会祐:使用，这 样就造成用水的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能热水器，该太阳能热水器具有较 大的热水存储量。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能热水器，包括 集热器和加热水箱，所述加热水箱设有热水出口和冷水入口 ，还包括 数量不少于一个的备用水箱，所述备用水箱设有备用水箱进水口和备 用水箱出水口，所述备用水箱与所述加热水箱连通。
优选的，所述备用水箱与所述加热水箱连通，具体为，所述备用 水箱的备用水箱进水口通过连接管与所述加热水箱的热水出口连通。
优选的，所述备用水箱与所述加热水箱连通，具体为，所述备用 水箱的备用水箱进水口和备用水箱出水口分别通过连接管与所述加热水箱的热水出口和冷水入口连通。
优选的，所述备用水箱的备用水箱进水口与所述加热水箱的热水 出口之间的连接管上设有循环泵。
优选的，所述备用水箱的备用水箱出水口与所述加热水箱的冷水 入口之间的连接管上设有循环泵。
优选的，还包括循环控制系统，该循环控制系统包括 第一温度传感器，用于检测所述加热水箱内的水温，并向控制器 发送水温信号；
第二温度传感器，用于检测所述备用水箱内的水温，并向所述控 制器发送水温信号；
控制器，用于接收所述第一温度传感器检测到的水温信号、所述 第二温度传感器检测到的水温信号；并根据所述加热水箱内的水温与 所述备用水箱内的水温之间的差值，控制备用水箱内的水是否与加热 水箱内的水进行循环。
优选的，所述加热水箱的热水出口处设置有第一开关阀。 优选的，所述备用水箱的备用水箱出水口处设置有第二开关阀。 本发明提供的太阳能热水器，包括集热器和加热水箱及数量不少 于一个的备用水箱，该备用水箱与加热水箱连通。集热器吸收的太阳 辐射能量加热出的热水， 一部分存储在加热水箱内，多余的热水存储 在备用水箱内，这样，在日照时间长、太阳辐射强度大时，集热器就 可以充分利用太阳辐射能量加热出更多的热水，太阳能热水器的效率 较高。由于备用水箱内存储了大量的热水，即使那些用水量较多、用 水时间较为集中的用户，也可以正常使用太阳能热水器。
优选方案中，备用水箱可以设置在靠近终端用水口处，备用水箱 的备用水箱热水出口与终端用水口连通，备用水箱内的热水可以直接 从终端用水口流出，打开终端用水口时，直接就用有热水流出，热水 直接可以被使用，而不会存在冷水浪费的情况。
图1为现有技术中一种常见的太阳能热水器的结构示意图； 图2为一种典型的热导式太阳能热水器的结构示意图； 图3为本发明第一实施例提供的太阳能热水器的结构示意图； 图4为本发明第二实施例提供的太阳能热水器的结构示意图； 图5为本发明第三实施例提供的太阳能热水器的结构示意图； 其中，图1-图5中
集热器11、集热器进水口 11-1、集热器出水口 11-2、加热水箱 12、加热水箱进水口 12-1、加热水箱出水口 12-2、热水出口 12-3、冷 水入口 12-4;
集热器21、进液口 21-1、出液口 21-2、加热水箱22、热水出口 22-1、冷水入口 22-2、介质水箱23、介质入口 23-1、介质出口 23-2;
集热器31、集热器进水口 31-1、集热器出水口 31-2、加热水箱 32、加热水箱进水口 32-1、加热水箱出水口 32-2、热水出口 32-3、冷 水入口 32-4、备用水箱33、备用水箱进水口 33-1、备用水箱出水口 33-2、备用水箱热水出口 33-3、循环泵34;
集热器41、加热水箱42、第一备用水箱43、第二备用水箱44;
集热器51、进液口 51-1、出液口 51-2、加热水箱52、热水出口 52-1、冷水入口 52-2、介质水箱53、介质入口 53-1、介质出口 53-2、 备用水箱54、备用水箱进水口 54-1、备用水箱出水口 54-2、备用水箱 热水出口 54-3、循环泵55。
具体实施例方式
本发明核心是提供一种太阳能热水器用水箱，该太阳能热水器具 有较大的热水存储量。
下面结合附图对本发明的内容进行描述，以下的描述仅是示范性 和解释性的，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
请参看图3，图3为本发明第一实施例提供的太阳能热水器的结 构示意图。
8如图3所示，本发明提供的太阳能热水器包括集热器31、加热水
箱32和备用水箱33。
集热器31内设置有可供水流通过的管道，集热器31的端部设置 有集热器进水口 31-1和集热器出水口 31-2,在一种具体的实施方式 中，集热器进水口 31-1和集热器出水口 31-2设置在集热器31的端部， 二者可以均设置在集热器31的一端，也可以分别设置在集热器31的 两端；
加热水箱32上也设置有加热水箱进水口 32-1和加热水箱出水口 32-2,加热水箱出水口 32-2与集热器进水口 31-1连通，集热器出水 口 31-2与加热水箱入水口 32-1连通，集热器31与加热水箱32通过 管路形成一个闭合的循环通道。
加热水箱32上还i殳有热水出口 32-3和冷水入口 32-4,通过冷水 入口 32-4可以向加热水箱32内注入冷水，通过热水出口 32-3可以一夸 加热水箱32内的热水排出。
备用水箱33设有备用水箱进水口 33-1、备用水箱出水口 33-2和 备用水箱热水出口 33-3。
备用水箱33与加热水箱32连通，在一种具体的实施方式中，备 用水箱33的备用水箱进水口 33-1与加热水箱32的热水出口 32-3通 过连4妻管连通，加热水箱32内的热水可以热水出口 32-3、连4妄管和 备用水箱进水口 33-1流入备用水箱33内。
集热器31吸收的太阳能加热出的热水， 一部分存储在加热水箱 32内，多余的热水可以存储在备用水箱33内，这样，在日照时间长、 太阳辐射强度大时，集热器31就可以充分利用太阳能加热出更多的热 水，太阳能热水器的效率较高。由于备用水箱33内存储了大量的热水， 即使那些用水量较多、用水时间较为集中的用户，也可以正常使用太 阳能热水器。
备用水箱33可以设置在靠近终端用水口处，备用水箱33的备用 水箱热水出口 33-3与终端用水口连通，备用水箱33内的热水可以直 接从终端用水口流出，打开终端用水口时，直接就用有热水流出，热水直接可以被使用，从而不会造成水的浪费。
如果长时间不使用，由于热量的散发，备用水箱33内的热水的温度会逐渐减低，再次使用时，备用水箱33内的热水可能达不到使用要求。
为解决上述技术问题，优选方案中，备用水箱33的备用水箱出水口 33-2与加热水箱32的冷水入口 32-4通过连4妄管连通。这样备用水箱33与加热水箱32之间形成一个闭合的循环通路，备用水箱33内的水可通过备用水箱出水口 33-2、连接管及加热水箱32的冷水入口 32-4进入加热水箱32内，与加热水箱32内的热水混合后再进入备用水箱33内，备用水箱33内的水可一直处于较高的温度。
为了使得备用水箱33与加热水箱32之间能够以较快的速度进行水循环，可以在备用水箱33与加热水箱32之间的连接管上设置一个循环泵34,循环泵34可以设置在备用水箱出水口 33-2与加热水箱32的冷水入口 32-4之间的连接管上，也可以设置在备用水箱进水口 33-1与加热水箱32的热水出口 32-3之间的管路上。
如果备用水箱33与加热水箱32之间一直不间断地进行水循环，在不间断的水循环过程中，将有大量的热量通过连接管散发掉，造成热量损失，同时如果循环泵34不停地工作，也将消耗大量电能。
为解决上述技术问题，本发明提供的太阳能热水器还包括循环控制系统，该循环控制系统包括第一温度传感器、第二温度传感器和控制器。
第一温度传感器，用于检测加热水箱内的水温，并向控制器发送水温信号。第一温度传感器可安装在加热水箱32的热水出口 32-3处，可以4全测出加热水箱32内的热水的温度。
第二温度传感器，用于检测备用水箱内的水温，并向控制器发送水温信号。第二温度传感器可安装在备用水箱出水口 33-2处，可以检测出备用水箱33内的水的温度。
控制器，用于接收所述第一温度传感器检测的水温信号、所述第二温度传感器检测的水温信号；并根据所测得的加热水箱内的水温与
10所测得的备用水箱内的水温之间的差值，控制备用水箱内的水是否与加热水箱内的水进行循环。
控制器接收第 一温度传感器检测到的水温信号、第二温度传感器
检测到的水温信号，比较加热水箱32内的水温与备用水箱33内的水温之间的差值，若二者之间的差值小于预设的标准差值，备用水箱33与加热水箱3 2之间不进行水循环；若二者之间的温差大于预设的标准差值，控制器则控制循环泵34进行工作，使得备用水箱33与加热水箱32之间进行水循环。
通过循环控制系统，只有备用水箱33内的水温低于加热水箱32内的水温一定值时，备用水箱33内的水才会与加热水箱32内的热水进行循环。从而减少了备用水箱33与加热水箱32之间因进行不间断水循环造成的热量损失，同时还节省了循环泵所消耗的电能。
优选方案中，为了避免备用水箱33与加热水箱32之间不需进行水循环时，二者之间的水流入连接管中自动进行水循环，在加热水箱32的热水出口 32-3处设有第一开关阀，在备用水箱33的备用水箱出水口 33-2处设有第二开关阀。备用水箱33与加热水箱32之间不需进行水循环时，控制器可控制关闭第一开关阀和第二开关阀；备用水箱33与加热水箱32之间需要进行水循环时，控制器可控制打开第一开关岡和第二开关阀。
以上实施例是以具有 一 个备用水箱的太阳能热水器为例对本发明提供的太阳能热水器进行的介绍，本发明提供的太阳能热水器并不局限于只具有一个备用水箱的情况，还包括具有多个备用水箱的情况，备用水箱的数量可以根据需要进行任意设置。本发明第二实施例以具有两个备用水箱的情况进行简单介绍。
请参看图4,图4为本发明第二实施例提供的太阳能热水器的结构示意图。
如图4所示，本发明提供的太阳能热水器包括集热器41、加热水箱42、第一备用水箱43、第二备用水箱44。
第一备用水箱43与加热水箱42连通，第二备用水箱44与加热
ii，在此不再估支详细介绍。
以上两个实施例是以集热器与用水直接进行热交换的太阳能热水器为例对本发明所提供太阳能热水器进行的介绍，本发明提供的太阳能热水器还包括集热器与用水间接进行热交换的情况，以下实施例将对此进行简单介绍。
请参看图5,图5为本发明第三实施例提供的太阳能热水器的结构示意图。
如图5所示，本发明提供的太阳能热水器包括集热器51、加热水箱52和备用水箱54。
集热器51能够吸收太阳辐射能量，并将吸收的太阳辐射能量转化为集热器51的内能，集热器51内部设有可供介质液体流动的管路，集热器51设有进液口 51-1和出液口 51-2;介质液体可以从进液口 51-1经过集热器51内的管路流至出液口 51-2。介质液体在集热器51内的管路内流动时，介质液体与集热器51进行热交换，集热器51吸收的太阳辐射能量转化为介质液体的内能。
加热水箱52内设置有介质水箱53,介质水箱53用于容纳进行热交换的介质流体，介质水箱53设有介质入口 53-l和介质出口 53-2，介质入口 53-1与集热器51的出液口 51-2连通，介质出口 53-2与集热器51的进液口 51-1连通。
介质水箱53内的介质流体进入集热器51内，介质流体在集热器51内的管路内流动，集热器51吸收太阳辐射能量，介质流体与集热器51进行热交换，被加热的介质流体通过流回介质水箱53内，介质流体将通过介质水箱53与加热水箱52内的水进行热交换，介质流体的内能不断传递给加热水箱52内的水，使得加热水箱52内的水温度不断升高，从而实现对加热水箱52内用水的加热。
加热水箱52上设置有热水出口 52-1和冷水入口 52-2,可以通过冷水入口 52-2向加热水箱52内补充冷水，可以通过热水出口 52-1将加热水箱52内的热水排出。备用水箱54设有备用水箱进水口 54-1、备用水箱出水口 54-2和备用水箱热水出口 54-3。
备用水箱54与加热水箱52连通，在一种具体的实施方式中，备用水箱54的备用水箱进水口 54-1与加热水箱52的热水出口 52-1通过连4妄管连通，加热水箱52内的热水可以热水出口 52-1、连4妻管和备用水箱进水口 54-1流入备用水箱54内。
集热器51吸收的太阳能加热出的热水， 一部分存储在加热水箱52内，多余的热水可以存4诸在备用水箱54内。在日照时间长、太阳辐射强度大时，集热器51就可以充分利用太阳能加热出更多的热水，太阳能热水器的效率较高。由于备用水箱54内存储了大量的热水，即使用水量较多、用水时间较为集中的用户，也可以正常使用太阳能热水器。
备用水箱54可以设置在终端用水口处，备用水箱54的备用水箱热水出口 54-3与终端用水口连通，备用水箱54内的热水可以直接从终端用水口流出，打开终端用水口时，直接就有热水流出，热水直接可以被使用，而不会存在用水浪费的情况。
如果长时间不使用，由于热量的散发，备用水箱54内的热水的温度也会逐渐减低，再次使用时，备用水箱54内的热水将不会达到使用要求。
为解决上述技术问题，优选方案中，备用水箱54的备用水箱出水口 54-2与加热水箱52的冷水入口 52-2通过连接管连通。这样备用水箱54与加热水箱52之间形成一个闭合的循环通路，备用水箱54内的水可通过备用水箱出水口 54-2、连接管及加热水箱52的冷水入口 52-2进入加热水箱52内，与加热水箱52内的热水混合后再进入备用水箱54内，备用水箱54内的水可一直处于较高的温度。
为了使得备用水箱54与加热水箱52之间能够以较快的速度进行水循环，可以在备用水箱54与加热水箱52之间的连接管上设置一个循环泵55。
其余具体实施过程与上述实施例类似，在此不再做详细介绍。
13这种结构的太阳能热水器同样包括具有多个备用水箱的情况，在此不再做详细介绍。
以上所述仅是本发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种太阳能热水器，包括集热器和加热水箱，所述加热水箱设有热水出口和冷水入口，其特征在于，还包括数量不少于一个的备用水箱，所述备用水箱设有备用水箱进水口和备用水箱出水口，所述备用水箱与所述加热水箱连通。
2. 根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述备用 水箱与所述加热水箱连通，具体为，所述备用水箱的备用水箱进水口 通过连接管与所述加热水箱的热水出口连通。
3. 根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述备用 水箱与所述加热水箱连通，具体为，所述备用水箱的备用水箱进水口 和备用水箱出水口分别通过连接管与所述加热水箱的热水出口和冷水 入cr连通。
4. 根据权利要求3所述的太阳能热水器，其特征在于，所述备用 水箱的备用水箱进水口与所述加热水箱的热水出口之间的连接管上设 有循环泵。
5. 根据权利要求3所述的太阳能热水器，其特征在于，所述备用 水箱的备用水箱出水口与所述加热水箱的冷水入口之间的连接管上设 有循环泵。
6. 根据权利要求3-5任一项所述的太阳能热水器，其特征在于， 还包括循环控制系统，该循环控制系统包括第一温度传感器，用于检测所述加热水箱内的水温，并向控制器 发送水温信号；第二温度传感器，用于检测所述备用水箱内的水温，并向所述控 制器发送水温信号；控制器，用于接收所述第一温度传感器检测到的水温信号、所述 第二温度传感器检测到的水温信号；并根据所述加热水箱内的水温与 所述备用水箱内的水温之间的差值，控制备用水箱内的水是否与加热 水箱内的水进行循环。
7. 根据权利要求5所述的太阳能热水器，其特征在于，所述加热 水箱的热水出口处设置有第一开关阀。
8.根据权利要求6所述的太阳能热水器，其特征在于，所述备用 水箱的备用水箱出水口处设置有第二开关阀。
全文摘要
本发明涉及太阳能热水器技术领域，公开了一种太阳能热水器，包括集热器和加热水箱，所述加热水箱设有热水出口和冷水入口，还包括数量不少于一个的备用水箱，所述备用水箱设有备用水箱进水口和备用水箱出水口，所述备用水箱与所述加热水箱连通。集热器吸收的太阳辐射能量加热出的热水，一部分存储在加热水箱内，多余的热水存储在备用水箱内。在日照时间长、太阳辐射强度大时，集热器就可以充分利用太阳辐射能量加热出更多的热水，太阳能热水器的效率较高。由于备用水箱内存储了大量的热水，即使那些用水量较多、用水时间较为集中的用户，也可以正常使用太阳能热水器。
文档编号F24J2/00GK101650077SQ20091013977
公开日2010年2月17日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者黄炜放 申请人:黄炜放