专利名称：一种辅助电加热太阳能热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热水器，更具体地说，本实用新型涉及一种辅助电加热太阳能 热水器。
背景技术：
太阳能热水器是太阳热能利用的主要产品，他利用温室原理将太阳的能量转变为热 能，并向水传递热量，从而获得热水。但是受气候的影响，太阳能热水器具有明显的局 限性，在冬春季或遇上阴雨连绵的天气，不得不用电进行加热，由于太阳能热水器的贮 水箱容量都比较大，不仅所耗的电能高于电热水器，而且热水用不完更容易造成浪费。 目前，尚没有成熟的技术来解决这个问题。
通过电加热获取具有一定温度的生活用水，因其方便，清洁、环保，已成为一种普 通的生活电器。为了节能，减少电能的消耗，人们尝试采用热泵技术。但现有的热泵技 术，由于设备较复杂，投资较高，特别是无法小型化，因此，难以在生活电器中使用。
沸石分子筛具有独特的吸附性能，对于沸石分子筛在脱附、吸附过程中的热泵效应， 人们一直抱有很大的兴趣，希望以此代替传统的压縮式热泵系统。但是，由于脱附、吸 附循环不仅需要较高的加热温度，而且需要不断地升温和降温才能实现循环，因此，难 以形成有效的连续循环，目前还没有实用化的产品走向市场。 发明内容
发明目的本实用新型是的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能大幅节约电 能的辅助电加热太阳能热水器。
技术方案为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案， 一种辅助电 加热太阳能热水器，它包括贮水箱，在贮水箱中设有分隔板，分隔板将贮水箱分为加热 存水箱和低温热源存水箱，分隔板上部设有连通孔，连通孔位于加热存水箱的一端口上 设有连通孔盖板；在加热存水箱内设有吸附床，吸附床安装在加热存水箱的上底板上。
其中，所述的吸附床包括壳体，在壳体内壁设有金属丝网，金属丝网内填充有吸附 剂，吸附剂中设有电热管；壳体的上、下端设有压板；壳体上压板上设有脱附口和吸附 口，脱附口上连接有脱附管，脱附管上设有压力阀；吸附口与穿过分隔板伸入低温热源 存水箱上部的气相空间内的吸附管连接，位于低温热源存水箱内的吸附管上设有电磁 阀。
其中，所述的吸附剂为沸石分子筛。
本实用新型的辅助电加热太阳能热水器以沸石分子筛作为固体吸附剂，以水为吸附质，以沸石分子筛和电热管组成吸附床。通过电热管加热固体吸附剂，使已被吸附的水 分子获得能量，从吸附剂中脱附出来，脱附蒸汽从吸附床的脱附口进入被加热的水中， 通过凝结传热使水升温。在加热过程中，由于吸附床壁面和水之间存在传热热阻，使固 体吸附剂可在设定的加温时间内升温达到设定的脱附温度，完成脱附过程。当吸附床完 成脱附停止加热后，吸附床通过不断向水中传热，温度逐渐降低，固体吸附剂的吸附能 力逐渐增强，通过吸附管不断吸附低温热源存水箱气相空间中的水蒸汽并放出吸附热， 把低品位的热能提升为可用于水加热的高品位热能，通过吸附床壁面不断把热能传递给 被加热的水。低温热源存水箱中的存水，在吸附作用下，由于不断蒸发，水温下降；另 一方面，在太阳能热水器集热器的作用下，又不断吸收太阳能的热量，水温上升，因此， 太阳能成为热泵过程的间接低温热源。
有益效果(1)本实用新型通过热泵运行，提高了在不利的天气条件下对太阳能的 利用效率，可以实现省电节能25%至35%。 (2)本实用新型结构简单、成本低，运行可 靠，使用寿命长。(3)沸石分子筛是一种环境友好型吸附剂，运行过程无污染，无有害 物质释放。(4)运行过程中不产生高压，在加热过程中具有水电分离的特点，使用过程 没有安全问题。(5)电热管在分子筛中间运行，可以有效减少结垢。
图示为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
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如附图所示，本实用新型的辅助电加热太阳能热水器包括贮水箱17和控制电路20， 贮水箱17被分隔板14分为加热存水箱16和低温热源存水箱13。分隔板14上有连通孔 18，连通孔18位于加热存水箱16的一端口设有连通孔盖板19。加热存水箱16的上底 板安装有吸附床1。所述的吸附床1包括壳体，在壳体内壁设有金属丝网2，金属丝网2 内填充有吸附剂3，吸附剂3中设有电热管4，所述的吸附剂3为沸石分子筛；壳体的 上、下两端用压板5夹紧，压板上设有传质槽和小孔。。壳体上部设有脱附口 8和吸附 口9，脱附口 8上连接有脱附管6，脱附管6上设有压力阀7;吸附口9与穿过分隔板 14伸入低温热源存水箱13上部的气相空间内的吸附管10连接，位于低温热源存水箱 13内的吸附管IO上设有电磁阀11。低温热源存水箱13设有进水管12和出水管15，加 热存水箱16设有出水管15。
天气情况不好时，通过太阳能集热器接收的太阳能热量无法使贮水箱17中的水达 到满意的使用温度，这时可对加热存水箱16中的水利用辅助加热装置进行电加热。关 闭电源开关21时，控制电路20进入定时加热控制模式。吸附床l中的电热管4进入加 热状态，此时，电磁阀11关闭吸附口9;吸附床l经电加热，温度逐渐升高，已被吸附剂3吸附的水分子获得能量，逐渐从吸附剂3中脱附出来。随着吸附床1内气体压力的 升高，压力阀7打开，脱附蒸汽通过脱附口8经脱附管6流出，通过凝结放热向加热存 水箱16中的水传热。随着吸附床1温度的升高，吸附床1同时通过容器壁面和水进行 热交换。由于传热热阻的存在，使吸附床l中的吸附剂3不断升温，并在设定的时间内 可以达到要求的脱附温度，完成脱附过程。
当电加热达到设定的时间时，在控制电路20的控制下，吸附床1中的电热管4断 开电源，停止加热。此时，吸附床1上的电磁阀11同时断开电源，吸附口 9处于开启 状态。停止加热后，吸附床1仍处在高温状态，继续和水进行热交换。随着吸附床1温 度逐渐降低，吸附剂3的吸附能力逐渐提高，通过吸附口 9经吸附管10不断吸附低温 热源存水箱B气相空间的水蒸汽，并在加热存水箱16放出吸附热。放出的吸附热继续 通过吸附床1的壁面和加热存水箱16中的水进行热交换，水在吸附床1冷却的过程中 不断升温。由于沸石分子筛特殊的高温吸附性能，在这过程中，实现了水对吸附床l的 冷却和水的升温过程的结合和匹配。在吸附床1的吸附作用下，低温热源存水箱13中 的水不断蒸发，蒸发过程吸收的汽化热使低温热源存水箱13中的水温降低。另一方面， 在太阳能集热器的作用下，低温热源存水箱13中的水不断吸收太阳能的热量，使水温 升高，由此使太阳能成为热泵运行的间接低温热源。若是在夜间无日照时，由于低温热 源存水箱13 —般具有足够的存水量，通过吸收太阳能以水温形式储存的热量，也足够 满足吸附过程的要求。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进 和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1、一种辅助电加热太阳能热水器，它包括贮水箱(17)，其特征在于在贮水箱(17)中设有分隔板(14)，分隔板(14)将贮水箱(17)分为加热存水箱(16)和低温热源存水箱(13)，分隔板(14)上部设有连通孔(18)，连通孔(18)位于加热存水箱(16)的一端口上设有连通孔盖板(19)；在加热存水箱(16)内设有吸附床(1)，吸附床(1)安装在加热存水箱(16)的上底板上。
2、 根据权利要求书1所述的辅助电加热太阳能热水器，其特征在于所述的吸附 床(1)包括壳体，在壳体内壁设有金属丝网(2)，金属丝网(2)内填充有吸附剂(3)， 吸附剂(3)中设有电热管(4);壳体的上、下端设有压板(5);壳体上压板上设有脱 附口 (8)和吸附口 (9)，脱附口 (8)上连接有脱附管(6)，脱附管(6)上设有压力 阀(7);吸附口 (9)与穿过分隔板(14)伸入低温热源存水箱(13)上部的气相空间 内的吸附管(10)连接，位于低温热源存水箱(13)内的吸附管(10)上设有电磁阀(11)。
3、 根据权利要求书2所述的辅助电加热太阳能热水器，其特征在于所述的吸附 剂(3)为沸石分子筛。
专利摘要本实用新型公开了一种辅助电加热太阳能热水器，它包括贮水箱，在贮水箱中设有分隔板，分隔板将贮水箱分为加热存水箱和低温热源存水箱，分隔板上部设有连通孔，连通孔位于加热存水箱的一端口上设有连通孔盖板；在加热存水箱内设有吸附床，吸附床安装在加热存水箱的上底板上。本实用新型通过热泵运行，提高了在不利的天气条件下对太阳能的利用效率，可以实现省电节能25％至35％；结构简单、成本低，运行可靠，使用寿命长；沸石分子筛是一种环境友好型吸附剂，运行过程无污染，无有害物质释放；运行过程中不产生高压，在加热过程中具有水电分离的特点，使用过程没有安全问题；电热管在分子筛中间运行，可以有效减少结垢。
文档编号F24J2/00GK201373582SQ200920035479
公开日2009年12月30日 申请日期2009年3月23日 优先权日2009年3月23日
发明者李兴荣 申请人:李兴荣