专利名称：一种利用风能和太阳能联合制取热水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能热水器及风能利用领域的装置，尤其是一种主要应用于人们日常居住环境、家庭、食堂、医院、商业用户、办公建筑和其他一切需要热水供应的生产生活环境，通过利用风能和太阳能联合制取热水装置，为用户提供节能、环保、使用安全的生活热水。
背景技术：
热水供应占据了家庭及商业用户能源消耗中的一大部分。在世界大多数家庭能量需求中，约有1/4 1/3来源于对热水的需求，例如日本，1999年家用热水能耗已占家庭总能耗的34%。由于近年人们生活习惯的改变和生活质量的提高，住宅和商用建筑物越来越重视热水供应。目前国内家庭日常生活中所需要的热水大部分均通过专门的热水器(如电热水器、燃气热水器等)获得。这些装置都是用高品位的能量来换取同等数量的低品位热量，不符合节能的原则。这就使研究开发新型热水系统为用户提供生活热水显得非常有意义。作为可再生能源的太阳能的季节特性明显，夏天日照时间长，投射角较大，获得的能量比较多，冬天则反之。由于技术、经济方面的原因，太阳能设备还不能够更有效地跨季节使用。风能数量丰富、近乎无尽、广泛分布、干净与缓和温室效应。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义。即使在发达国家，风能作为一种高效清洁的新能源也日益受到重视。
发明内容为了克服上述不足之处，本实用新型的主要目的旨在提供一种利用风能和太阳能联合制取热水装置，充分利用太阳能和风能这两个环保无污染的可再生能源来制取热水， 弥补常规太阳能热利用方式的不足，充分发挥各自的优势，使之实现现代节能、环保技术的一种利用风能和太阳能联合制取热水装置。本实用新型要解决的技术问题是主要解决如何设计太阳能制热水和风能制热水两个系统结构的有机结合问题；要解决如何弥补常规太阳能热利用方式的不足，如何充分发挥各自的优势等有关技术问题。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是该装置包括太阳能集热器及风力机，还包括太阳能集热面板制热水系统和风力机制热水两个系统，其中一太阳能集热面板制热水系统主要包括太阳能集热器、定温电磁阀、定温循环水泵和贮热水箱；一风力机制热水系统主要包括风力机叶轮、风力机转轴和风力机叶片；上述太阳能集热面板制热水系统的太阳能集热器的管道与贮热水箱相互连接，风力机制热水系统通过联动机构与贮热水箱相互连接，组合为一整体的联合制取热水装置， 该系统至少包括有一太阳能集热器的一侧通过管路分别与定温循环水泵和定温电磁阀的一端并行连接，另一侧通过管路与贮热水箱相互连接；一定温电磁阀的一端通过管路与太阳能集热器的一端相互连接，另一端与进水管道相互连接；一定温循环水泵的一端通过管路与太阳能集热器的一端相互连接，另一端通过管路与贮热水箱相互连接；一贮热水箱的上部通过管路与太阳能集热器的一端相互连接，下部通过管路自左向右依次与定温循环水泵的另一端和热水出口相互连接，右侧与风力机叶轮、风力机转轴和风力机叶片的联动机构相互连接；一风力机叶轮设置在贮热水箱的中部，风力机叶轮和风力机叶片通过风力机转轴连接固定；一风力机叶片通过风力机转轴与风力机叶轮连接固定，并设置在贮热水箱的外侧。本实用新型的有益效果是本装置利用两种可再生的环保无污染的能源，集合了太阳能制热水和风力制热水装置，弥补了常规太阳能热利用方式的不足，充分发挥各自的优势，可为用户提供使用方便的生活热水，具有节能、环保、使用安全等优点。
附图1是本实用新型的结构示意图；附图中标号说明I-太阳能集热器；2-定温电磁阀；3-定温循环水泵；4-贮热水箱；5-风力机叶轮；6-风力机转轴；7-风力机叶片；8-进水管道；9-热水出口；
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。请参阅附图1所示，本实用新型包括太阳能集热器1及风力机，还包括太阳能集热面板制热水系统和风力机制热水两个系统，其中一太阳能集热面板制热水系统主要包括太阳能集热器1、定温电磁阀2、定温循环水泵3和贮热水箱4 ；一风力机制热水系统主要包括风力机叶轮5、风力机转轴6和风力机叶片7 ；[0033]上述太阳能集热面板制热水系统的太阳能集热器1的管道与贮热水箱4相互连接，风力机制热水系统通过联动机构与贮热水箱4相互连接，组合为一整体的联合制取热水装置，该系统至少包括有一太阳能集热器1的一侧通过管路分别与定温循环水泵3和定温电磁阀2的一端并行连接，另一侧通过管路与贮热水箱4相互连接；一定温电磁阀2的一端通过管路与太阳能集热器1的一端相互连接，另一端与进水管道8相互连接；一定温循环水泵3的一端通过管路与太阳能集热器1的一端相互连接，另一端通过管路与贮热水箱4相互连接；—贮热水箱4的上部通过管路与太阳能集热器1的一端相互连接，下部通过管路自左向右依次与定温循环水泵3的另一端和热水出口 9相互连接，右侧与风力机叶轮5、风力机转轴6和风力机叶片7的联动机构相互连接；一风力机叶轮5设置在贮热水箱4的中部，风力机叶轮5和风力机叶片7通过风力机转轴6连接固定；一风力机叶片7通过风力机转轴6与风力机叶轮5连接固定，并设置在贮热水箱 4的外侧。本实用新型的系统工作原理本实用新型专利主要由太阳能制热水和风能制热水两个部分。太阳能制热水在光照条件下，太阳能集热器1内水温大于设定值时，定温电磁阀 2打开，自来水进入太阳能集热器1，并将太阳能集热器1内达到设定温度的热水顶入贮热水箱4;相反当太阳能集热器1内水温低于设定值_2°C时，定温电磁阀2自动关闭。当贮热水箱4水满时，切断定温电磁阀2，转入水温上限设定(70°C )运行。当太阳能集热器1内水温达到上限设定值时，定温电磁阀2打开，同时启动定温循环水泵3，将贮热水箱4内较低温度的水抽入太阳能集热器1，同时将太阳能集热器1内达到上限温度的高温热水顶入贮热水箱4 ；当太阳能集热器内水温低于上限设定值-2°C时，定温电磁阀2 关闭。由于散热原因，造成贮热水箱4水温低于设定温度时，贮热水箱4温度和太阳能集热器1出水温度进行比较，若太阳能集热器1出水温度比贮热水箱4温度高，则装置将循环水泵3启动，使贮热水箱4内的水和太阳能集热器1内的水形成强制循环加热，当达到需要温度时，循环水泵关闭。风能制取热水风带动风力机叶片7旋转，通过转轴6带动叶轮5，叶轮5和转轴 6的联动机构搅动贮热水箱4的水，将风能转化为水的热能，升高水温和太阳能一起制取合适温度的生活生产用水。
权利要求1. 一种利用风能和太阳能联合制取热水装置，该装置包括太阳能集热器(1)及风力机，其特征在于还包括太阳能集热面板制热水系统和风力机制热水两个系统，其中一太阳能集热面板制热水系统主要包括太阳能集热器(1)、定温电磁阀O)、定温循环水泵(3)和贮热水箱(4)；一风力机制热水系统主要包括风力机叶轮(5)、风力机转轴(6)和风力机叶片(7)； 上述太阳能集热面板制热水系统的太阳能集热器(1)的管道与贮热水箱(4)相互连接，风力机制热水系统通过联动机构与贮热水箱(4)相互连接，组合为一整体的联合制取热水装置，该系统至少包括有一太阳能集热器(1)的一侧通过管路分别与定温循环水泵( 和定温电磁阀( 的一端并行连接，另一侧通过管路与贮热水箱(4)相互连接；一定温电磁阀O)的一端通过管路与太阳能集热器(1)的一端相互连接，另一端与进水管道(8)相互连接；一定温循环水泵(3)的一端通过管路与太阳能集热器(1)的一端相互连接，另一端通过管路与贮热水箱(4)相互连接；一贮热水箱(4)的上部通过管路与太阳能集热器(1)的一端相互连接，下部通过管路自左向右依次与定温循环水泵(3)的另一端和热水出口(9)相互连接，右侧与风力机叶轮 (5)、风力机转轴(6)和风力机叶片(7)的联动机构相互连接；一风力机叶轮(5)设置在贮热水箱⑷的中部，风力机叶轮(5)和风力机叶片(7)通过风力机转轴(6)连接固定；一风力机叶片(7)通过风力机转轴(6)与风力机叶轮( 连接固定，并设置在贮热水箱⑷的外侧。
专利摘要一种涉及太阳能热水器及风能利用领域的装置，尤其是一种主要应用于人们日常居住环境和其他一切需要热水供应的生产生活环境的一种利用风能和太阳能联合制取热水装置。本实用新型包括太阳能集热面板制热水系统和风力机制热水两个系统，太阳能集热面板制热水系统的太阳能集热器的管道与贮热水箱相互连接，风力机制热水系统通过联动机构与贮热水箱相互连接，组合为一整体的联合制取热水装置；主要解决如何设计太阳能制热水和风能制热水两个系统结构的有机结合等有关技术问题。本实用新型的积极效果是本装置集合了太阳能制热水和风力制热水装置，可为用户提供使用方便的生活热水，具有节能、环保、使用安全等优点。
文档编号F24J2/00GK202229427SQ20112031442
公开日2012年5月23日 申请日期2011年8月26日 优先权日2011年8月26日
发明者余才宽, 李军, 王志毅 申请人:康奈尔(上海)能源技术有限公司, 李军