自力排水式太阳能开水系统及其排水箱的制作方法

本实用新型涉及一种太阳能开水系统，特别涉及一种自力排水式太阳能开水系统。

背景技术：

常见的太阳能开水系统，是利用太阳能集热器，将收集到的太阳能转化为热能加热集热器内部的水，并通过温度传感器测量集热器内的水温，当水温达到开水的温度时，打开上水阀，通过有压力的冷水将集热器内的开水定出，收集到储热水箱内。当温度传感器通过水温判断开水已经排出后，上水阀关闭，集热器内重新充满温度较低的冷水，集热器继续集热，如此往复。

上述常见的开水系统存在如下缺点：

1、依靠温度传感器判断水温，由于传感器工作环境恶劣，水温较高，还有水垢的威胁，造成温度传感器有一定的故障率，从而使整个系统瘫痪；

2、以电力为能源的控制系统，如遇停电，系统无法正常工作，有一定风险。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种自力排水式太阳能开水系统，依靠水汽化后体积增大，将沸腾的开水自动压入储热水箱，并可循环往复。系统无需借助外力，仅凭借自力排水，水沸腾自动排水，安全可靠，故障率低。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种自力排水式太阳能开水系统，其特征在于：包括太阳能集热器、排水箱以及储热水箱，其中：

太阳能集热器的进水端设在联箱下部，出水端设置在中间联箱上部，所述出水端通过单向阀与排水箱的入水口连接，排水箱的排水口与储热水箱的入水口连接；

所述排水箱内通过隔板分割为上腔与下腔，所述排水口高于所述隔板，排水管穿过隔板，上部开口位于排水箱的上腔，下部开口位于排水箱的下腔；排气管穿过隔板，排气管的上部开口位于排水箱的上腔并高于排水管的上部开口，排气管下部具有U型弯，排气管的下部开口朝上并接近于隔板下表面，排气管的U型弯最低处高于排水管的下部开口；排水箱的上腔设有与大气相通的通气孔。

所述的自力排水式太阳能开水系统，其中：还设有补水箱，所述补水箱与所述太阳能集热器的进水端相接。

所述的自力排水式太阳能开水系统，其中：所述补水箱设有浮球阀。

本实用新型还提供一种排水箱，其特征在于：

所述排水箱内通过隔板分割为上腔与下腔，在上腔内设有排水口以及与大气相通的通气孔，在下腔的底部设有入水口，在入水口处或者在入水口连接的管路上设有单向阀；

排水管穿过隔板，上部开口位于排水箱的上腔，下部开口位于排水箱的下腔；

排气管穿过隔板，排气管的上部开口位于排水箱的上腔，排气管下部具有U型弯，排气管的下部开口朝上并接近于隔板下表面，排气管的U型弯最低处高于排水管的下部开口。

与现有技术相比，采用上述技术方案的本实用新型的优点在于：系统无需借助外力，仅凭借自力排水，水沸腾自动排水，安全可靠，故障率低。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理图(满水状态)。

图2为本实用新型的系统原理图(排水状态)。

附图标记说明：1-浮球阀；2-补水箱；3-太阳能集热器；4-单向阀；5-排水箱；6-排气管；7-隔板；8-通气口；9-排水管；10-排水口；11-储热水箱。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图来进一步描述本实用新型，本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。

如图1、图2所示，为本实用新型提供的一种自力排水式太阳能开水系统，由太阳能集热器3，补水箱2，排水箱5，储热水箱11组成。其中：

太阳能集热器3可为横双排真空管式太阳能集热器，其进水端设在中间联箱下部，出水端设置在中间联箱上部，进水端通过管道与补水箱2连接，出水端通过管道与单向阀4连接，单向阀4出口通过管道与排水箱5入水口连接；排水箱5的排水口10通过管道与储热水箱11入水口连接。

其中，太阳能集热器的进水口低于出水口，便于加热后的水自然循环；补水箱2设有浮球阀1，浮球阀1的浮球设置在补水箱2内部。

所述排水箱5内通过隔板7分割为上腔与下腔，所述排水口10略高于所述隔板7，排水管9穿过隔板，上部开口位于排水箱5的上腔，下部开口位于排水箱5的下腔；排气管6穿过隔板7，上部开口位于排水箱5的上腔并高于排水管9的上部开口，排气管6下部具有U型弯，下部开口朝上并接近于隔板7下表面，但留有少量空间以便于水流和蒸汽通过；而且，排气管6的U型弯最低处略高于排水管9的下部开口；排水箱5的上腔的上部设有与大气相通的通气孔8。

工作时，冷水通过浮球阀1向补水箱2补水，补水箱2内的水直接补充进入太阳能集热器3，当太阳能集热器3内部水满，水通过出水口进入排水箱5的下腔，因为排水箱5通大气，水面持续上升，根据连通器原理，补水箱2内部的水面和排水箱5内的液面持平，一同上升，升到一定位置，当补水箱2内浮球因浮力上升至关闭浮球阀的位置，则系统停止上水(液面情况如图1所示)。

太阳能集热器3持续收集太阳能转化为热能，加热内部的水，排水箱位于集热器出口水高位，根据自然循环原理，排水箱内部的水是系统中温度最高的水。当水温高于沸点，水出现汽化现象，汽化时水分子平均距离加大、体积急剧增大，需克服分子间引力并反抗大气压力做功。此时，排水箱5下部的水因为有蒸汽产生，蒸汽压迫排水箱5内部的水，由于排水箱5的进水口连接有单向阀4，水无法排回集热器3，又因为排气管6的上部开口高于排水管9的上部开口，沸水被迫沿着排水管9向排水箱5的上腔流动，再从排水口10陆续流入储热水箱11，在此排水过程中，由于排气管6的下部开口有U型弯，其开口在排水箱5下腔比较高的位置，排水箱5内部产生的蒸汽会从排气管6的下部开口进入排气管6，由于压强原理，排气管6内部液面也和排水箱5下腔的液面相平，持续下降，压迫排气管6内部的少量存水通过排气管6上部开口向外流，蒸汽不断产生，液面不断下降，沸腾的水持续排出，直至液面降低到排气管U型弯以下适当位置，排气管6内部蒸汽将少量存水全部被整齐挤压排出后，排气管6与大气相同，瞬时少量蒸汽排出，通过通气孔8排到室外，处于图2所示的液面位置。

此时，由于排水箱5内部液面低于补水箱2内部的液面，水在压差作用下由补水箱2经由太阳能集热器3持续流入排水箱，浮球下降，浮球阀1打开，重新补入冷水，直至达到浮球阀关闭位置，补水箱2和排水箱5的液面停在满水位置。此后在由太阳能集热器3吸收热量，重复上述过程，实现系统的自力排水，无需借助外力。

当水储热水箱11满水时，可通过水位计采集信号，关闭进水，此技术为常规技术不再赘述。

以上的说明和实施例仅是范例性的，并不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。