太阳能热水器加水系统及其加水方法与流程

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加水系统及其加水方法。

背景技术：

太阳能热水器是指以太阳能作为能源进行加热的热水器，是与燃气热水器、电热水器相并列的三大热水器之一，太阳能热水器把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。

但是太阳能热水器在使用的过程中存在着大大小小的问题影响人们使用，例如，加热管或水箱内壁容易产生水垢；需要手动调节水温，在调节水温的过程中，冷水直接排出而容易导致水资源的浪费。因此，本申请旨在提供一种能够克服上述缺陷的太阳能热水器加水系统及其加水方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供太阳能热水器加水系统及其加水方法，使得在用户进行沐浴时，不需要通过调节热水阀和冷水阀的开启程度来将水温调节至所需的温度，从而能够避免手动调节水温过程中水资源的浪费。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：太阳能热水器加水系统，至少包括具有彼此不连通的第一腔体和第二腔体的水箱，第一腔体和第二腔体配置有第一水流通道，使得外界的第一自来水能够经所述第一水流通道进入所述第一腔体或所述第二腔体，其中，第一腔体中的第一自来水的第一加热温度与第二腔体中第一自来水的第二加热温度彼此不同，使得在所述第一加热温度大于所述第二加热温度以使得第一腔体中的第一自来水的第一温度大于第二腔体中的第一自来水的第二温度的情况下，第二腔体配置为按照其内部的第一自来水直接排出以为沐浴设备供水的方式执行第一工作模式。具体的，所述第一腔体和所述第二腔体均配置有进水管和排水管，所述排水管与所述沐浴设备连通，所述第一自来水能够经进水管进入所述第一腔体或所述第二腔体，其中，所述第一水流通道至少包括所述进水管和所述排水管。

通过上述方案，第二加热温度配置为根据用户的使用习惯进行自主设定。最终，第二温度可以是不同用户所需的温度。例如，老年人可以是例如是45℃的较高温度，年轻人可以是例如是25℃的较低温度。在用户进行沐浴时，不需要通过调节热水阀和冷水阀的开启程度来将水温调节至所需的温度，从而能够避免手动调节水温过程中水资源的浪费。

本发明进一步设置为：所述第一腔体配置有与所述第一水流通道彼此独立的第二水流通道，使得外界的第二自来水能够经第二水流通道进入第一腔体中并以形成热交换的方式升高温度，其中，在所述第一温度大于所述第二温度的情况下，所述第一腔体配置为按照通过所述第二水流通道排出温度升高后的第二自来水以为沐浴设备供水的方式执行第二工作模式。具体的，所述第一腔体配置有第一换热管，所述第二腔体配置有第二换热管，所述第一换热管和所述第二换热管均具有位于水箱之外的进水口和出水口，其中，所述第二自来水能够经所述进水口进入所述第一换热管或第二换热管中进行热交换，并由所述出水口排出。所述第一腔体和所述第二腔体均配置有循环水箱，所述循环水箱至少包括第一通道和第二通道，所述第一通道与所述进水口连通，所述第二通道与所述排水口连通，使得循环水箱中的第二自来水能够在由第一通道、第一换热管和第二通道组成或者由第一通道、第二换热管和第二通道组成的第二水流通道中循环流动。所述循环水箱还具有第三通道和第四通道，所述第四通道与所述沐浴设备连通，外界的第二自来水能够经所述第三通道进入所述循环水箱。

通过上述方案，第一温度是在当前环境条件下，第一自来水被加热所能够达到最大的温度。用户在进行沐浴时，第二腔体中的第二温度的自来水被直接排出以为沐浴设备供水，此时，由于第二温度恰好为用户所需的温度，因此，用户可以不用自行进行调水温的工作，从而能够降低水资源的消耗量。当第二腔体中的第二温度的自来水被用完时，循环水箱中的第二自来水开始循环流动，直至其温度达到用户所需的温度后即可直接排出以为沐浴设备供水。在该过程中，第二自来水可以处于循环流动的状态以持续升高其温度，即第二自来水在达到其设定温度之前不会被提前排出，进而可以降低水资源的消耗量。同时，第一腔体中的第一自来水在该过程中会与第一换热管中流动的第二自来水进行换热而温度降低，此时，与第一腔体配合使用的加热管将持续对第一腔体中的第一自来水进行加热，从而使得用户可以在白天进行沐浴的同时，提高加热管对太阳能的利用率。

本发明进一步设置为：在第一腔体中的第一自来水的第一温度经所述热交换而降低至所述第二温度的情况下，第一腔体配置为按照通过所述第一水流通道排出其内部的第一自来水以为沐浴设备供水的方式执行第三工作模式。

通过上述方案，在夜晚时，加热管停止工作。此时第一腔体中的第一自来水会基于热交换而逐渐降低温度。当第一腔体中的第一自来水由第一温度下降至第二温度时，循环水箱停止供水以避免第一腔体中的第一自来水的温度继续下降，此时，第一腔体中的第一自来水将直接由排水管排出以为沐浴设备供水。在上述过程中，第一腔体和第二腔体中的第一自来水配置为通过热交换的方式使第二自来水的温度升高。即，在加热管处于工作状态时，不会中途向第一腔体或第二腔体中注入第一自来水，进而能够降低水箱产生水垢的严重程度。

本发明进一步设置为：所述第二腔体配置有所述第二水流通道，使得在第二温度大于设定阈值的情况下，外界的第二自来水能够经所述第二水流通道进入所述第二腔体中并以形成热交换的方式升高温度，使得第二腔体中的第一自来水的温度能够降低。在第二腔体中第一自来水的第二温度大于设定阈值的情况下，通过向所述第二水流通道中注入第二自来水的方式向所述第二腔体加水，在第一腔体中的第一自来水的第一温度大于所述第二温度的情况下，通过向所述第二水流通道中注入第二自来水的方式向所述第一腔体加水。

通过上述方案，第二腔体中的第一自来水的温度可以根据实际使用需求进行设定。例如，在夏季或需要进行沐浴的用户人数增加以使得沐浴用水量增加时，第二腔体中的第一自来水的温度可以大于第二温度，此时，第二自来水可以通过第二换热管与第一腔体中的第一自来水进行热交换，从而能够为用户的沐浴提供更多的用水。

本发明还提供一种使用如上任一项所述的太阳能热水器加水系统进行加水的方法，至少包括如下步骤：s1，设置至少具有彼此不连通的第一腔体和第二腔体的水箱，为第一腔体和第二腔体配置第一水流通道，使得外界的第一自来水能够经所述第一水流通道进入所述第一腔体或所述第二腔体中；s2，在第一腔体中的第一自来水的第一加热温度与第二腔体中的第一自来水的第二加热温度彼此不同的情况下，为第一腔体和第二腔体配置与第一水流通道彼此独立的第二水流通道，使得外界的第二自来水能够经第二水流通道进入第一腔体中并以形成热交换的方式升高温度；s3，在所述第一加热温度大于所述第二加热温度以使得第一腔体的第一自来水的第一温度大于第二腔体中的第一自来水的第二温度的情况下，第二腔体配置为按照其内部的第一自来水直接排出以为沐浴设备供水的方式执行第一工作模式，第一腔体配置按照通过排出温度升高后的第二自来水以为沐浴设备供水的方式执行第二工作模式。

与现有技术相比，本发明提供的太阳能热水器加水系统及其加水方法具有以下有益效果：

1、第二加热温度配置为根据用户的使用习惯进行自主设定。最终，第二温度可以是不同用户所需的温度。例如，老年人可以是例如是45℃的较高温度，年轻人可以是例如是25℃的较低温度。在用户进行沐浴时，不需要通过调节热水阀和冷水阀的开启程度来将水温调节至所需的温度，从而能够避免手动调节水温过程中水资源的浪费。

2、第二腔体中的第一自来水的温度可以根据实际使用需求进行设定。例如，在夏季或需要进行沐浴的用户人数增加以使得沐浴用水量增加时，第二腔体中的第一自来水的温度可以大于第二温度，此时，第二自来水可以通过第二换热管与第一腔体中的第一自来水进行热交换，从而能够为用户的沐浴提供更多的用水。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的太阳能热水器加水系统的结构示意图；

图2是本发明的第一支架与第二支架的设置方式示意图；

图3是本发明的各电子模块的连接关系示意图；

图4是本发明的循环水箱的结构示意图。

图中，1、水箱；2、第一支架；3、加热管；4、第二支架；1a、第一腔体；1b、第二腔体；5、分隔板；6、进水管；7、排水管；8、第一换热管；9、第二换热管；10、进水口；11、出水口；12、循环水箱；12a、第一通道；12b、第二通道；12c、第三通道；12d、第四通道；13、温度传感器；14、循环水泵；15、控制器；16、第一水流通道；17、第二水流通道。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种太阳能热水器加水系统，如图1至图4所示，至少包括水箱1、第一支架2、若干个加热管3和第二支架4。水箱1呈中空状，使得自来水能够储存于水箱1中。水箱1可以设置于支架2之上，进而通过第一支架2可以使得水箱1离地。加热管3与水箱1连通。加热管3可以是真空加热管。加热管3可以吸收太阳能，进而使得水箱1中的自来水被加热。第二支架4可以连接至水箱1。第二支架4呈倾斜状设置，进而通过第一支架2和第二支架4的配合，能够对水箱1进行稳固地支撑。

水箱1至少具有第一腔体1a和第二腔体1b。第一腔体1a和第二腔体1b彼此不连通。例如，水箱1的内部可以设置有至少一个分隔板5。通过分隔板5便可以将水箱1的内部空间进行分隔。可以理解的是，水箱1中也可以设置两个及以上的分隔板5以将水箱1分隔为若干个腔体。第一腔体1a和第二腔体1b均单独设置有进水管6和排水管7。通过进水管6可以将自来水注入第一腔体1a或第二腔体1b中。通过排水管7可以将第一腔体1a或第二腔体1b中加热后的热水排出。

第一腔体1a和第二腔体1b配置为：第一腔体1a和第二腔体1b各自中的自来水的加热温度彼此不同。例如，第一腔体1a的自来水的第一加热温度可以大于第二腔体1b的自来水的第二加热温度。第一加热温度配置为自来水在当前环境下被加热所能够达到的最高温度。例如，在标准大气压和光照充足的环境中，第一加热温度可以是100℃。第二加热温度配置为根据用户的使用习惯进行自主设定。例如，个别老年人比较怕冷，在进行沐浴时，其通常选用加高温度的水。此时，可以将第二加热温度手动设定为例如是45℃或者更高的温度。还例如，针对年轻人而言，在炎热的夏季，其通常选择较低温度的水进行沐浴。此时，可以将第二加热温度手动设定为例如是25℃。具体的，可以通过控制加热管3的加热时间或者加热管的数量来实现上述功能。例如，第一腔体1a的第一加热温度高于第二腔体1b的第二加热温度，此时，第一腔体1a的加热管3的数量或者加热管3的加热时间均可以高于第二腔体1b。在用户需要进行沐浴或用水时，第二腔体1b中的第二加热温度的热水可以通过相应的排水管7排出。第二加热温度的热水恰好是用户所需温度的水，进而用户在使用过程中，不需要通过调节热水阀和冷水阀的开启程度来将水温调节至所需的温度，从而能够避免手动调节水温过程中水资源的浪费。

第一腔体1a中设置有第一换热管8。第二腔体1b中设置有第二换热管9。第一换热管8和第二换热管9均呈螺旋状以增大换热面积。第一换热管8和第二换热管9均设置有位于水箱1之外的进水口10和出水口11。通过进水管10可以将温度较低的自来水注入第一换热管8或第二换热管9中，该温度较低的自来水将与第一腔体1a或第二腔体1b中的热水进行热交换而温度升高，并最终通过出水口11排出第一换热管8或第二换热管9。在夏季光照充足的季节中，用户可以在白天进行沐浴，此时，常温的自来水首先经第一换热管8进入第一腔体1a或者经第二换热管9进入第二腔体1b中。进而常温的自来水的温度将基于热交换而升高。太阳能热水器加水系统还包括循环水箱12。循环水箱12至少具有第一通道12a、第二通道12b、第三通道12c和第四通道12d。第一通道12a可以与家庭的自来水管连通，使得自来水能够首先通过第一通道12a注入循环水箱12中。第二通道12b与进水口10连通。第三通道12c与出水口11连通。第四通道12d可以与例如是花洒等沐浴设施进行连通，使得循环水箱12中的水能够经第四通道12d排出。循环水箱12中的自来水能够在第二通道12b排出后，再经第三通道12c回流至循环水箱12中。即，通过第二通道12b和第三通道12c能够实现自来水的循环流动，使其能够多次通过第一换热管8或第二换热管9，从而达到提高温度的目的。在用户进行沐浴时，循环水箱1中可以提前注入常温的自来水。同时循环水箱1中可以设置温度传感器13和循环水泵14。循环水泵14可以为自来水的循环流动提供动力。温度传感器13用于对循环水箱12中的自来水的水温进行监测。太阳能热水器加水系统还包括控制器15。控制器15能够通信地耦合至温度传感器13和循环水泵14。当控制器15判断温度传感器13所采集的温度数据小于设定阈值时，控制器15能够控制循环水泵14持续工作，使得循环水箱12中自来水能够持续流动以增加与第一换热管8或第二换热管9的热交换次数，从而使得循环水箱12中的自来水的温度升高。当控制器15判断温度传感器13所采集的温度数据大致等于设定阈值时，控制器15能够控制循环水泵14停止工作，从而使得循环水箱12中的自来水停止循环流动。最后，当第四通道12d开启时，循环水箱12中的自来水便能够排出以实现用户的沐浴。

在本发明的另一实施例中，本申请还公开了一种太阳能热水器加水方法，至少包括如下步骤：

s1：设置至少具有彼此不连通的第一腔体1a和第二腔体1b的水箱1，为第一腔体1a和第二腔体1b配置第一水流通道16，使得外界的第一自来水能够经第一水流通道16进入第一腔体1a或第二腔体1b中。

具体的，第一腔体1a和第二腔体1b上均设置有进水管6和排水管7。进水管6和排水管7便能够构成流体流动的第一水流通道16。即，外界的第一自来水可以通过进水管6进入第一腔体1a或第二腔体1b中，并且能够由排水管7排出第一腔体1a或第二腔体1b。

s2：在第一腔体1a中的第一自来水的第一加热温度与第二腔体1b中的第一自来水的第二加热温度彼此不同的情况下，为第一腔体1a和第二腔体1b配置与第一水流通道16彼此独立的第二水流通道17，使得外界的第二自来水能够经第二水流通道17进入第一腔体1a中并以形成热交换的方式升高温度。

具体的，第一腔体1a中设置有第一换热管8。第一换热管8具有进水口10和出水口11。循环水箱12的第一通道12a与进水口10连通。第二通道12b与出水口11连通。第三通道12c与能够提供第二自来水的供水端连通。第四通道12d可以与沐浴设备连通。第二自来水能够经第三通道12c进入循环水箱12，并由第一通道12a进入第一换热管8，此时，第一换热管8中的第二自来水将与第一腔体1a中的第一自来水进行热交换而升高温度。随后，温度升高后的第二自来水将由出水口11再次进入循环水箱12中。当循环水箱12中的第二自来水的温度满足用户的温度需求时，第二自来水将由第四通道12d排出以为沐浴设备供水。当循环水箱12中的第二自来水的温度低于用户的温度需求时，第二自来水将再次循环进入第一换热管8中进入热交换以再次升高温度。第二自来水可以通过若干次循环流动直至其温度达到用户的温度需求。通过第一通道12a、第二通道12b、第三通道12c、第四通道12d和第一换热管8构成第二水流通道17。

s3：在第一加热温度大于第二加热温度以使得第一腔体1a的第一自来水的第一温度大于第二腔体1b中的第一自来水的第二温度的情况下，第二腔体1b配置为按照其内部的第一自来水直接排出以为沐浴设备供水的方式执行第一工作模式，第一腔体1a配置按照通过排出温度升高后的第二自来水以为沐浴设备供水的方式执行第二工作模式。

具体的，第二腔体1b的排水管7可以与沐浴设备连通，使得第二腔体1b内部的第一自来水能够由排水管7排出以直接为沐浴设备供水。第一腔体1a所对应的排水管7可以处于关闭状态，此时，沐浴设备还可以通过循环水箱12中经过热交换而温度升高的第二自来水进行供水。例如，第二温度可以是根据用户习惯设定的用户沐浴所需的温度。第一温度是在当前环境条件下，第一自来水被加热所能够达到最大的温度。用户在进行沐浴时，第二腔体1b中的第二温度的自来水被直接排出以为沐浴设备供水，此时，由于第二温度恰好为用户所需的温度，因此，用户可以不用自行进行调水温的工作，从而能够降低水资源的消耗量。当第二腔体1b中的第二温度的自来水被用完时，循环水箱12中的第二自来水开始循环流动，直至其温度达到用户所需的温度后即可直接排出以为沐浴设备供水。在该过程中，第二自来水可以处于循环流动的状态以持续升高其温度，即第二自来水在达到其设定温度之前不会被提前排出，进而可以降低水资源的消耗量。同时，第一腔体1a中的第一自来水在该过程中会与第一换热管8中流动的第二自来水进行换热而温度降低，此时，与第一腔体1a配合使用的加热管3将持续对第一腔体1a中的第一自来水进行加热，从而使得用户可以在白天进行沐浴的同时，提高加热管对太阳能的利用率。

s4：在第一温度大致等于第二温度的情况下，第一腔体1a配置为按照其内部的第一自来水直接排出以为沐浴设备供水的方式执行第三工作模式。

具体的，在夜晚时，加热管停止工作。此时第一腔体1a中的第一自来水会基于热交换而逐渐降低温度。当第一腔体1a中的第一自来水由第一温度下降至第二温度时，循环水箱12停止供水以避免第一腔体1a中的第一自来水的温度继续下降，此时，第一腔体1a中的第一自来水将直接由排水管7排出以为沐浴设备供水。在上述过程中，第一腔体1a和第二腔体1b中的第一自来水配置为通过热交换的方式使第二自来水的温度升高。即，在加热管处于工作状态时，不会中途向第一腔体1a或第二腔体1b中注入第一自来水，进而能够降低水箱1产生水垢的严重程度。

s5：在第二温度大于设定阈值的情况下，外界的第二自来水能够经第二水流通道17进入第二腔体1b中并以形成热交换的方式升高温度，以使得第二腔体1b中的第一自来水的温度能够降低。

具体的，第二腔体1b中的第一自来水的温度可以根据实际使用需求进行设定。例如，在夏季或需要进行沐浴的用户人数增加以使得沐浴用水量增加时，第二腔体1b中的第一自来水的温度可以大于第二温度，此时，第二自来水可以通过第二换热管9与第一腔体1b中的第一自来水进行热交换，从而能够为用户的沐浴提供更多的用水。当第二腔体1b中的温度下降至第二温度时，其循环水箱12停止供水以避免第一自来水的温度继续降低，随后，沐浴设备的供水将由第二腔体1b中的第一自来水完成。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。