一种一开就有热水的太阳能热水器伴侣的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域本发明涉及到一种太阳能热水器装置，具体的来说是涉及一种一开就有热水的且出水温度比较稳定的太阳能热水器伴侣。
【背景技术】现有的太阳能热水器水箱的出口到用户出水口之间的下水管距离比较长，一般随楼层高度不同有十几米到几十米长，在这段下水管内的热水停止流动后，由于散热的缘故，使这段下水管内的水温基本和室外温度趋于相同，变成了冷水。此时打开太阳能用户出水口，首先要放空这段下水管里面的冷水，同时由于此时下水管内是冷的，需太阳能热水器热水对该段管道加热，被下水管吸热以后产生的冷水也随之被放空，(放空的冷水量随管路的长短及室外的温度相关，以6层以下的多层为例，6层楼距离太阳能热水器的距离为十米，此段管内容积约为L*3.14*R2=10*3.14*0.0052=0.785升左右，其中:L为下水管长，R为下水管半径。同理，I层距离太阳能约30米，此段管内容积约为2.35升左右，)随后出水口才有热水流出；这就是现有的太阳能热水器需要打开出水口一段时间先放空里面的冷水后才有有热水出来的原因。如果用户使用一段时间后暂停使用，下水管散热会使管里面的热水变冷，再次用水时候，又会重复上述过程。因而每停开一次，就得先排放下水管和余热下水管所产生的冷水，既浪费了水，又浪费了对下水管预热的这部分热量。而且造成太阳能用户出水口的水温不稳定，忽冷忽热，给使用者带来极大地不便。
[0002]目前也有几种一开就有热水的太阳能热水器，有以下几种:1管道排空式，2管道循环加热式，3串联加热式，都有以下缺点，或是操作繁琐，设备复杂，电能和材质耗费大，安全性能差，无法大面积推广。
[0003]
【发明内容】
为了克服现有的太阳能热水器不能一开就有热水，且出水口水温忽高忽低等缺点，本发明的目的就是针对太阳能热水器以上两个缺点提供一种构造简单，使用方便的一开就有热水并且出口温度较稳定的太阳能热水器伴侣，其发明原理是，在室内增加一个保温水箱组合，我们称之谓太阳能热水器伴侣，把太阳能热水器里的热水和热水器的下水管里面最初的冷水送到这个水箱内进行混合成热水，存储在这个水箱里，再供给用户使用，这样用户一开出水阀就有热水了。如短时停用太阳能热水器，室外下水管内水温下降较少，进入水箱内的水温度变化不大，出水口温度亦基本不变；如果较长时间不用太阳能热水器，室外的下水管里面的水变成冷水，由于水箱具有保温功能，它里面是热水，再次使用室外下水管冷水送进水箱里和的热水混合后仍是热水，因此，在增加了本发明后，太阳能热水器一开就有热水，且出水口的温度波动较小，方便了用户，减少了能耗和水耗。
本发明技术方案是:在普通的太阳能热水器下水管和用户出水口之间串接了一个储能保温水箱组合，这把来自太阳能热水器的冷水热水在水箱混合后存储在水箱里供用户使用。储能保温水箱底部带有进水管，进水管的另一头连接太阳能热水器的下水管上的进水阀，一头接保温水箱底部的进水口 ；储能保温水箱的顶部装有出水管连接到用户的出水阀上；保温水箱的底部装有排水阀；保温水箱具有保温功能。发明人称这个储能保温水箱组合为太阳能热水器伴侣。当用户要使用太阳能热水器热水的时候，打开储能保温水箱的进水阀门，开启出水阀，此时侯太阳能热水器的水沿着下水管从储能保温水箱的底部进入储能保温水箱，刚开始进入水箱的太阳能是热水器下水管存储的冷水和太阳能热水器内的热水给管道加温以后产生的冷水，大约有几升的容量，随着后续的热水进入，热水和冷水混合，(我们采用水箱底部进水，由于进来的水一定的压力，在底部产生一个自下而上的水流使进水口上方很快对流混合变成热水区域，随着热水的进入，热水区域温度越来越高，区域不断扩大，导致水箱里面的水温全面提升)。经混合后储能保温水箱内的水温很快变高，当水位到达储能保温水箱水位上限到达出水管的时候，就能使用了。因为储能保温水箱是安装在室内，室内温度远比室外温度高，储能保温水箱的出水口到用户的出水口阀之间的管线仅仅一两米，所以散热很少。因此，用户就会得到热水。太阳能热水器的热水不断从储能保温水箱里面通过，热水源源不断流向用户出水口。如果间隔一段时间再次使用热水器的时候，室外的太阳能热水器下水管里面的水比较冷，但水箱是保温的，里面的水是热的，所以此时由下水管进来的冷水经水箱内的热水混合以后水箱出水仍旧是热的，达到了一开就有热水和即使开开停停使用热水器，而用户出水口仍是热水的目的，方便了用户，也有效的节约了水源和能源。克服了现存的太阳能热水器用户出水口温度大起大落的缺点。
储能保温水箱体积有一个最小值，这个最小值是由其在第一次使用时候进来的冷水体积和要与之混合后达到合适温度的的热水体积之和决定的，水箱出来的水温应该适合用户使用。以下举一个多层建筑的一层用户例子来说明，一层用户取储能保温水箱十升左右就可以了(当然体积越大越好，但体积过大用户无法安装，而且因为水箱过大，用不完的水变冷，导致以后再使用达不到效果)，这是由于太阳能热水器下水管到I层用户的冷水约为2.35升左右，送到这个水箱内后水箱还剩余7.65升的体积空间，取正常太阳能热水器热水的温度60度，冷水温度为I度，则2.35升I度的水和7.65升热水相混合后的温度为45度左右。这个温度的热水用户应该能方便使用。如果体积太小，则进来的热水少而冷水多，混合后的水温偏低，用户无法使用。一般来讲，靠近太阳能热水器水箱的楼层可以体积小点，可以计算出太阳能热水器到各楼层的冷水排水量，然后决定容积。保温水箱可以根据需要做成系列产品，适应不同楼层用户的需要。
[0004]【附图说明】下面结合附图对本发明做进一步说明；图1太阳能热水器伴侣示意图，其中I为太阳能热水器，2为太阳能热水器下水管，3原太阳能热水器进水阀，4储能保温水箱进水管，5是储能保温水箱的出水管，6是装在水箱底部的排水阀，7是储能保温水箱，8是原用户端的出水阀，9是用户出水口。在图中可以看出，储能保温水箱进水管4 一端和原太阳能热水器的进水阀连接，进水管另一端安装在储能保温水箱的底部，这样水流可以从底部向上冲击，较快的和里面水的进行热交换，如果进水管安装在水箱上方，先进水箱的冷水获得的热传递较慢，使得水箱内热传递速度较慢；储能保温水箱顶部装有出水管5，出水管和原用户出水阀8相连。排水阀6装在水箱底部，是防止长时间不用太阳能热水器后，保温水箱中的水已经变冷，需要把水箱里面的水排出，起特殊情况下应急排水用。
[0005]【具体实施方式】本发明就是在普通太阳能热水器下水管路中增加一个储能保温水箱组合，储能保温水箱7带有进水管4和出水管5及排水阀6，储能保温箱进水管4和原太阳能热水器的给水阀3相连，储能保温箱的出水管5与原来的出水阀8相连。储能保温水箱组合装在室内，如厨房或者卫生间。实施方式打开出水阀8，打开进水阀3，太阳能热水器I里面的热水经下水管2通过储能保温水箱7底部送进储能保温水箱，先进入的是冷水，由于出水管5处于水箱最高位置，此时出水口 9排出的是箱内空气。随着热水进入，和预先进入水箱内的冷水发生混合变成热水；出水管排出的是经混合后的热水。随着使用，太阳能热水器的热水补充进来，储能水箱里面温度基本接近太阳能热水器水箱里的温度。此后即使停止使用一段时间，室外的管道散热效应使下水管的水再次变冷，但由于保温水箱保温作用，保温水箱内的温度仍然较高，此时打开出水阀，下水管内冷水流进水箱，经混合后出水温度仍旧较高，照常使用，这样一开就有热水且出水口温度的稳定性较好，克服了普通太阳能热水器的两种缺点。
【主权项】
1.权利要求1:一种一开就有热水的太阳能热水器伴侣，其特征在于:它串接在太阳能热水器下水管和用户出水阀之间，太阳能热水器里的热水和其下水管里冷水送到这个装置内混合成热水后供用户使用，这样一开就有热水了。
2.权利要求2:—开就有热水太阳能热水器伴侣由保温水箱和管阀组合而成，保温水箱底部分别装有进水管和排水阀，保温水箱顶部装有出水管，进水管和太阳能热水器下水管给水阀相连，出水管和用户出水阀相连。
3.权利要求3: —开就有热水太阳能热水器伴侣其特征在于:为了保证使用效果，这个储能保温水箱体积有一个最小值，这个最小值是由其在第一次使用时候进来的冷水体积和要与之混合后达到合适温度的的热水体积之和决定的，水箱出来的水温应该适合用户使用，可以计算出太阳能热水器到各楼层的冷水排水量，然后决定保温水箱的最小容积，根据需要做成系列产品，适应不同楼层用户的需要。
4.权利要求4:根据权利要求1所述的一种太阳能热水器伴侣，其特征在于:储能保温水箱具有保温结构，安装在室内，以确保保温效果。
5.权利要求5:根据权利要求1所述的一种太阳能热水器伴侣，其特征在于:排水阀装在水箱底部，是防止长时间不用太阳能热水器后，保温水箱中的水已经变冷，需要把水箱里面的水排出，起特殊情况下应急排水用。
6.权利要求6:根据权利要求1所述的一种太阳能热水器伴侣，其特征在于:储能保温水箱进水口的位置应该在水箱的底部，储能保温水箱的出水口位置在储能保温水箱的顶部。
【专利摘要】本发明涉及到一种一开就有热水的太阳能热水器装置。它串接在太阳能热水器下水管和用户出水阀之间，太阳能热水器里的热水和其下水管里冷水送到这个装置内混合成热水后供用户使用，这样一开就有热水了。一开就有热水太阳能热水器伴侣由保温水箱和管阀组合而成。底部分别装有进水管和排水阀，保温水箱顶部装有出水管，进水管和太阳能热水器下水管给水阀相连，出水管和用户出水阀相连。这个装置安装在室内。保温水箱体积有一个最小值要求。
【IPC分类】F24J2-46
【公开号】CN104697199
【申请号】CN201310643558
【发明人】赵龙
【申请人】赵龙
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月5日