太阳能热水器及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种诱导式建筑型分体太阳能热水器及其操作控制方法。本发明专利技术所述的集热管装置和储水箱设计成分体式，两者之间通过连接管连接，集热管装置安装在建筑物的外部，储水箱安装在用户的室内，并使集热管装置及连接管通过诱导方式强制进行热交换，以提高热效率。它具有以下优点：结构设计合理，制造工艺简单、维修、安装及清理方便，适用范围广，使用与安全性能较高，热能利用率高，同时，热水器与建筑物可以和谐配套，容易普及推广。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种太阳能热水器及其操作控制方法，特别是一种。
技术介绍
现有技术中的太阳能热水器由一个储水箱，支架及玻璃真空集热管组成，连接进、出水管，以实现集热、换热及取用热水的目的，使用前，必须将冷水供入制高点的储水箱内，水流入玻璃真空管或口才将热管式玻璃真空管，导热头插入储水箱中将水加热；使用时，排去管中冷水，取用热水或加循环泵循环后再用热水。故在实际使用中，它存在以下缺点1、结构设计不够合理，集热管与储水箱连接在一起，不能分离安装，使得真空管内存水无法取用，热能利用率低，一般只有60％左右，最高也只能达到80％左右，同时，热水器与建筑无法和谐配套，既使设计采用整体排布也会影响建筑造型，由此使得普及推广困难；2、现有太阳能热水器的控制方法，采用的是自由式交换，故热能利用率低且自动化程度低，同时，由于储水箱在屋顶，对系统结垢后难以清理，给使用带来不便，还存在不安全隐患；3、适用范围窄，由于现有产品热效偏低，且热能储存为最高点，故无法满足大型公共场所、机关学校和多层、高层建筑使用节能产品的要求；同时，由于使用其会造成建筑造型影响，所以，一般花园式小宅也禁止安装这类太阳能热水器。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是通过结构的改进来提高热能的利用率，并使热水器与建筑和谐配套，便于推广应用。本专利技术所要解决的另一个技术问题是通过操作控制方法的改进，使分体安装的集热管装置及连接管通过诱导的方式强制进行热交换，以提高热效率。本专利技术解决上述问题所采用技术方案是设计一种不同结构的太阳能热水器，它包括集热管和储水箱，其结构特征是所述的集热管装置和储水箱设计成分体式，两者之间通过连接管连接，集热管装置安装在建筑物的外部，储水箱安装在用户的室内。本专利技术所述的集热管装置由集热管部件和诱导管部件组成，集热管部件与诱导管部件相连。本专利技术所述的集热管部件中的集热管形状为U形。本专利技术所述的诱导管部件包括诱导管、带保温层的外罩，连接体和诱导进、出水管，诱导管为U型管，连接体上粘接有热敏元件。本专利技术还设置有控制部分，该控制部分包括电脑控制装置，进水流量调节阀，出水温度控制阀，出水水量控制阀和排空阀，所有阀均与电脑控制装置相连，而电脑控制装置则通过导线与集热管装置中的热敏元件相连接。本专利技术解决上述问题所采用的另一个技术方案是通过诱导方法使冷介质水进入集热管中，在集热管中进行热交换，而热水则通过诱导的方式使冷介质水进入集热管装置中，在集热管装置中进行热交换，而热水则从集热管装置的热水端流出。本专利技术所述的诱导方式是指冷介质水由人为控制由一端进入，按设定线路，经过加热而达到要求后，从另一端流出。本专利技术集热管装置吸热后温度升高，该信号被送至室内的电脑控制装置中，在达成设定的进水温度时，进水流量调节阀打开，冷介质水进入集热管装置，经过热交换，当温度升至设定的出水温度时，出水温度控制阀打开，热水流出，并流入各室内的储水箱中，储水箱中的水量控制阀控制箱内的水量。本专利技术当集热管装置中的温度发生变化时，电脑控制装置自动调节出水温度控制阀的开启程度，恒定温度。本专利技术当集热管装置在一定时间内，温度低于设定的进水温度时，进水温度调节阀关闭，排空阀打开，将集热管装置中的存水排空。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及效果，1、热能利用率提高，可达到98％以上；结构设计合理，使用方便可靠，通过诱导式使集热装置完全人文化；2、集热管与储水箱分体安装，使得安装更为方便，不受限制，适用范围广；3、为国家在该行业制定统一标准提供了可靠依据；4、整个装置安装后美观大方，达到了热水器与建筑的和谐匹配，提升了建筑与城市景观，为社会供了一种安全、可靠的绿色环保产品。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图。图2为本专利技术的一个单元的U型集热管结构示意图。图3为图2的局部放大图。图4为本专利技术的U型集热管结构示意图。图5为本专利技术的安装位置示意图。图6为本专利技术的电路原理示意图。图7为本专利技术用于工程类时的一个单元的U型集热管的结构示意图。图8为图4的局部放大图。图9为本专利技术的操作控制流程示意图。具体实施例方式实施例1参见图1-图5，本专利技术主要由集热管装置I、储水箱14及控制部分III组成，集热管装置I包括集热管部件I-1和诱导管部件I-2，集热管部件I-1由玻璃管1和集热管2组成，集热管2形状为U形；诱导管部件I-2包括诱导管4、带保温层6的外罩9、连接体7和诱导进、出水管3、8，诱导管4为U型管，它与集热管2插接，诱导管4还与连接体7粘接，而连接体7上粘接有热敏元件5，诱导进、出水管3、8也与集热管2插接。控制部份III包括电脑控制装置15、进水流量调节阀10、出水温度控制阀11、出水水量控制阀13和排空阀12，进水流量调节阀10，出水温度控制阀11、出水水量控制阀13和排空阀12与电脑控制装置15相连，而电脑控制装置15通过导线与集热管装置I中的热敏文件5相连。本专利技术的集热管装置I与储水箱14采用分体式结构，两者之间通过连接管(热水管18和储水箱管19)连接，集热管装置I安装在建筑物外部，它可以安装在建筑物的顶部或侧面，主要是安装在光照充足的地方。而储水箱14则安装在用户的室内。控制部份III也安装在室内，其中，进水流量调节阀10可以采用自控结构，也可以采用手控结构。本专利技术的保温层6为聚氨脂发泡保温体，它与外罩9组合以减小热能损失，提高热效率。需要说明的是，图1中的集热管装置I为一个单元，实际使用时可根据具体情况安装成多个单元并联式。参见图6，本实施例电路由交流电提供信号电源送至传感器，将变数信号输入单片机，经单片机处理后，将信号送至所需的控制终端，实现自动控制。实施例2参见图7-8，这是本专利技术应用在工程类中的结构示意图，所说的工程类指安装面积大于100平米以上，所需用水量大于1升/秒时，对诱导管的直径要求大于25毫米的太阳能热水系统，其中，诱导管部件I-2中的诱导管为连续诱导管16，其余均与系统例1相同。参见图5、图9，本专利技术通过诱导的方式使冷介质水进入集热管装置I中，在集热管装置I中进行热能交换，而热水则从出水口8中流出。即首先，整体处于关闭状态，当屋面集热管装置I吸热后温度升高，信号送到室内的电脑控制装置15，当达到设定温度时(本实施例中为40℃)，进水流量调节阀10打开，冷介质水开始从冷水管17进入集热管装置I，介质经过热交换后，温度升至设定的出水温度时(本实施例为70℃)，信号送至出水端，出水温度控制阀11打开，热水经热水管18流出，热水管18将热水送至各室内储水箱14供用户使用。当集热管装置I温度发生变化时，电脑控制装置15自动调节出水温度控制阀11的开启程度，恒定温度，调节热水出水量。当集热管装置I在一定时间内，温度低于设定的进水温度时，进水温度调节阀10关闭，自动打开排空阀12，将集热管装置I中的存水排空，实现全部的热能利用，由此，可反复进行。本专利技术可根据建筑物外部的具体结构及大小，选择安装一个单元的集热管装置I或串、并联安装多个单元的集热管装置I；室内储水箱14也可根据具体的楼层数来选择安装。本专利技术所述的诱导方式是指冷介质水由人为控制由一端进入，按指定路线，经过加热而达到要求后，从另一端流出。权利要求1.一种诱导式建筑型分体太阳能热水器，包括集热管装置和储水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种诱导式建筑型分体太阳能热水器，包括集热管装置和储水箱，其特征是：所述的集热管装置（Ⅰ）和储水箱（１４）设计成分体式，两者之间通过连接管连接，集热管装置（Ⅰ）安装在建筑物的外部，储水箱（１４）安装在用户的室内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：王金炬，
申请(专利权)人：王金炬，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]