太阳能热水器及加热控制方法技术

本发明专利技术提供了一种太阳能热水器。该太阳能热水器包括太阳能集热器（１）和至少两个水箱（２），每个水箱（２）内设置有热交换器（２４），各个热交换器（２４）入口和出口分别与太阳能集热器（１）的出口和入口连通构成回路，所述回路内具有导热介质，在太阳能集热器（１）的出口或入口处设置有使导热介质流动的泵（３），各个热交换器（２４）入口或出口处设置有阀门（２５）。还提供了一种加热的控制方法，本发明专利技术可以根据不同用户的对水温的不同需求来分配太阳能集热器（１）所采集的热量加热不同用户水箱（２）内的水温。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能热水器
，特别是指 一种集中式供暖的 。
技术介绍
目前，对于集中式供暖的太阳能热水器，通常采用一个较大的公 共水箱集中存储被加热的水，各个用户的小水箱与公共水箱连接， 由公共水箱将热水供给各个小水箱，用户用热水时由该小水箱供水。由于采用公共水箱占用比较大的空间，因此专利号200420062061.2 的中国专利公开了 一种太阳能集中采热分户供热设施，免去了使用 公共水箱，其在各个住户家中设置热水箱，热水箱内设置热交换器， 热交换器通过管路连接到太阳能集热器上，管路内有导热介质，通 过太阳能集热器加热后的导热介质与各个住户家中的水箱内的水进 行热交换的方式加热水箱内的水。但是在上述专利申请说明书所述技术方案中，由于各个热水箱内 的热交换器直接与太阳能集热器连通，这样的结构存在下面问题 对于水箱内温度高些的用户，系统温差循环可能会把水箱内的热量 带走。现有技术的技术方案在于，只有在太阳能集热器超过某一值时才 使导热介质在回路中循环。可是该结构的缺点在于，若太阳能集热 器温度设置偏高，太阳能集热器内就会一直处于高温段循环，这样 作会使系统综合效率降低。如果天气不太好，则太阳能集热器出口 温度可能达不到温差循环条件，这时，就不能启动导热介质的循环， 则需要加热的水箱(低温水)就得不到热量补充。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种集中式供暖的太阳能 热水器及加热控制方法，能够高效率的利用太阳能热量。本专利技术提供如下一种太阳能热水器，其包括太阳能集热器和至少 两个水箱，每个水箱内设置有热交换器，各个热交换器入口和出口 分别与太阳能集热器的出口和入口连通构成回路，所述回路内具有 导热介质，在太阳能集热器与各热交换器连接的管路中设置有使导 热介质流动的泵，其特征在于，各个热交换器入口或出口处设置有 阀门。通过在各个水箱内的热交换器上设置阀门，这样可以对各水箱的 热交换器进行单独控制，由此，能够单独控制对每个水箱的加热。本专利技术还可以进一步在每个水箱内设置有用于检测水温的第1 温度传感器，并由控制单元根据该第1温度传感器的检测温度来控 制所述阀门。这样，可以实现每个水箱加热的自动控制。本专利技术还可以进一步在每个水箱内设置有用于检测水温的第1 温度传感器，在太阳能集热器出口处设置有用于检测导热介质温度的第2温度传感器，由控制单元根据该第1、第2温度传感器的温度 信息来控制所述阀门和泵的动作。这样，可以实现每个水箱加热、以及导热介质在太阳能集热器内 流动的自动控制。所述水箱包括出水口、位于水箱底部或靠近底部侧壁上的进水 口；所述热交换器位于水箱内中下部。所述进水口i殳在水箱下部，可在使用热水时，停止向水箱上水， 这时，能够利用水箱内水的自身重力，向外放水。另外，热交换器 位于水箱中下部，这样，即便水箱不满时，也能进行水箱的加热。所述热交换器为螺旋状管状体，且外表面设置一个以上突出的翅片。这样，热交换器的占用空间很小。设置翅片能够提高热交换效率。本专利技术还提供一种用于上述太阳能热水器的加热方法，该方法包括A、控制设置在回路中的泵，使导热介质在回路中循环流动；B、 控制设置在各个热交换器入口或出口处的阀门的状态来控制各个水 箱内的水温。采用这样的方法，能够实现各水箱的单独加热。步骤A包括在太阳能集热器出口处导热介质的温度和任一水 箱内的水温大于或等于温差启动设置值时，启动回路中的泵，使导 热介质在回路中循环流动，步骤B包括在泵启动的同时，打开水 箱内的阀门，对水箱内的水进行加热。根据该方法，可以仅在太阳能集热器导热介质温度比水箱水温高 出一定数值时，才对该水箱进行加热。步骤B包括在泵启动的同时，打开对应水箱内的阀门，在对 该水箱内的水进行加热时，关闭其他水箱内的阀门。这样，可以仅对满足太阳能集热器导热介质温度比水箱水温高出 一定数值这 一 条件的水箱进行加热。步骤B包括根据太阳能集热器出口处导热介质的温度与设定 温度的差值或水箱内的水温与设定温度的差值来控制所述阀门的状 态。可以根据用户的设置温度来控制，或是根据太阳能集热器出口处 导热介质的温度，自动控制是否对水箱进行加热。上述方法进一步包括检测到任一阀门开启时，启动所述泵；检 测到所有阀门关闭时，关闭所述泵。这样可以减少泵的无效泵送。附图说明图1为太阳能热水器的示意图2为太阳能热水器加热控制的流程图。具体实施方式如图1示出了本专利技术太阳能热水器的示意图，下面参见图l对本专利技术进行详细说明本专利技术太阳能热水器包括太阳能集热器1、分配给各个用户的水 箱2。太阳能集热器1安装在阳光可照射的地方，如屋顶、户外墙体 处，以吸收阳光热量。水箱2安装在各个用户的家里，如浴室，用 来向用户提供热水。每个水箱2的进水口 22与自来水管相连，用于向水箱2进水； 水箱2的出水口 21与淋浴喷头或热水管相连，直接向用户提供水箱 2内的热水。此外，水箱2外围还设置有保温层。由于每个水箱2的结构和功能都是一样的，因此，在此仅以图中 最上侧的水箱2为例进行说明，并省略对于其它水箱2的说明。水箱2的进水口 22位于水箱2箱体底部或靠近箱体底部的侧壁 上，出水口 21位于水箱2箱体上部，这样，当用户使用水箱2内的 热水时，可以停止向水箱2内上水，仅依靠水箱2内热水的自身重 力从水箱2向外放热水。由此，可以保证在取用热水时，热水的水 温不会下降。水箱2内的下半部分设置有热交换器24,热交换器24的入口和 出口分别通过管路与太阳能集热器1的出口和入口连通，从而，使 得每个水箱2的热交换器24均可与太阳能集热器1构成一个回路。 因此，各水箱2内的热交换器24之间呈并联结构。热交换器24可 以采用螺旋状的管状体，以使每个热交换器24在水箱2内虽然占用 很小的空间，但热交换器24可以与水箱2内的水充分接触。此外， 将热交换器24设置在水箱2下部，这样，即便水箱不满时，也能进 行水箱的加热。并且，由于进水口 22设在水箱2的下部，出水口21设于水箱2 箱体上部，热交换器24设置在水箱2下部，因此可将水箱2顶部作 成封闭的承压顶水式运行方式，这时可使进水口 22始终处于打开状 态，而且水箱的出水压力与供水的当地自来水的压力相当，使用更 方便。7此外，也可以在螺旋状管状体外表面设置若干个突出的翅状片， 以增加热交换器24与水的接触面积，增加热交换效率。另外，如图所示，太阳能集热器1的出口和入口之间还通过一根管路连通，并且在该管路上还设置有阀门16。设置该阀门16的目的 在于，当太阳能集热器1内的导热介质温度高于一定值(例如90。C ) 时，打开阀门16和泵3，在太阳能集热器1和管路之间的回路中形 成一个闭环循环，来降低太阳能集热器1的温度，以保护泵3和太 阳能集热器1。在太阳能集热器1、热交换器24所构成的回路中具有可流动的 导热介质。在太阳能集热器1与热交换器24的连接管路中还设置有 泵3,导热介质在泵3的带动下，在太阳能集热器1和各个热交换器 24构成的回路内循环流动。此时，在泵3的作用下，导热介质在太 阳能集热器1处吸收阳光的热量，随后流动到水箱2内的热交换器 24处，与水箱2内的水进行热交换，以加热水箱2内的水。此外，如图所示，在泵3的附近设置有膨胀罐31、压力表32以 及未本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能热水器，包括太阳能集热器（１）和至少两个水箱（２），每个水箱（２）内设置有热交换器（２４），各个热交换器（２４）入口和出口分别与太阳能集热器（１）的出口和入口连通构成回路，所述回路内具有导热介质，在太阳能集热器（１）与各热交换器（２４）连接的管路中设置有使导热介质流动的泵（３），其特征在于，各个热交换器（２４）入口或出口处设置有阀门（２５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙京岩，庄长宇，渠荣华，刘桂永，
申请(专利权)人：海尔集团公司，青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司，
类型：发明
国别省市：95[]