一种基于风能的太阳能热水器余水管补热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于风能的太阳能热水器余水管补热系统，属于太阳能供热技术领域。包括风能电直流发电装置，保温余水管和法兰式电加热器，装于保温余水管上的闸阀，以及通过三通装于余水管与用户热水管之间的球阀；预制保温余水管的上端与楼顶储热水箱的出水口相连，法兰式电加热器装于保温余水管的下端，其加热管组插于保温余水管中，闸阀装于法兰式电加热器的电加热管上方的保温余水管上，电直流发电装置的输出端与法兰式电加热器的接线盒相连。具有节能节水，可增加供热水量、安装维护方便等优点。特别适用于对高层建筑的太阳能热水器余水管补热，避免在使用热水时需排放余水管中的大量冷水后才能使用热水的麻烦。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于风能的太阳能热水器余水管加热系统，属于太阳能供热

技术介绍
目前市面上对于太阳能热水器余水管更多只是对余水管进行各种保温隔热措施， 以减少余水管的热量损失。但对余水管进行加热还很少，几乎是没有。针对人类日益严重的能源危机和淡水资源的不断减少，高层建筑楼顶有非常好的风力资源，而且风能很稳定， 但目前很少对它进行利用，因此高层建筑特别适合于基于风能的太阳能热水器余水管补热直ο
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于风能的太阳能热水器余水管补热系统，通过风能发电加热余水管中的余水，使余水管中的水能够被加热利用，实现太阳能热水系统的节能节水。本技术的技术方案是基于风能的太阳能热水器余水管补热系统，包括风能直流发电装置，保温余水管6和法兰式电加热器8，装于保温余水管6上的闸阀5、7，以及通过三通装于余水管6与用户热水管之间的球阀9 ；保温余水管6的上端与楼顶储热水箱3的出水口相连，法兰式电加热器8装于保温余水管6的下端，闸阀7装于法兰式电加热器8的电加热管上方的保温余水管6上，电直流发电装置的输出端与法兰式电加热器8的接线盒相连。所述风能直流发电装置由风轮27、传动装置沈、直流发电机25、变压器M、用于实现直流/交流转换的反向换流器23、漏电断路器22构成，风轮27经传动装置沈与直流发电机25的转轴相连，直流发电机25经变压器24、反向换流器23和漏电断路器22，与法兰式电加热器8的接线盒19相连。反向换流器23实现直流发电机25所供电能的直流-交流转换。保温余水管6是由表面包裹有聚氨酯硬质泡沫保温层11和高密度聚乙烯外套管 10的钢管13，聚氨酯硬质泡沫保温层11内设置有检测线12，用于检测管道渗漏位置时使用。法兰式电加热器由法兰盘17，焊接在法兰盘17上端面的多支电加热管组15、装于法兰盘17下端面的接线盒19组成，其加热管组15插于保温余水管中，法兰盘16与余水管底端的法兰16相对应，由法兰衬垫、螺栓和螺母21与余水管固定连接。法兰式电加热器8的法兰盘17上设置有接地装置20，接线盒19上开有引线孔18，从引线孔18引出线通过漏电断路器22与反向换流器23连接通电。本系统的闸阀、球阀、电加热管、漏电断路器、反向换流器、变压器、直流发电机等装置和电子器件均采用普通市售产品。本技术工作时，位于屋顶的风力发电装置的风轮27在风力作用下旋转，进而带动传动装置沈，拖动直流发电机25旋转，将机械能转化为电能，并通过变压器M调节输出直流电压值；然后通过反向换流器23实现DC-AC (直流-交流)转变得到交流电，连接漏电断路器22，由引线孔18及接线盒19接通法兰式电加热器8，通过电加热管组15的电流热效应对保温余水管14中的残存冷水进行加热。当使用热水时，通过保温余水管上的三通由各球阀将热水输送到用户家，不用排放余水管6中的冷水，即可获得热水，使用方便且节省了大量的水资源。本技术具有以下有益效果1，节约水资源。利用风能发电来对太阳能热水器余水管进行加温，当使用热水时， 不用排放余水管中残存的大量冷水即可获得热水。特别是高层楼房，更显得方便且节约了水资源。2，节能环保。有时余水管中的水会带有太阳能加热的余热，利用风能加热时温度会升高得更快。尤其在太阳辐射小、阴雨天气或夜间无太阳光照的时候，可以为太阳能供热系统发挥更好的补热作用。附图说明图1为本技术系统示意图；图2为本技术保温余水管结构示意图；图3为本技术保温余水管补热装置结构示意图。图中各标号依次表示1、避雷针，2、排气口，3、储热水箱，4、接地装置，5、闸阀，6、 余水管，7、闸阀，8、余水管底端处，9、球阀，10、聚乙烯外套管，11、聚氨酯硬质泡沫保温层， 12、报警线，13、钢管，14、聚氨酯泡沫塑料预制保温余水管，15、电加热管组，16、钢管法兰， 17、法兰式电加热器法兰盘，18、法兰式电加热器引线孔，19、法兰式电加热器接线盒，20、接地装置，21、螺栓，22、漏电断路器，23、反向换流器，24、变压器，25、直流发电机，26、传动装置，27、风轮。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术作进一步阐述，但本技术的保护范围不限于所述内容。实施例1 参见图1，本基于风能的太阳能热水器余水管补热系统，包括风能电直流发电装置，保温余水管6和法兰式电加热器8，装于保温余水管6上的闸阀5、7，以及通过三通装于余水管6与用户热水管之间的球阀9。保温余水管6的上端与楼顶储热水箱3的出水口相连，法兰式电加热器8装于保温余水管6的下端，闸阀7装于法兰式电加热器8的电加热管上方的保温余水管6上，电直流发电装置的输出端与法兰式电加热器8的接线盒相连。储热水箱3上面装有避雷针1、下面接有保护接地装置4，储热水箱3中的热水通过闸阀5、余水管6及其上的三通由各球阀9将热水输送到用户家中。闸阀7设置在电加热管组15上方(底层用户三通的下方)，便于维护及检修，防止底层用户热水管里的水在检修时倒流。参见图2，保温余水管6是由表面包裹有聚氨酯硬质泡沫保温层11和高密度聚乙烯外套管10的钢管13，聚氨酯硬质泡沫保温层11内设置有检测线12。余水管6安装在专门的管道井中，做到安全隐蔽，又便于维护、检修。参见图3，风能直流发电装置由风轮27、传动装置沈、直流发电机25、变压器M、 用于实现直流/交流转换的反向换流器23、漏电断路器22构成，风轮27经传动装置沈与直流发电机25的转轴相连，直流发电机25经变压器24、反向换流器23和漏电断路器22， 与法兰式电加热器8的接线盒19相连；反向换流器23实现直流发电机25所供电能的直流-交流转换。参见图3，法兰式电加热器8由法兰盘17，焊接在法兰盘17上端面的3支电加热管组15、装于法兰盘17下端面的接线盒19组成，法兰式电加热器8通过法兰盘17和余水管底端的法兰16、与余水管6底端固定连接(由法兰衬垫、螺栓21与余水管固定连接)，其加热管组15插于保温余水管6中。法兰式电加热器8的法兰盘17上设置有接地装置20，接线盒19上开有引线孔18，从引线孔18引出线通过漏电断路器22与反向换流器23连接通电。为了保障使用安全，电热管组15的额定电压为36V。本系统的闸阀、球阀、电加热管、漏电断路器、反向换流器、变压器、直流发电机等均采用普通市售产品。实施例2 参见图1、2、3，本基于风能的太阳能热水器余水管补热系统的构成部分及连接关系与实施例1相同，法兰式电加热器8的法兰盘17上端面焊接有5支电加热管组 15，其额定工作电压为48V。实施例3 参见图1、2、3，本基于风能的太阳能热水器余水管补热系统的构成部分及连接关系与实施例1相同，法兰式电加热器8的法兰盘17上端面焊接有2支电加热管组 15，其额定工作电压为MV。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于风能的太阳能热水器余水管补热系统，其特征是包括风能直流发电装置，保温余水管(6)和法兰式电加热器(8)，装于保温余水管(6)上的闸阀(5)、(7)，以及通过三通装于余水管(6)与用户热水管之间的球阀(9);保温余水管(6)的上端与楼顶储热水箱(3)的出水口相连，法兰式电加热器(8)装于保温余水管(6)的下端，闸阀(7)装于法兰式电加热器(8)的电加热管上方的保温余水管(6)上，电直流发电装置的输出端与法兰式电加热器(8)的接线盒相连。2.根据权利要求1所述的基于风能的太阳能热水器余水管补热系统，其特征是风能直流发电装置由风轮(27)、传动装置(26)、直流发电机(25)、变压器(24)、用于实现直流/ 交流转换的反向换流器(23)、漏电断路器(22)构成，风轮(27)经传动装置(26)与直流发电机(25)的转轴相连，直流发电机(25)经变压器(24)、反向换流器(23)和漏电断路器(22...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗小林，陈华山，罗雅楠，邓艳，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：实用新型
国别省市：