本实用新型专利技术的自控温家用太阳能热水器是在现有热水器的基础上增加了散热器、电磁阀及遮阳板等。通过对电磁阀的控制，将水中的过余热量经散热器散发到空气中，达到限制水温升高，实现水温控制在60℃或按需设定的目的，使之大大降低夏季水温，避免了因高温储水导致的易结垢等众多弊端，满足了冬季晴天能每日提供45℃洗浴用水的要求，相比提高了热水器的可靠度、实用性、经济性和节能效果，具有结构设计合理、工艺简单、新增成本低及安装使用方便等优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
自控温家用太阳能热水器
本技术涉及一种家用太阳能热水器，特别是一种能明显提高热水器冬季储水的日升温幅度，夏季水温可按需设定控制的热水器，属于太阳能运用领域。
技术介绍
家用太阳能热水器中热效最高的是“真空玻璃集热管”，根据国标“GB/T 19141” 得系统的集热效率应> 38. 23%，实测“真空玻璃集热管”组装的热水器的热效可达45%左右。但因标准和实测中都包含了其管内存水所占用的能量，而这部分管内存水的能量却不能被使用，则扣除管内存留能量后的最大实际集热效率仅为35% ( Φ 58mmX 1800mm真空玻璃集热管，每根管内的留存水量达2. 7Kg)。现有家用太阳能热水器的水箱储水量是以国标“GB 50364-2005”中4. 4. 2章节的推荐值设计，为1. 2 2. 0M2/100L (1. 2 2. 0平米/100升)，其取值与各地太阳辐照能量大小相关，当地辐照能量越大则取值越小。如江苏地区每100L热水量的系统集热器面积推荐选用1. 8M2 (即每平米系统集热面积产55. 6升热水)，其值的意义在于每百升储水的集热面积取值越大，则冬季储水日升温幅度也越大，所需辅助加热能耗越少，也越节能。由于，太阳的日平均辐照能量冬夏季间相差近倍，以南京为例，冬至前后的日辐照量接近17MJ/M2(17兆焦/平米)，水箱容量按35%的实际集热效率以标准推荐值 1.8112/1001^设计的热水器，其冬季储水日升温仅25.6°，自来水水温为7°C，当日储水温度为32. 6°C，洗浴用水则需45°C，故冬季需依赖于辅助电加热补足。而夏季太阳的日辐照量可达30MJ/M2，储水日升温45. 2°，夏季自来水温度为25°C，当日水温将高达70. 2°C，因夏季洗浴用水仅需40°C，需大量混入冷水使用，且人均洗浴用水量较冬季少，即使以冬季家庭人均洗浴用水为50L计，夏季实耗热水仍降低到18. 45L/人，仅占冬季的三分之一，使水箱夜间补入自来水后的水温仍达61. 9°C，导致水箱储水第二天即会沸腾。由于，热水器水箱上的聚氨酯发泡保温层长时间处于高温下易产生收缩，使保温性能降低，过高的水箱储水温度亦会加速热水器上大量使用的橡胶密封件的老化，且高于 60°C的热水更易导致集热管内结垢，这些均对太阳能热水器的热效能和可靠度造成严重影响。同时过高的水温在夏季洗浴调节水温时也易于造成烫伤，导致现江苏地区的热水器水箱容量实际是按1.43 1.6M2/100L设计，造成冬季储水日升温为20.3° 22.8°，当日储水温度仅达27. 3°C 29. 8°C，加之夜间储水的温度下降，则须连续二天的大好晴天才能勉强达到冬季洗浴用水45°C的温度要求，此也是家用太阳能热水器与其它类型热水器相比最大的不足。到了夏季，储水日升温为35. 9° 40. 2°，当日储水温度仍达60.9 °C 65. 2 °C， 致夏季实际热水器的水温仍可达80°C以上。故江苏地区按1. 43 1. 6M2/100L左右储水量设计的家用太阳能热水器，仅能避免夏季水箱储水经常性的沸腾烧开，并不能克服其它缺陷，但却使冬季热水需用的辅助加热能耗增加，降低了家用太阳能热水器的实用性、经济性和节能效果。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服上述家用太阳能热水器的不足之处，改善国标“GB 50364-2005”中每100L热水量的取值范围，设计一种能大幅度提高热水器冬季储水的日升温幅度，提高储水温度，减少冬季辅助能耗，并可控制储水温度，使热水器的夏季储水温度限制在60°C以内或按需设定，且结构合理，工艺简单，易于生产的高可靠度的自控温家用太阳能热水器。本技术的自控温家用太阳能热水器，其结构主要包括水箱外壳、支架、装饰罩、三通管接头、维修罩壳、遮阳板、橡胶垫、水箱内胆、水箱水管、水温水位仪探头、水箱保温层、水箱排水管、集热管、储水控制阀、热水供应管、散热供水管、散热器、三通回流管、排水阀和回流控制阀等，所述散热供水管安装在水箱内胆的上半部分，所述散热供水管的出水接口依次与储水控制阀及散热器进水管接口串接安装，所述散热器出水管接口依次与三通回流管、回流控制阀及三通管接头的垂直接口串接安装，所述三通管接头安装在水箱内胆底部的水箱排水管上，所述三通管接头的另一接口上安装热水供应管，所述排水阀安装在三通回流管的垂直接口上，所述装饰罩盖装在散热供水管处的水箱外壳上，所述遮阳板的背面粘贴橡胶垫后安装在高于散热器上部的水箱外壳上，所述排水阀、回流控制阀和储水控制阀均选用电磁阀。所述散热器由进水管、出水管、散热管和散热翅片构成，所述散热管选用两根或多根平行排列，所述散热管的两端分别与进、出水管焊接连接，所述散热翅片选用铝板冲压加工、安装在散热管上，所述进、出水管和散热管选用不锈钢管或铜管或铝管加工。所述水箱排水管或选用短管，所述选用短管的排水管处的水箱外壳上设有安装维修窗口，所述外壳的安装维修窗口上安装有维修罩壳，所述短管上安装的三通管接头和与其垂直接口上依次串接安装的回流控制阀及三通回流管的直管部分置于维修罩壳与内胆间的保温层中，所述水箱排水管或选用长管，所述长管上安装的三通管接头等外露在水箱外，所述散热供水管的出水接口或选用与散热器进水管接口直接对接安装。本技术的自控温家用太阳能热水器，在现有家用太阳能热水器基础上增加了散热器、遮阳板、储水控制阀、散热器、排水阀和回流控制阀等，当水箱储水升高到某一设定的限制温度时，回流控制阀打开，储水进入散热器，因热水经散热器冷却后低于水箱储水温度，利用冷热水的比重不同，使储水通过散热器冷却形成自循环动流，通过储水自循环流动将水中的热量经散热器散发到空气中，达到限制水箱储水温度继续升高，实现控制储水温度的目的。当水箱的储水温度低于该设定值时，回流控制阀关闭，切断了储水循环通道。由于夏季太阳的辐照强度大，遮阳板避免了阳光对热器的照射，保证了夏季散热。从而在家用太阳能热水器水箱储水量的设计中，突破了国标“GB 50364-2005”中推荐的各地每 100L热水量的系统集热器面积选用值范围，江苏地区的储水量可由现实际采用的1.43M2 1.6M2/100L提高到2M7100L以上设计，大大提高了冬季水箱储水的日升温度数，提高了储水水温，大幅度降低了冬季辅助加热能耗，并使夏季的水箱储水温度控制在60°C或按需要设定温度，提高了系统的实用性和可靠度，满足了客户的需求，使太阳能热水系统获得更好的节能效果和经济性。对于水箱按1. 43MV100L储水量设计的“真空玻璃集热管”组装的家用太阳能热水器，其管内存水占用能量与水箱储水占用能量比已高达22%，且占用能量比例随M2/100L取值增加而增加，实际集热效率则随占用能量比例的增加而减小，故限制了储水量的取值范围进一步加大，仍需一定的辅助能耗。但选用太阳能“翅片式热管”集热管(专利号 201120018590. 2)或太阳能“翅片式U形”集热管(专利号201120018551. 2)组装的热水器，则避免了管内留存能量的影响，提高了热水器的集热效率，可进一步加大水箱热水量的 2M2/100L取值，满足了冬季只要晴天既可提供45°C的洗浴用水且无需辅助电加热的要求。自控温家用太阳能热水器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李光华，谢河，
申请(专利权)人：南京绿盾电气设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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