一种兼有防冻和抗冻功能的分体式太阳能热水器制造技术

一种兼有防冻和抗冻功能的分体式太阳能热水器，是一台在具备防冻功能的同时又具备抗冻功能的分体式太阳能热水器，而且这两种功能的互换及实现完全是基于零耗电，不依赖于任何的外界的电能，在不同的地区或同一个地区不同的气候环境中，可以交叉使用或选择使用，给客户带来极大的方便性。防冻不耗电，抗冻不用防冻液。系统采用单回路高效直接置换换热，不仅热效率高，而且系统成本低，性价比超高。整个装置采用全机械结构，安全又可靠。彻底解决类似平板集热器的防冻抗冻，是一台真正高效方便零耗电的全天候太阳能热水器，具有非常大的推广使用价值。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到一种兼有防冻功能和抗冻功能的分体式太阳能热水器系统，属于太阳能热水器领域。
技术介绍
随着节能环保的不断深化，越来越多的人们开始选择使用太阳能热水器，我们国家各地区的气候条件相差非常大，这就要求生产的太阳能热水器能满足各地区气候的要求，太阳能热水器可以根据各地日照的不同，采取不同的集热器面积和水箱容积的配置，但是另外的一个比较严重的问题是，各地区的气温相差非常大，零度以下的温度的天数不尽相同，如何根据每个地区的不同气候条件，经济合理方便解决太阳能热水器的冰冻而损坏太阳能热水器。是所有太阳能热水器制造商必须要考虑的问题。随着城市太阳能热水器的普及，与建筑一体化的趋势越来越高，平板集热器的应用会更加多。而要普及推广平板集热 器的太阳能热水器，首先必须要有一个高效经济合理的防冻抗冻技术解决方案。目前市场上推广使用的平板太阳能热水器的抗冻解决方案主要是采用防冻液，系统采用双回路自然循环间接换热，成本高热效率低，而且还有安全隐患；防冻解决方案主要是采用循环泵，依赖电能强制换热，到设定温度用水箱中的热水循环到集热器中来防冻，系统架构复杂，依赖电能增加使用成本，停电则无法使用；还有的防冻方案是落水排空，对集热器和管道的安装有严格的限制，无法大范围推广使用。这几种方案都是相互独立使用，有没有更加理想的防冻抗冻技术，根据不同地区的气候条件或同一地区不同时间段由客户灵活选择性价比更高更方便的防冻抗冻技术方案。
技术实现思路
本专利技术解决其技术问题，所采用的技术方案是一种兼有防冻和抗冻功能的分体式太阳能热水器，该系统包括，集热器、贮热水箱、水路切换阀、气水混合阀、出水加压阀、水路开关阀、温控装置以及各部分之间的连接管道共同构成；集热器通过温控装置与贮热水箱串行连接；其中的水路切换阀、水路开关阀、气水混合阀、出水加压阀通过管道连接后内置在贮热水箱的内胆与外壳之间或作为一个组合阀体以独立体的形式存在于水箱体以外，水路切换阀和水路开关阀的转动面板可以镶嵌在贮热水箱的外壳上或独立体的面板上。其中水路切换阀，具有四个接口，分别是A、B、C、D四接口，通过阀的转动可分别实现至少三种连通位置=AB通且⑶通，只有AD通，只有CB通；D接口连接贮热水箱的出水口，C接口连接到出水加压阀的吸水口，B接口连接到水路开关阀的入水口，A接口连接到自来水进水口。其中水路开关阀有三个接口，分别是a接口、b接口、c接口，通过转动实现a接口与b接口连通，或a接口与c接口连通；a接口即为水路开关阀的入水口，连接到水路切换阀的B接口，b接口连接到集热器的入水口，c接口连接到气水混合阀的入水口。其中气水混合阀有三个接口，分别是入水口、出水口、吸气口，入水口与水路开关阀的C接口连接，出水口通过一个三通与集热器的入水口联在一起，吸气口直接与大气连通，或通过管道与贮热水箱的透气口联在一起。气水混合阀的作用是从气水混合阀的入水口流入的水，会自动混入固定比例的空气然后在出水口流出，也就是说从气水混合阀流出的水流不再是单纯的水，而是空气和水混合的液体。其中出水加压阀，有三个接口，分别是入水口、出水口、吸水口，入水口接自来水，吸水口连接到水路切换阀的C接口，出水口连接到热水管道。水流从入水口流入，会在吸水口产生负压，从而实现比较大的吸水力，然后从出水口流出。使得从出水加压阀出水口流出的水流是一种有压 水流。其中的集热器，是一种承压集热器，至少具有一个入水口和一个出水口，集热器的出水口处安装有温控装置。集热器可以是平板集热器，也可以是真空管式集热器。其中的温控装置，包含一个温度控制阀和排空控制阀，两个阀相互独立通过三通连接，或设计在一起成为一个整体，有一个进水口和出水口，具有排空功能的还有一个呼吸口。温控装置在集热器内的水温没有达到温控装置的预定温度，则把水截留在集热器中，如果水温达到，则把集热器中的水输送到贮热水箱中，这种形式的换热称为置换换热，换热效率远远超过自然循环换热。其中的贮热水箱，具有三层构造，分别是内胆、保温层和外壳，至少具有进水口、出水口、透气口和辅助接口。辅助接口的数量和类型，根据实际需求配置。其中的独立体，是有水路切换阀、水路开关阀、气水混合阀、出水加压阀通过管道连接后构成独立于水箱体以外的一个组合阀体，独立体上的接口，通过管道分别与自来水、贮热水箱、集热器、热水管道连接构成本专利技术的另一种表现形式。功能和性能与组合阀体内置在水箱保温层中相同。水路切换阀、水路开关阀和气水混合阀还可以进一步改进成为一个单一的综合阀。本技术各部分管道的连接是，自来水接口连接到一个三通管，水流分成两路，一路连接到水路切换阀的A接口 ；另一路连接到出水加压阀的入水口 ；水路切换阀的B接口通过水管连接到水路开关阀的a接口上，水路开关阀的b接口通过一个三通管连接到集热器的入水口，集热器的出水口连接到温控装置入水口，温控装置的出水口通过水管连接到贮热水箱的进水口，贮热水箱的出水口连接到水路切换阀的D接口，水路切换阀的C接口连接到出水加压阀的吸水口，出水加压阀的出水口连接到外接的热水管道上。如此构成一个水路的水环流，此水路的连接是在正常集热和正常使用热水的状态中，如果某些情况需要防止冰冻，则通过水路切换阀的转动，使水路切换阀只有CB连通状况下，通过出水加压阀的吸水口的吸水，实现集热器及连接管道的抽空，由于集热器和管道中无水从而实现防冻。在不需要防冻时，人工还需要重新转动水路切换阀到正常位使得AB连通且⑶连通。是否需要防冻有人工进行操作。在水路开关阀上还有一条水路通道，即水路开关阀的c接口连接到气水混合阀的入水口，气水混合阀的出水口通过水管连接到水路开关阀与集热器入水口之间的三通管上的一个接口。气水混合阀的吸气口，可以直接连通大气，也可以通过一个管道连接到贮热水箱的透气口上。该吸气口是一个单向吸气口，气流允许进入，液体或气体都不允许从阀体中出来。转动水路开关阀，使得水路开关阀的a接口只与c接口连通，那么所有要流入到集热器中的水全部是从气水混合阀的出水口流出的。由于气水混合阀的作用，使得从气水混合阀出水口流出的液体中不仅仅只要水，而且包含有固定比例的气体，该比例的大小有气水混合阀和水压共同决定，如果水压不变，则完全决定气水混合阀本身。在此种情况下，进入到集热器中的就是一种气水混合物，由于有一个固定比例的气体存在，而且该气体与水充分混合，此时集热器就不怕冻了。即使由于气温低，发生冰冻现象，由于集热器的管路中有一定比例的气体存在，能够抵抗由于水冰冻，体积增大而导致的管路涨裂的可能，此时集热器就具有抗冻的功能。从上面的描述，我们可以清楚看到，本技术的太阳能热水器，同时具有防冻功能和抗冻功能，两者的工作原理和工作机制是有区别的，再次总结描述如下。防冻的机制是通过转动水路切换阀，配合出水加压阀，出水加压阀的吸水口抽空集热器和相应管道中的水实现集热器和管道不会出现冰冻现象的发生，但每次从防冻状态要回到正常集热和用热水状态，必须人工再转动水路切换阀到正常工作状态来实现。也就是说特殊的天气情况下，晚上为了防止冰冻现象发生，转动水路切换阀到防冻状态，第二天如果太阳高照，就又需要转动水路切换阀到正常工作状态。人工操作在某些特定的气候条件下会比较多。这种防冻机制或功能的选择在冬天而尔会本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种兼有防冻和抗冻功能的分体式太阳能热水器，其特征是：包括集热器、贮热水箱、水路切换阀、气水混合阀、出水加压阀、水路开关阀、温控装置以及各部分之间的连接管道共同构成；集热器通过温控装置与贮热水箱串行连接；其中的水路切换阀、水路开关阀、气水混合阀、出水加压阀通过管道连接后内置在贮热水箱的内胆与外壳之间或作为一个组合阀体以独立体的形式存在于水箱体以外，水路切换阀和水路开关阀的转动面板镶嵌在贮热水箱的外壳上或独立体的面板上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐何燎，
申请(专利权)人：徐何燎，
类型：实用新型
国别省市：