[发明专利]一种水循环即热式太阳能热水器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型水循环即热式太阳能热水器系统，属于太阳能利用领域。

背景技术

如今，太阳能热水器已走进千家万户，为人们提供生活热水。但使用时，从水龙头中放出来的先是连接水龙头与热水器储水箱的管道中的冷水，这些凉水放完后，才能放出储水桶的热水，这就是人们经常说的太阳能热水器的“一盆冷水”问题。由于热水器与室内控制阀的连接管道一般没有保温，所以用水阀关闭后，管道中的水停止流动，水的热量会很快散失，温度快速下降，通常十几分钟后管道中的温度就跟环境温度一样了，且环境温度越低，管道中水的温度下降的越快，再次用水时，仍需放出管道中的冷水才会有热水放出。这样造成了水资源的极大浪费。用于多个房间的大型太阳能热水器，所用连接管道更长，其中蓄存的水量更大，由此引起的水资源浪费更严重。

太阳能热水器的使用具有明显的季节性，夏秋季制热水效果较好，而冬季时，由于气温较低，连接太阳能热水器与室内阀门的管道极易被冻结，导致太阳能热水器无法使用，用户常常需另外购置热水器来保障冬季的热水使用，增加了额外的费用支出。

现有技术中解决上述问题的方法主要有以下几种。一是采用保温材料包裹管道，有一定的效果但保温作用并不好，管道中水的热量仍然流失很快；二是采用电伴热带包覆整个室外管道，给电伴热带通电来实现管道保温，消耗电能。这种两种方法均为被动保温，并且随着时间的延长，上述保温材料均会产生不同程度的老化，损耗电能，保温效果不佳。

三是结合以上两种方法的同时采用管道循环的方法，就是在太阳能热水器中设置循环水管，水管其间加装循环泵，使得管道中的水与储水桶中的水进行循环从而达到保温效果，该方法可以用于酒店等大规模用水的场所，由于热水需求量比较大，循环泵消耗电能的相对成本还可接受，但仍以单纯消耗电能驱动循环的工作方式并不环保；该方法尤其不适用于家用太阳能热水器，因为家用太阳能热水器使用热水量相对较少，不能形成使用热水的规模化，采用电能驱动循环泵带动热水循环的方法性价比不高，也不具有推广应用的普遍性。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术上的不足，提供一种不需或需少量电能等外界动力自驱动的新型水循环即热式太阳能热水器系统，该系统不仅适用家用太阳能热水器，也同时适用于酒店宾馆等场所的大型太阳能热水器。

本发明的技术方案和运行原理如下：

一种新型水循环即热式太阳能热水器系统包括储水桶、集热管束、基管、第一水管、三通阀、热水出水管、冷水进水管、第二水管、副集热管、副储水桶、加热管、排量活塞、第一连杆、曲柄、冷却管、动力活塞、第二连杆、连接管、叶轮、辅助电加热器。第一水管、第二水管与储水桶可组成一个循环回路，在用户不用水时，储水桶中的热水在叶轮带动下在回路中循环流动，用户使用热水时打开三通阀就可放出热水。

工作时，集热管束吸收太阳的辐射热，制取热水存在储水桶中。调节装置的三通阀，可实现用户放热水、给太阳能热水器上水、使第一水管、第二水管与储水桶组成连通回路。副集热管吸收太阳能后制取热水并存在副储水桶中，副储水桶中的热水为加热管、排量活塞、第一连杆、曲柄、连接管、冷却管、动力活塞、第二连杆组成的驱动装置提供驱动力，驱动叶轮旋转，驱使储水桶中的热水在回路中流动，以随时为用户提供热水。

本发明同现有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步：将第二水管与第一水管分开单独设置，通过三通阀的调节可形成一个封闭的回路，增加了不消耗电能或少量消耗电能的叶轮，驱动封闭回路中的热水循环流动，可随时为用户提供热水，不仅避免了现有太阳能热水器用之前要放凉水的过程，节约了水资源，还实现了太阳能的充分利用，保证全年尤其是冬季太阳能热水器的正常使用。与纯电动水泵驱使水流动相比，运行费用更低。可见，本发明提出的不需或需较少外界动力的新型水循环即热式太阳能热水器系统具有显著的实质性特点和有益效果。

附图说明：

图1为本发明的一种新型水循环即热式太阳能热水器系统的结构原理示意图；

图2为本发明的另一种能为多个用户提供热水的新型水循环即热式太阳能热水器系统的结构原理示意图；

其中，储水桶1、集热管束2、基管3、第一水管4、三通阀5、热水出水管6、冷水进水管7、第二水管8、副集热管9、副储水桶10、加热管11、排量活塞12、第一连杆13、曲柄14、冷却管15、动力活塞16、第二连杆17、连接管18、叶轮19、辅助电加热器20、热水出水管6-1、上水阀21、热水出水阀22。

具体实施方式