CN101373107B - 新型太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

一种能够进行太阳能热水器的全自动恒温上水、水温显示、聚热管保护、常态保温、气态时冷凝收集后成蒸馏水等功能的装置——新型太阳能热水器，仅采用保层结构的水箱、集热管、支架、管道、常开触点双金属温控器、常闭触点双金属温控器、硅胶垫片、不锈钢管、三通、光敏二极管或光敏三极管、干簧管、磁性材料组成的塑料浮子、P形状的管道、电磁阀、电动阀、定时电路等部件组成，完成太阳能热水器的全自动恒温上水、水温显示、常态保温、气态时冷凝收集后成蒸馏水、水管管道排空等功能的系统装置。只要有阳光，就会有设置70℃左右的常用热水，达到24小时无人操作，实现全自动恒温无级上水。

Description

新型太阳能热水器 

所属技术领域：

本发明专利涉及一种节能技术的装置。 

背景技术：

太阳能是人类取之不尽的新能源，太阳能热水器是解决新能源利用的一种措施。从八十年代出现太阳能热水器至今二十多年了，它由有保温层结构的水箱、聚热管、支架、管道及室内应用系统组成，困绕太阳能热水器的应用，有如下几点至今也不能遇赿的难题：附资料：(1)上水要看第二天的天气情况来定量上水，水满要人关，期间要等待，若第二天天气不好水温高低就没有保障；(2)水位显示控制系统，因为水温高时易形成水垢，同时因工艺不合理，造成有效使用期短，使整个控制系统不能正常工作；(3)当水箱的水处于低水位、停电、停水状态时，日照使水温升到高温时，造成水箱可能缺水，这时候自来水压力过高，有水进入水箱就会造成聚热管遇冷水而爆裂；(4)太阳能热水器水箱的热量散发，由于排气溢流管口与大气相通，就像热水瓶一样，周围的保温系统做得赿好，但如果没有塞子，热气从瓶口逸出，保障不了热量，太阳能热水器也一样；(5)要先排尽管道中的冷水，再有热水下来，热水用完后，管道中的热水再次变成冷水造成能源浪费；(6)冬季冰冻期，由于室外温度低，管道的冷水易结冰，造成上下水不便，目前使用电热带加热来保障管道的畅通，造成电能源浪费；(7)太阳能热水器在实际应用中，进出水管道的不锈钢管插入水箱保温层的进出口位置于水箱两边，保障水进出，经过几年运行后，水会漏出内水箱外，雨水通过装在进出水管道的不锈钢管插入水箱保温层的进出口位置的缝隙进入保温层内，同時水箱底的保温层没有出水孔，雨水留存在保温层内，造成保温层内保温性能降低；(8)室内控制系统开关合不能与常规家用开关合配套，影响整体开关合的美观；(9)储存水源的水塔作为太阳能热水器的一个组成部份，负担向太阳能热水器水箱连续供水，保障太阳能热水器正常工作；(10)现有太阳能热水器可使用水量的现状是：由水箱及聚热管的水组成，水箱中的水可以直接使用，但聚热管中的水不能直接使用，造成浪费；各地水源情况不一，高温状况下结垢造成聚热管有效吸热效率降低，每年要清理聚热管内的结垢及杂质也很麻烦，可能造成聚热管损坏，(11)现有太阳能热水器实际使用现状是：在冬季，经过一天或多天制热的热水，原水箱中有250Kg的90℃热水，聚热管中有130Kg，在晚上使用时第一个人在洗的时候，用了50Kg的热水，从水塔中补充50Kg的不到10℃冷水进入太阳能热水器水箱中，这时水箱热水可能只有70℃的热水了，第二个人洗的时候用了50Kg的热水，从水塔中补充50Kg的冷水进入太阳能热水器水箱中，这时水箱热水可能只有50℃的热水了，第三个人洗的时候热水就没有保障。 

发明内容：

为了克服现有太阳能热水器的：(1)上水要看第二天的天气情况来定量上水，水满要人关，期间要等待，若第二天天气不好水温高低就没有保障；(2)水位显示控制系统，因为水温高时易形成水垢，同时因工艺不合理，造成有效使用期短，而使整个控制系统不能正常工作；(3)当水箱的水处于低水位、停电、停水、状态时，日照使水温升到高温时，造成水箱可能缺水，这时候自来水压力过高，有水进入水箱就会造成聚热管遇冷水而爆裂；(4)太阳能热水器水箱的热量散发，由于排气溢流管口与大气相通，就像热水瓶一样，周围的保温系统做得赿好，但如果没有塞子，热气从瓶口逸出，保障不了热量，太阳能热水器也一样；(5)要先排尽管道中的冷水，再有热水下来，热水用完后，管道中的热水再次变成冷水造成能源浪费；(6)冬季冰冻期，由于室外温度低，管道的冷水易结冰，造成上下水不便，目前多使用电热带加热来保障管道的畅通，造成电能源浪费；(7)太阳能热水器在实际应用中，进出水管道的不锈钢管插入水箱保温层的进出口位置于水箱两边，以保障水进出，经过几年运行后，水会漏出内水箱外，雨水通过装在进出水管道的不锈钢管插入水箱保温层的进出口位置的缝隙进入保温层内，同時水箱底的保温层没有出水 孔，雨水留存在保温层内，造成保温层内保温性能降低；(8)室内控制系统开关合不能与常规家用开关合配套，影响整体开关合的美观；(9)储存水源的水塔作为太阳能热水器的一个组成部份，负担向太阳能热水器水箱连续供水，保障太阳能热水器正常工作；(10)现有太阳能热水器可使用水量的现状是：由水箱及聚热管的水组成，水箱中的水可以直接使用，但聚热管中的水不能直接使用，造成浪费；各地水源情况不一，高温状况下结垢造成聚热管有效吸热效率降低，每年要清理聚热管内的结垢及杂质也很麻烦，可能造成聚热管损坏，(11)现有太阳能热水器实际使用现状是：在冬季，经过一天或多天制热的热水，原水箱中有250Kg的90℃热水，聚热管中有130Kg，在晚上使用时第一个人在洗的时候，用了50Kg，的热水，从水塔中补充50Kg的不到10℃冷水进入太阳能热水器水箱中，这时水箱热水可能只有70℃的热水了，第二个人洗的时候用了50Kg，的热水，从水塔中补充50Kg的冷水进入太阳能热水器水箱中，这时水箱热水可能只有50℃的热水了，第三个人洗的时候热水就没有保障。本发明专利提供一套装置，该装置不仅能解决太阳能热水器的：(1)上水要看第二天的天气情况来定量上水，水满要人关，期间要等待，若第二天天气不好水温高低就没有保障；(2)水位显示控制系统，因为水温高时易形成水垢，同时因工艺不合理，造成有效使用期短，而使整个控制系统不能正常工作；(3)当水箱的水处于低水位、停电、停水、状态时，日照使水温升到高温时，造成水箱可能缺水，这时候自来水压力过高，有水进入水箱就会造成聚热管遇冷水而爆裂；(4)太阳能热水器水箱的热量散发，由于排气溢流管口与大气相通，就像热水瓶一样，周围的保温系统做得赿好，但如果没有塞子，热气从瓶口逸出，保障不了热量，太阳能热水器也一样；(5)要先排尽管道中的冷水，再有热水下来，热水用完后，管道中的热水再次变成冷水造成能源浪费；(6)冬季冰冻期，由于室外温度低，管道的冷水易结冰，造成上下水不便，目前多使用电热带加热来保障管道的畅通，造成电能源浪费；(7)太阳能热水器在实际应用中，进出水管道的不锈钢管插入水箱保温层的进出口位置于水箱两边，以保障水进出，经过几年运行后，水会漏出内水箱外，雨水通过装在进出水管道的不锈钢管插入水箱保温层的进出口位置的缝隙进入保温层内，同時水箱底的保温层没有出水孔，雨水留存在保温层内，造成保温层内保温性能降低；(8)室内控制系统开关合不能与常规家用开关合配套，影响整体开关合的美观；(9)储存水源的水塔作为太阳能热水器的一个组成部份，负担向太阳能热水器水箱连续供水，保障太阳能热水器正常工作；(10)现有太阳能热水器可使用水量的现状是：由水箱及聚热管的水组成，水箱中的水可以直接使用，但聚热管中的水不能直接使用，造成浪费；各地水源情况不一，高温状况下结垢造成聚热管有效吸热效率降低，每年要清理聚热管内的结垢及杂质也很麻烦，可能造成聚热管损坏，(11)现有太阳能热水器实际使用现状是：在冬季，经过一天或多天制热的热水，原水箱中有250Kg的90℃热水，聚热管中有130Kg，在晚上使用时第一个人在洗的时候，用了50Kg，的热水，从水塔中补充50Kg的不到10℃冷水进入太阳能热水器水箱中，这时水箱热水可能只有70℃的热水了，第二个人洗的时候用了50Kg，的热水，从水塔中补充50Kg的冷水进入太阳能热水器水箱中，这时水箱热水可能只有45℃的热水了，第三个人洗的时候热水就没有保障等技术难题，而且能提升太阳能热水器整体技术水平及给用户带来实用、方便。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在目前市场最新式的太阳能热水器的产品按附图1、图9、技术要求形状改进制作如下：(1)全自动恒温无级上水：常闭触点双金属温控器、常开触点双金属温控器；热敏电阻；常开触点干簧管安装在空芯不锈钢管内，光敏二极管、继电器、按技术要求安装在组合体一边封闭的U形状的中部带罗纹的∏型不锈钢管内，也可用铝合金管、塑料管替代，管内封有防水材料，管口装有硅胶垫片，硅胶垫片中间有一穿孔，U形状的中部带罗纹的∏型不锈钢管内的各元部件按电气接线图准确接线的耐高温引线或漆包线通过硅胶垫片中间有一穿孔引出外端中部带罗纹的∏型不锈钢管外，外端中部带罗纹的∏型不锈钢管放置在保温层内的指定位置；电源V-接上水电磁阀线圈第一电极，上水电磁阀线圈的第二电极接常闭触点继电器的常闭触点第一电极，常闭触点继电器的常闭触点第二电极接控制点温度为85-95℃的某一点温度，比如90℃的常闭触点双金属温控器的第一电极，常闭触点双金属温控器第二电极与控制点温度为40-85℃某一点温度，比如70℃的常开触点双金属温控器第一电极相接，常开触点双金属温控器第二电极通过耐高温引线引出中部带罗纹的∏型不锈钢管后接电源V+，上水电磁阀接在水箱底部的进水管口，上水电磁阀进水口接自来水接口。

(2)保温系统及最高水位限制系统的组成：由空芯不锈钢管内径8-14mm，也可用空芯薄壁铝合金、空芯薄壁紫铜管替代，顶部弯曲成1-3圈O型状-总体成P形状，P形状的管道的另一头焊接在一头带罗纹的∏型40-60mm空芯不锈钢材料，也可用铝合金、紫铜管、塑料注塑成型，按图11、12所示制作，组合体P形状管道中有水-封水层，常态时热量被阻于封水层内，当温度继续上升到100℃时，水蒸气有微量压力逸出封水层时，逸出水蒸气被冷凝收集后的蒸馏水从内水箱底部管口接第一三通的上接口，第一三通左接口一端通过管道高于水箱顶部与大气相通，第一三通右接口接第二个三通左接口，第二三通的上接口接装在保温层内的电动阀出水口，电动阀进水口接内水箱底部的热水出口，第二三通下接口接室内管道；最高水位限制用常开触点干簧管两端电极分别焊接在两根耐高温导线或漆包线上，并置放于空芯不锈钢管A外径4mm内径3.8mm内，空芯不锈钢管A的顶部一端封有凸型硅胶垫片，空芯不锈钢管A外套有磁性材料组成的塑料浮子，塑料浮子局限在不锈钢管A外，塑料浮子随水位变化，浮于水面上的长条型磁性材料使固定安装在空芯不锈钢管A内，并封有防水材料的常开触点干簧管准确执行接通或断开指令，空芯不锈钢管A的另一端焊接在一头带外罗纹的∏型40-60mm空芯不锈钢材料，也可用铝合金、紫铜管、塑料注塑成型上；常开触点干簧管的第一电极接电源V-，常开触点干簧管第二电极与常闭触点继电器线圈第一电极连接，常闭触点继电器线圈第二电极接电源V+； 

(3)水位显示系统及最低聚热管水位保护控制系统由：无缝空芯不銹管外径4--5mm，内径3.8-4.8mm顶部一端封有凸型硅胶垫片，无缝空芯不锈钢管外套有磁性材料组成的塑料浮子，塑料浮子局限在无缝空芯不锈钢管外，塑料浮子随水位变化，浮于水面上的长条型磁性材料使固定安装在无缝空芯不锈钢管内，装有四只常开触点干簧管的第一电极按一定距离要求分别焊接在漆包线刮开漆层铜丝上并接电源V-，封有防水材料的干簧管准确执行接通或断开指令，且能够同时指令相近两只干簧管同时工作；最低聚热管保护水位用的常开触点干簧管第二电极接光敏二极管或光敏三极管第一电极，光敏二极管或光敏三极管第二电极接常开触点继电器线圈第一电极，常开触点继电器线圈第二电极接电源V+，常开触点继电器常开触点第二电极接电源V+，常开触点继电器常开触点第二电极与常闭触点继电器常闭触点第二电极及设置温度为90℃常闭触点双金属温控器第一电极连接；三路常开触点干簧管的第二电极用不同颜色的漆包线连接后引出不锈钢管外，其中三路常开触点干簧管第二电极用不同颜色漆包线，引出不锈钢管外分别与发光二极管各路独立相互连接后，与限流电阻连接后接电源V+，分别是低、中、高三档水位显示； 

(4)温度显示用的热敏电阻传感器的两电极分别接两根耐高温引线引出∏型空芯不锈钢管外，热敏电阻作传感器接EM78P156ELM 0141S BG1A51集成电路信号输入端；室内控制系统由数码数字温度显示系统，发光二极管指示水位相应位置，薄型开关面板组成； 

 (5)水塔水位自动控制系统：在水塔内侧按图示1、图示3要求形状制作：空芯不锈钢管外径4mm，内径3.6mm的顶端、底部封有凸型硅胶垫片，空芯不锈钢管管内装有一只常开触点干簧管的二电极分别接两根耐高温导线，两根耐高温导线引出空芯不锈钢管外并从水塔顶上部引出水塔外，空芯不锈钢管内用防水材料密封，空芯不锈钢管外套有磁性材料组成的塑料浮子，并局限在不锈钢管外，浮子随水位变化浮于水面上的长条型磁性材料，固定安装在空芯不锈钢管内，并封有防水材料的常开触点干簧管准确执行接通或断开指令，常开触点干簧管一端电极接电源V+，常开触点干簧管的另一电极接定时电路输入信号端，定时电路输出信号端接常开触点继电器线圈第一电极，常开触点继电器线圈第二电极接电源V-；∽220V接常开触点继电器的常开触点第一电极，常开触点继电器常开触点第二电极接水泵线圈第一电极，水泵线圈第二电极接电源∽220V；水泵安装在自来水接进的管道上；(6)附资料所示的是我国的大型企业-山东亿家能太阳能有限公司生产的210型太阳能热水器，跟据资料所示：配套的配件为特制三高真空管集热管，规格是2100*57mm，内管是2005*45mm，每支管内有水量3.3Kg，，39支管内的水量共130Kg，这部份水是不能使用的，外层水箱直径470mm，保温层厚度75mm，内水箱直径320mm，外层水箱长度3300mm，内水箱长度3150mm，内水箱可装热水250Kg左右；本产品的改进由太阳能热水器水箱的聚热管进出水口是一排共有39个聚热管口，长度是3300mm，改为长度是2200mm，改进后太阳能热水器水箱的聚热管出水口的孔是半排共预留有13个聚热管口，没有预留聚热管口的太阳能热水器水箱一端安放在左端支架上，预留13个聚热管口的太阳能热水器水箱一端靠近地面的右端支架上；13支聚热管进出水口一端安装在预留的13个聚热管口上，另一头尾部安装在与水箱平行的且垂直于太阳能热水器水箱的聚热管尾部安装支架孔上，水箱底部留有6只根据实际需要而定的带罗纹的管口，13支管内的水量共43Kg，这部份水是可以使用的，同时每天使用热水，起到清洗真空管聚热管内管的作用，由于太阳能热水器真空聚热管高温状况下结垢，造成聚热管有效吸热效率降低的弊病得到改善，每年要清理聚热管内的结垢及杂质也很麻烦，可能造成聚热管损坏的问题得到有效解决；①外层水箱直径470mm，保温层厚度75mm，内水箱直径320mm，外层水箱长度2200mm，内水箱长度2050mm，内水箱可装热水164.8Kg左右，共有可用热水164.8+43Kg；每天208Kg的热水可供4-5个人使用；②也可用普通真空管聚热管，规格是1500*47mm，内管是1495*35mm，每支管内有水量1.4Kg，，配套13支普通真空管聚热管，13支管内的水量共21Kg，指现有的工艺加以改进且保持原有材料的前提下比原产品下降30-40％以上，提高了实际使用效率，实际生产时跟据需要组合而定；(7)由于新产品的两边的不锈钢板没有与外界的接口，雨水不会侵入保温层内，聚热管与水箱在中部接缝处有密封垫片，保障98％的雨水进不到保温层内，可能渗过的水，也会在水箱内的水处于高温状态时成从底部的出口处渗出；以上及室内各部件连接完毕后接通电源的工作原理：当阳光日照照射太阳能热水器聚热管，聚热管中的水温逐步升高，同时与水箱中的水巡迥混合，当整体水温达到设置温度70℃时，常开触点双金属温控器的双金属发生弯曲使常开触点闭合，电磁阀工作，上水开始至混合后水温低于常开触点双金属冷却复源温度时，恢愎触点常开，切断电源，上水停止，等待水温升至设置温度后，本装置重复以上的工作；当水箱处于低水位时，而又没有自来水时，阳光日照使聚热管升温，当水温达到常闭触点双金属温控器设置的90℃时，使常闭触点断开，切断电磁阀的电源，自来水进不到水箱，从而保护聚热管。 

本发明技术方案的有益效果：本装置中仅采用常开触点双金属温控器、常闭触点双金属温控器、一边封闭的不锈钢管、硅胶垫片、不锈钢管、三通、磁性材料组成的塑料浮子、P形状的管道、电磁阀、电动阀、定时电路、常开触点干簧管、光敏二极管或光敏三极管等部件组成，完成太阳能热水器的全自动恒温无级上水、水温显示、常态保温、气态时冷凝收集后成蒸馏水、聚热管内的清洗等功能的系统装置。只要有阳光，就会有设置温度70℃左右的常用热水，全自动恒温无级上水，升温快，随时可用热水，真正达到24小时无人操作，实现全自动恒温无级上水，本装置结构简单，维护方便，成本低廉，经久耐用。 

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。 

图1.为太阳能热水器及水塔组成的主视剖面装配图 

图2.全自动恒温无级上水及组成的传感器底部引线放大图。 

图3.水塔自动定时上水电器接线图。 

图4.、5为有磁性材料组成的塑料浮子主视剖面装配图。 

图6.为太阳能热水器俯视剖面装配图。 

图7.全自动恒温无级上水及光敏电阻组成的传感器电器元件装配布线图。 

图8.为水箱及保温层内水位、全自动恒温无级上水、定时、下水等电器元件装配布线图。 

图9.为全自动恒温无级上水热敏电阻组成的传感器主视剖面装配图。 

图10.为热敏电阻、电源V+、电源V-、EM78P156ELM 0141S BG1A51集成电路等组成的水温显示系统。 

图11.保温系统及最高水位限制系统的主视剖面装配图。 

图12.保温系统及最高水位限制系统的底部视剖面装配图 

图13.为室内控制系统由数码数字温度显示系统，发光二极管显示水位相应位置。 

图14..为太阳能热水器侧视剖面装配图。 

图1中：1.水箱，2，水箱的保温层，3.聚热管，4.排污管，5.电磁阀，6.一边封闭的U形状的不锈钢管等组成的全自动恒温无级上水系统装置，7.电动阀，8.水位显示系统及最低聚热管水位保护控制系统，8A垂直地面的最低聚热管水位保护控制系统，8B最低聚热管水位保护控制系统水位线，9..排气溢流管口与以后的排空管道的预留管道，10.∏型空芯不锈钢材料，13、14、15、16、32、42.常开触点干簧管，20，不锈钢管，27.水泵，28.带一组常开触点的继电器，21、22、26、28.硅胶垫片，24..常闭触点双金属温控器，25.常开触点双金属温控器，29.带二组触点的继电器，30..热敏电阻，31.水塔支架，33.耐高温导线，34.水塔顶部出口，35.自来水进口，36.水塔水箱，37.光敏二极管或光敏三极管，38带一组常闭触点的继电器，39.带一组常开触点的继电器，40、41三通，43.数字显示的水温，44.相应的水位及指示位置，45.薄型开关底板，46.轻触按钮，47.薄型开关面板，48、50、51、53阀门，49蒸馏水收集管口，52自来水进水口，54.喷头。 

具体实施方式：

图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15中所示的技术要求形状制作：①全自动恒温无级上水：常闭触点双金属温控器24、常开触点双金属温控器25、热敏电阻30、光敏二极管或光敏三极管37、继电器38、39安装在组合体一边封闭的U形状的中部带罗纹的∏型不锈钢管内，也可用铝合金管、塑料管替代，∏型不锈钢管内封有防水材料，管口装有硅胶垫片28，硅胶垫片中间有一穿孔，U形状的中部带罗纹的∏型不锈钢管内的各元部件安电气接线图准确接线的耐高温引线(或漆包线)通过硅胶垫片中间有一穿孔引出外，中部带罗纹的∏型不锈钢管放置在保温层内8的位置，电源V-接上水电磁阀5的线圈第一电极，上水电磁阀5的第二电极接常闭触点继电器38的第一常闭触点，常闭触点继电器(38)的第二常闭触点接控制点温度为85-95℃某一点温度，比如90℃的常闭触点双金属温控器24第一电极，常闭触点双金属温控器24第二电极接控制点温度为40-85℃的某一点温度，比如70℃的常开触点双金属温控器25的第一电极，常开触点双金属温控器25第二电极通过耐高温引线引出中部带罗纹的∏型不锈钢管后接电源V+，上水电磁阀接在水箱底部的进水管口，上水电磁阀进水口接自来水接口； 

②保温系统及最高水位限制系统的组成：空芯不锈钢管(内径10-14mm，也可用空芯薄壁铝合金、空芯薄壁紫铜管)顶部弯曲成1-3圈O型状—总体成P形状，P形状的管道的另一头焊接在一头带罗纹的∏型40-60mm空芯不锈钢材料10上，也可用铝合金、紫铜管、塑料注塑成型；按图示1、图示11、图示12制作，总成P形状管道中有水—封水层，常态时热量被阻于封水层内，当温度继续上升到100℃时，水蒸气有微量压力逸出封水层时被冷凝收集后成蒸馏水从内水箱底部管口接第一三通40上接口，第一三通40左接口通过管道高于水箱顶部与大气9相通，第一三通40右接口接第二个三通41左接口，第二三通41的上接口接在保温层内的电动阀7出水口，电动阀7进水口接内水箱底部的热水出口，第二三通41下接口接室内管道；最高水位限制用常开触点干簧管42两电极分别焊接在两根耐高温导线或漆包线，置放于空芯不锈钢管A(外径4mm内径3.8mm)内顶部位置，不锈钢管A的一端封有凸型硅胶垫片21，不锈钢管A外套有磁性材料17组成的塑料浮子18，并局限在不锈钢管A外，浮子随水位变化浮于水面上的长条型磁性材料，使固定安装在空芯不锈钢管内并封有防水材料的常开触点干簧管准确执行接通或断开指令，不锈钢管A的另一端焊接在一头带外罗纹的∏型40-60mm空芯不锈钢材料上，也可用铝合金、紫铜管、塑料注塑成型替代；不锈钢管A管内装有一只常开触点干簧管42的一 端焊接在漆包线刮开漆层的铜丝上并接电源V-，常开触点干簧管42第二电极与常闭触点继电器38的线圈第一电极连接，常闭触点继电器38线圈第二电极接电源V+，V-接电磁阀5线圈第一电极，电磁阀5线圈第二电极接常闭触点继电器38常闭触点第一电极，常闭触点继电器38常闭触点第二电极接设置上水温度为50℃的常闭触点双金属温控器24第一电极，常闭触点双金属温控器24第二电极与常开触点双金属温控器25第一电极相接，常开触点双金属温控器25第二电极接电源V+；电磁阀5进水端接自来水； 

③水位显示系统及聚热管最低水位保护控制系统：无缝不锈管外径4--5mm，内径3.8-4.8mm顶部一端封有凸型硅胶垫片21，不锈钢管外套有磁性材料17组成的塑料浮子18局限在不锈钢管20外，浮子18随水位变化，浮于水面上的长条型磁性材料17，使固定安装在空芯不锈钢管20内并封有防水材料的常开触点干簧管13、14、15、16准确执行接通或断开指令，且能够同时指令相近两只常开触点干簧管同时工作，不锈钢管管内装有四只常开触点干簧管的第一电极，按一定距离要求分别焊接在漆包线刮开漆层的铜丝19上并接电源V-；聚热管保护最低水位用的干簧管16第二电极接光敏二极管或光敏三极管37的第一电极，光敏二极管或光敏三极管37第二电极接常开触点继电器39线圈第一电极，常开触点继电器39线圈第二电极接电源V+，常开触点继电器39的常开触点第二电极接常闭触点继电器38的常闭触点第二电极及设置上水温度为50℃常闭触点双金属温控器24第一电极连接，常开触点继电器39第一常开触点电极接电源V+；不锈钢管内用防水材料密封，三路常开触点干簧管15、14、13的第二电极用不同颜色的漆包线连接后引出不锈钢管外；其中常开触点干簧管15第二电极接发光二极管D1第一电极，发光二极管D1第二电极接限流电阻第一电极，限流电阻第二电极接电源V+，是低水位显示；常开触点干簧管14第二电极接发光二极管D2第一电极，发光二极管D2第二电极接限流电阻第一电极，限流电阻第二电极接电源V+，是中水位显示；常开触点干簧管13第二电极接发光二极管D3第一电极，发光二极管D3第二电极接限流电阻第一电极，限流电阻第二电极接电源V+，是高水位显示；作用是能知道水箱中的水量，晚上用热水时没有低于70℃的冷水进入水箱中，热水用完后，保障水源在天亮至太阳出来的时间内使水进入至聚热管最低保护水位； 

④室内控制系统：数码数字温度显示系统，发光二极管44显示水位相应位置，市场在应用的薄型开关面板改制； 

⑤水塔水位自动控制系统：在水塔内侧按图示3要求形状制作：不锈钢管外径4mm，内径3.6mm顶端、底部封有凸型硅胶垫片21，不锈钢管管内装有一只干簧管32的二电极分别接两根耐高温导线，引出不锈钢管外并从水塔顶上部34引出水塔外，不锈钢管内用防水材料密封，不锈钢管外套有磁性材料17组成的塑料浮子18并局限在不锈钢管外，浮子18随水位变化，浮于水面上的长条型磁性材料，使固定安装在空芯不锈钢管内并封有防水材料的常开触点干簧管32准确执行接通或断开指令，常开触点干簧管32第一电极接电源V+，常开触点干簧管32的第二电极接定时电路CM1输入信号端，定时电路输出信号端接常开触点继电器线圈第一电极，常开触点继电器线圈第二电极接电源V-；∽220V接常开触点继电器的常开触点第一电极，常开触点继电器的常开触点第二电极接水泵27线圈第一电极，水泵27线圈第二电极接电源∽220V；水泵27安装在自来水接进的管道上，作用是保障水塔中用常用的水源； 

⑥附资料所示的是我国的大型企业—山东亿家能太阳能有限公司生产的210型太阳能热水器，跟据资料所示：配套的配件为特制三高真空管聚热管，规格是2100*57mm，内管是2005*45mm，每支管内有水量3.3Kg，，39支管内的水量共130Kg，这部份水是不能使用的，外层水箱直径470mm，保温层厚度75mm，内水箱直径320mm，外层水箱长度3300mm，内水箱长度3150mm，内水箱可装热水250Kg左右；图示1中：本产品的改进由原水箱的聚热管进出水口是一排共有39个聚热管口，长度是3300mm，改为长度是2200mm，聚热管进出水口的孔是半排共有13个聚热管口，没有预留聚热管口的太阳能热水器水箱一端放在左端支架上，预留13个聚热管口的太阳能热水器水箱一端安放在靠近地面的右端支架上；13支聚热管进出水口一端安装在预留的13个聚热管口上，另一头尾部安装在与水箱平行的且垂直于太阳能热水器水箱的聚 热管尾部安装支架孔上，太阳能热水器水箱底部留有6只根据实际需要而定的带罗纹的管口，13支管内的水量共43Kg，这部份水是可以使用的，同时每天使用热水，起到清洗真空管聚热管内管的作用，使太阳能热水器真空管聚热管高温状况下结垢造成聚热管有效吸热效率降低的弊病得到改善，每年要清理聚热管内的结垢及杂质也很麻烦，可能造成聚热管损坏的问题得到有效解决；外层水箱直径470mm，保温层厚度75mm，内水箱直径320mm，外层水箱长度2200mm，内水箱长度2050mm，内水箱可装热水164.8Kg左右，共有可用热水164.8+43Kg；每天208Kg的热水可供4-5个人使用；也可用普通真空管聚热管，规格是1500*47mm，内管是1495*35mm，每支管内有水量1.4Kg，，配套13支普通真空管聚热管，13支管内的水量共21Kg，指现有的工艺加以改进且保持原有材料的前提下比原产品下降30-40％以上，同时降低了总重量；实际生产时根据需要组合而定； 

⑦由于新产品的两边的不锈钢板没有与外界的接口，雨水不会侵入保温层内，聚热管与水箱在中部接缝处有密封垫片，保障98％的雨水进不到保温层内，可能渗过的水，也会在水箱内的水处于高温时成从底部的出口处渗出；以上及室内各部件连接完毕后接通电源的工作原理：当阳光日照照射太阳能热水器聚热管，聚热管中的水温逐步升高，同时与水箱中的水巡迥混合，当整体水温达到设置温度70℃时，常开触点双金属温控器的双金属发生弯曲使常开触点闭合，电磁阀工作，上水开始至混合后水温低于常开触点双金属冷却复源温度时，恢愎触点常开，切断电源，上水停止，等待水温升至设置温度后，本装置重复以上的工作；当水箱处于低水位时，而又没有自来水时，阳光日照使聚热管升温，当水温达到常闭触点双金属温控器设置的90℃时，使常闭触点断开，切断电磁阀的电源，自来水进不到水箱，从而保护聚热管；从水位显示系统中能知道水箱中的可用水量，晚上用热水时没有低于70℃的冷水进入水箱中，热水用完后，保障水源在天亮至太阳出来的时间内使水进入至聚热管最低保护水位，当地气温低于0℃时，在晚上用热水完毕后，关闭电动阀门，使管道中的水用完，管道中没有水，不存在冰冻；下一次使用热水时，由于管道中没有冷水，热水可以快速直达喷头；第二天旱晨直接用室内的自来水水源经过打开阀门53、50的热水管道从保温系统进入水箱中，当水位显示达到聚热管保护水位时，可以关闭阀门51。 

Claims (1)

1.一种新型太阳能热水器，具有全自动恒温无级上水、水温显示、水位显示、聚热管保护、室外管道防冻保护、常态保温、逸出的水蒸气冷凝收集后成蒸馏水、聚热管内清洗的功能；它由有保温层结构的水箱、聚热管、支架、储水塔、全自动恒温无级上水系统、室内水温显示系统、自动保温的空芯无缝不锈钢管P形状的管道系统及最高水位控制系统、最低水位聚热管保护系统、室内管道排空系统、缺水保护系统、水塔水位自动上水系统、排污系统按顺序连接；太阳能热水器水箱的聚热管进出水口是半排共预留的13个孔，没有预留聚热管进出水口的一端安放在一个支架上，预留13个聚热管进出水口的一端安放在靠近地面的另一个支架上；13支聚热管一端安装在预留的13个聚热管口上，另一头尾部安装在与水箱平行的聚热管安装支架孔上，13支管内的水量共43Kg，这部份水是能够使用的，而且每天使用热水起到清洗真空管聚热管内管的作用；太阳能热水器水箱底部留有6只根据实际需要而定的带罗纹的管口，分别安装全自动恒温无级上水系统、自动保温的空芯无缝不锈钢管P形状的管道系统及最高水位控制系统、水位显示系统、最低水位聚热管保护系统、室内管道排空系统、缺水保护系统；

所述的全自动恒温无级上水系统为：常闭触点双金属温控器、常开触点双金属温控器、热敏电阻、光敏二极管、继电器安装在组合体一边封闭U形状中部带罗纹的∏型无缝不锈钢管内，并封有防水材料，管口装有硅胶垫片，硅胶垫片中间有一穿孔，U形状中部带罗纹的∏型不锈钢管内的各元部件准确接线，耐高温引线通过硅胶垫片中间有一穿孔引出，中部带罗纹的∏型不锈钢管放置在保温层内；电源负极接上水电磁阀线圈第一电极，上水电磁阀线圈第二电极接常闭触点继电器的第一常闭触点，常闭触点继电器的第二常闭触点接控制点温度为85-95℃的常闭触点双金属温控器的第一电极，常闭触点双金属温控器第二电极接控制点温度为40-85℃的常开触点双金属温控器第一电极，常开触点双金属温控器第二电极通过耐高温引线引出中部带罗纹的∏型不锈钢管后接电源正极，上水电磁阀接在水箱底部的进水管接口上，上水电磁阀进水口接自来水接口；

所述的自动保温的空芯无缝不锈钢管P形状的管道系统及最高水位控制系统为：内径8-14mm的空芯无缝不锈钢管，顶部弯曲成2-3圈O型状，总体成P形状，P形状管道的另一头焊接在一端带罗纹的∏型空芯不锈钢材料上，P形状管道中有封水层，常态时热量被阻于封水层内，当温度继续上升到100℃时，水蒸气有微量压力逸出封水层时，逸出的水蒸气被冷凝收集后成蒸馏水，P形状管道的管路通道从内水箱底部带罗纹管口接第一三通，第一三通一端通过管道高于水箱顶部与大气相通，第一三通另一端接第二三通，第二三通的一接口装在保温层内的电动阀出水口，电动阀进水口接内水箱底部的热水出口接口上，第二三通另一接口接室内管道；最高水位控制用常开触点干簧管两电极分别焊接两根耐高温导线，置于空芯无缝不锈钢管A内，钢管A外径4mm内径3.8mm，不锈钢管A的一端封有凸型硅胶垫片，不锈钢管A外套有磁性材料组成的塑料浮子并局限在无缝空芯不锈钢管A外，浮子随水位变化，使固定安装在无缝空芯不锈钢管A内并封有防水材料的常开触点干簧管准确执行接通或断开指令，无缝空芯不锈钢管A的另一端焊接在一头带外罗纹的∏型空芯不锈钢材料上；无缝空芯不锈钢管A管内装有一只常开触点干簧管，干簧管的第一电极焊接在漆包线刮开漆层的铜丝上并接电源负极，常开触点干簧管第二电极与常闭触点继电器的线圈第一电极连接，常闭触点继电器线圈第二电极接电源正极；

所述的水位显示系统及最低水位聚热管保护系统为：无缝不锈管外径4-5mm，内径3.8-4.8mm，顶部一端封有凸型硅胶垫片，不锈钢管外套有磁性材料组成的塑料浮子，并局限在不锈钢管外，浮子随水位变化，使固定安装在不锈钢管内封有防水材料的常开触点干簧管准确执行接通或断开指令，且能够同时指令相近两只常开触点干簧管同时工作；装有四只常开触点干簧管的第一电极，按一定距离要求分别焊接在漆包线刮开漆层的铜丝上，并接电源负极；四路常开触点干簧管的第二电极用不同颜色的漆包线连接后引出不锈钢管外，其中三路常开触点干簧管第二电极用不同颜色漆包线引出不锈钢管外，分别与发光二极管，各路独立相互连接后，与限流电阻连接后接电源正极，形成低、中、高三档水位显示；最低聚热管保护水位用的常开触点干簧管第二电极接光敏二极管第一电极，光敏二极管第二电极接常开触点继电器线圈第一电极，常开触点继电器线圈第二电极接电源正极，常开触点继电器第一常开触点电极接电源正极，常开触点继电器第二常开触点电极与常闭触点继电器的常闭触点第二电极及常闭触点双金属温控器第一电极连接；

水塔水位自动上水系统为：无缝不锈钢管顶端、底部封有凸型硅胶垫片，无缝不锈钢管内装有一只常开触点干簧管，常开触点干簧管二电极各接耐高温导线，耐高温导线引出无缝不锈钢管外并从水塔顶上部引出水塔外，无缝不锈钢管内用防水材料密封，无缝不锈钢管外套有磁性材料组成的塑料浮子，并局限在无缝不锈钢管外，浮子随水位变化，使固定安装在无缝不锈钢管内并封有防水材料的常开触点干簧管准确执行接通或断开指令；常开触点干簧管耐高温导线第一电极接电源负极，常开触点干簧管的耐高温导线第二电极接定时电路输入信号端，定时电路输出信号端接常开触点继电器线圈第一电极，常开触点继电器线圈第二电极接电源正极；220V电源接常开触点继电器常开触点第一电极，常开触点继电器常开触点第二电极接水泵线圈第一电极，水泵线圈第二电极接220V电源；水泵安装在自来水接进水口的管道上。

Images