[发明专利]一种电热式的太阳能热水器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电热式的太阳能热水器。

背景技术

目前市场上流行的太阳能热水器，采用的热转换方式是太阳能直接转为热能，即太阳能热水器的工作特点是有太阳就能，没有太阳就不能。当天气没有太阳之时，热水器就不能工作，用户总感到有些不便。另外，太阳能直接转为热能的热水器，仅适用于小功率的热水器，对于大功率的用户就显得无能为力。

发明内容

本发明选用太阳能电池为光能转换电能元件，把太阳能转化为电能，然后由电能转为热能，最后再由热能将冷水变为热水，实现热水器功能。这种电热式的太阳能热水器，可以用于小功率的用户，也可以满足大用户的选用。

本发明由6个功能模块电路组成，它们是太阳能电池阵列、逆变器、控制器、市电、电热水器和储水箱。

本发明的太阳能电池阵列中的电池选用市场上销售的硅太阳能电池，太阳能电池的数量由电热水器的功率大小来决定。

逆变器是市场上流行的通用逆变器，它的作用是将直流电变成交流电。逆变器的功率由电热水器功率大小来决定。

控制器电路中有一个电压检测电路和一个継电器电路，它的作用是当太阳能电池阵列输出的电压达到DC12V时，开关触点K1闭合；而当太阳能电池阵列输出的电压低于10。8V时，开关触点K1就断开。

本发明在逆变器和电热水器之间设立一个双向切换刀闸开关、设立一个储水器水的压开关和储水器的水温度控制开关。双向切换开关用来当有太阳光照射时，就把切换开关投在1的位置。此时，太阳能热水器的工作电源由太阳能电池提供；当没有太阳光照射时，就把切换开关投在2的位置。此时，电热水器的工作电源由市电供给，解决了没太阳时太阳能热水器不能热水的问题。

储水器中的水压开关YK用来保护电热水器的安全，保证只有储水器具有一定水压时，即电热水器的发热管完全浸在水中时，储水器的水压开关YK才处于闭合位置，接通电热器的电源通道。

储水器中的水温开关WK也是用来保护电热水器的安全，保证只有储水器的水温低于设定值时，水温开关WK才处于闭合位置。当储水器的水温达到设定值时以上时，水温开关WK自动跳开，切断电热器的工作电源。

本发明的电热器和储水器是一个通过上和下水管道连成一体的储水和热水系统，上水管道的电热水器一安装在水位面高处，而储水器一端则把水管口离储水器水面高1CM左右；下水管道安装在电热器和储水器的底部。工作时，电能把电热器内的冷水加热至沸腾，沸腾的水就从上水管道往储水器处溢流。此时，电热水器内的水量减少，而储水器的水量却增加。这样，溢流到储水器内的热水和冷水进行中和，然后通过下水管道给电热水器加水，再经过电热水器加热至沸腾，然后又溢流到储水器。如此不断地N次循环，直到储水器的水温度达到设定值时，储水器的温度开关WK自动跳开电热水器的工作电源为止。

附图说明

附图是一种电热式的太阳能热水器的原理方框图。

具体实施方式

如附图所示，一种电热式的太阳能热水器由太阳能电池阵列、逆变器、控制器、市电、电热水器和储水箱等部件组成。

太阳能电池阵列选用市场上销售的硅太阳能电池组，硅太阳能的串、并数量根据电热水器的功率来选取硅太阳能电池串和并联电路陈列的数量。

逆变器是一个将直流电变为交流电的装置，它可以选用市场上销售的通用逆变器。

控制器是一个太阳能热水器自动控制的装置，它有一个太阳能电池阵列的出端口电压检测电路和一个継电器电路。当检测到太阳能电池阵列的出口电压大于等于DC12V时，控制器电路把开关K1闭合。此时，太阳能电池阵列输出的电能输送器给逆变器，由逆变器产生的交流220V电能供给电热水器的工作电源；而当控制器检测到太阳能电池陈列的出口电压低于10.8V时，开关K1自动跳开，切断太阳能电池供给电热水器的电源电路。

开关K2是一只双投的手动操作的切换闸刀开关，当天气晴朗有太阳照射时，把切换开关K2投到1的位置。此时，电热水器的工作电源由太阳能电池提供；而当天气阴雨缺少太阳照射时，把切换开关K2投到2的位置，由市电220V电源供电热水器工作电源，保证电热式的太阳能热水器在没有太阳光照射时，电热式的太阳能热水器照样正常工作。

电热水器和储水箱之间有上和下两条连接水管。上水管用来溢流经过电热水器烧滚的沸腾水量；而下水管是往电热水器输送冷热中和后的水量。