[实用新型]一种基于太阳能和风能的太阳能热水器余水管补热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能热水器余水管加热系统，特别是一种基于太阳能和风能的太阳能热水器余水管补热系统，属于太阳能供热技术领域。

背景技术

目前市面上对于太阳能热水器余水管更多只是对余水管进行各种保温隔热措施，以减少余水管的热量损失。但对余水管进行加热还很少，几乎是空白。目前，高层建筑在城市建设发展中的比例日益增大，楼顶的储热水箱出水口到用户之间的余水管长达几十甚至上百米，每当用户使用热水时，总要放走余水管中大量的冷水，造成水资源的大量浪费，给用户带来了非常多的麻烦和不便，也给用户带来了一定的经济损失。另外，特别是在北方寒冷地区，冬天太阳能热水器户外管线常常会被冻结。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于太阳能和风能的太阳能热水器余水管补热系统，使其投资少，安装维护方便，节能节水。

本实用新型的技术方案是：包括风能与太阳能混合供电系统，保温余水管6及装于其上端的热水闸阀5，通过三通装于余水管6与各分户热水管之间的分户球阀9，以及装于保温余水管6上的分户闸阀7和分户法兰式电加热器8；保温余水管6的上端经总闸阀5与楼顶储热水箱3的出水口相连，各分户法兰式电加热器8装于各分户三通下面的保温余水管6上，闸阀7装于各分户三通与法兰式电加热器8之间的保温余水管6上，风能与太阳能混合供电系统的输出端与各分户法兰式电加热器8相连。

所述保温余水管6是由表面包裹有聚氨酯硬质泡沫保温层11和高密度聚乙烯外套管10的钢管13，聚氨酯硬质泡沫保温层11内设置有用于检测管道渗漏位置的检测线12（检测管道渗漏时使用）。法兰式电加热器8由法兰盘及焊于其上端面的多支电加热管组14和装于其下端面的接线盒组成，法兰式电加热器8通过法兰盘和余水管6侧面上的法兰、与余水管6固定连接（由法兰衬垫和螺栓，经法兰、从侧面与余水管固定连接），其加热管组14从侧面插入保温余水管6中；电加热器法兰上设置接地装置，保障使用的安全。

所述风能与太阳能混合发电系统包括太阳能电池列阵24、阻塞二极管23、风轮22、传动装置21、风力发电机20、变压器19、控制中心单元18、蓄电池组17、逆变器16和漏电断路器15；蓄电池组17 包括蓄电池36和37，风轮22经传动装置21与风力发电机20的转轴相连，风力发电机20经变压器24与控制中心单元18输入端相连，太阳能电池列阵24经阻塞二极管23与控制中心单元18输入端相连，控制中心单元18输出端经蓄电池组17、逆变器16和漏电断路器15、与法兰式电加热器8相连。阻塞二极管23的工作电流大于太阳能列阵24的最大输出电流、反向耐压高于蓄电池组17的电压，以防止无光照时蓄电池组17通过太阳能电池列阵24放电。

所述控制中心单元18由单片机25，太阳能电池电压传感器26，风力发电机电压传感器27，蓄电池电压传感器28和29，以及6个MOS晶体管30、31、32、33、34、35组成；电压传感器26、27、28、29的输入端分别与太阳能电池列阵、风力发电机20和蓄电池36、37并联，输出端接单片机25的输入端；6个MOS晶体管30、31、32、33、34、35（K1～K6）的栅极分别接单片机25的输出端，源极分别接太阳能和风能发电系统的阻塞二极管23和变压器19、以及蓄电池36和37的正极，漏极并联后与蓄电池负极一并输出、接逆变器16的输入端。风能与太阳能混合发电系统和蓄电池36、37的供电与充电，由控制中心单元18的6个MOS晶体管30、31、32、33、34、35的导通和关断直接进行控制。

本实用新型各设备和元器件均采用普通市售产品，单片机25可选用PIC16F877A型单片机，风力发电机20可采用功率为5KW～10KW的普通小型直流风力发电机，蓄电池组17可采用额定电压为4V～24V的铅酸蓄电池，法兰式电加热器8使用普通电加热管。实施本实用新型时，风轮、风力发电机和太阳能电池方阵安置在高层建筑屋顶，控制中心单元可安置在室内或屋顶避雨处，保温余水管6可采用钢管与聚氨酯硬质泡沫和高密度聚乙烯材料进行预制。