[发明专利]储能加热太阳能热水器

说明书

储能加热太阳能热水器，由外壳（1）、水箱（2）、电热管（3）、采暖水出水管（7）、采暖回水管（7‑1）、混水装置（8）、水泵（9）、控制器（11）及太阳能集热板构成；在水箱内装有电热管（3），水箱中有水（12），水的上部有可压缩的空气（13），水箱外有混水装置（8）；水箱内安装1根或以上由金属或非金属材料制作的内装电热管的空心套管（4），空心套管（4）为直通式即两端对外敞开或盲孔管即一端对外敞开另一端封闭；空心套管（4）外部是水，内部空气中装有电热管（3）。

技术领域

本发明涉及太阳能热水器，包括太阳能光伏电池电热水器，主要涉及太阳能热水器的水箱。

背景技术

现有太阳能集热管或集热板，能将太阳能转换成热能将水箱中的水加热、太阳能光伏电池组，吸收太阳光后转变为电能，加热水箱中的水；但在阴雨天，无阳光时，集热管或集热板产生热量不足；太阳能光伏电池组，无太阳时不能产生电能；因此需要找到一种方法来确保无太阳时，也有热水可用；现在中国政府推行谷电低价政策，谷电即是企业机关不用电的时段，以上海为例，当天晚间9时至次日早晨6时，为低谷电价时段，每千瓦时为0.3元，该时段电力充足，不用也是浪费；现对上述太阳能水箱进行改进，实现用低谷电储能加热，在用电高峰时将热能释放出来，解决了太阳能经常无热水的一大缺点。

发明内容

本发明的目的是对太阳能，包括阳光转换为电和阳光转换为热的太阳能热水器，利用夜间谷电时段廉价电力将水箱内的水，加热至>75℃，除供晚间正常采暖热水外，还将热能储存起来，等到白天太阳不充足时段，逐步将热能释放出来。

本发明的技术措施是，太阳能热水器由外壳1、水箱2、电热管3、空心套管4、冷水进水管5、热水出水管6、采暖水出水管7、采暖回水管7-1.混水装置8、水泵9、装有测温和限温探头的管10、控制器11太阳能集能器构成；在水箱内的下部装有1根或以上电热管，水箱中有水12，水的上部有可压缩的空气13，水箱外有混水装置8，所述混水装置由调节手柄8-1，高温热水口8-2、采暖回水口8-3、热敏元件8-4，该元件可推动混水装置内阀芯8-5移动，封堵或开启冷、热水口，而使混和后的水温度恒定，并从采暖水出口8-6流出；水泵9将地暖21和散热器22采暖使用后降低了温度的水，一部分送入水箱中，另一部分送入混水装置8，与在谷电时段水箱中储存的高温热水混合，提高温度后又通过采暖出水管7送至采暖管路并不断循环；此结构能防止水箱中储存的高温水直接放出，而是逐步补充散热后的采暖回水，使其提高几度至十几度后，再供取暖使用，因此水箱中储存的热水可供白天长时间使用，若在进入谷电之前太阳能提供的温度不足时，上部装有测温和限温探头的管10，当测得水箱上部温度低于设定温度时（例如低于50℃）将自动启动电热管加热；也就是说利用谷电时，低价电储存的热量即使不能满足整个白天，也只需要短时间补充热量即可。

在水箱内安装1根或以上由金属或非金属材料制作的内装电热管的空心套管4，空心套管4用焊接或机械方式与水箱连接，空心套管4外部是水，并确保水箱密封，有二种结构，一是空心套管4为直通式即两端对外敞开，内部空气中装有电热管3（如图1、图2）；二是空心套管4为盲孔管，即一端对外敞开另一端封闭，敞开一端有螺纹或法兰，通过螺纹或法兰及密封圈安装在水箱上，管内空气中，安装电热管（如图3、图4）；无论是直通式或盲孔管其内的电热管，可按需要装入或取出；所述电热管3的外壳为非金属直通管或盲管或U形管3-1，非金属直通管或盲管或U形管之内，有合金电热丝3-2或是直接用碳纤维电热管或卤素电热管制作成非金属直通管或盲管或U形管3-1；电热管还有端子3-3、绝缘管3-4、隋性气体或不可燃、不助燃气体或非密实的氧化镁粉或空气3-5、支承3-6；盲孔套管可与电热管制成为一个整体，如图12至图20，便于安装和更换。

本专利申请为使太阳能热水器，实现采暖和供生活热水，在热水出水管路应安装板式换热器14或独立设置生活热水箱2-1。

本发明的有益效果是太阳能热水器可用谷段低价位电能进行储能加热，并限制高温热水流出，而是对采暖回水补充提高温度后，再输送至采暖管路不断循环。