家用电热水器改装成的太阳能热水系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种家用电热水器改装成的太阳能热水系统。它包括家用电热水器、太阳能集热器、循环水泵、控制器、泄压阀、常闭型电磁阀、普通阀门、循环管道和温度传感器；太阳能集热器的出水口与家用电热水器热水出水口相连，太阳能集热器的进水口与家用电热水器冷水进水口相连，形成一个封闭的太阳能热水循环回路，循环回路上装有循环水泵和泄压阀，控制器与循环水泵、常闭型电磁阀和温度传感器相连，形成自动控制系统。本实用新型专利技术将原家用电热水器改装成太阳能热水系统，大大减少了常规能源的使用，具有节能、环保、经济等多重效益；改造时不破坏原有结构，施工方便、安全，且十分适合于既有建筑节能改造。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能热利用
，尤其涉及一种家用电热水器改装成的太 阳能热水系统。
技术介绍
家用电热水器由于其性能可靠，使用方便，广受居民欢迎，使用十分普遍。但是也 存在能效低，耗电大的问题。太阳能热水技术已经十分成熟，有良好的可靠性和使用性能， 具有经济、节能、环保等多重效益，在全社会提倡低碳节能的大背景下，是十分适合大规模 推广的一种生态节能技术。分体式太阳能热水系统可实现太阳能集热器和贮水箱的分离， 集热器可灵活地安装于建筑外立面或屋顶，对建筑外观影响小。在目前已安装电热水器的家庭中，电热水器仍在使用正常的情况下，不太可能再 安装一套太阳能热水系统。因此，可将既有家用电热水器进行改造，使之成为太阳能热水系 统。现有常规改造技术，需要在原电热水器水箱上开洞，对原设备破坏性较大，或者控制系 统简单，无法实现合理智能化控制，可能出现热量倒流、循环水结冻等问题。我们提出一种 对既有家用电热水器不做破坏性改动的情况下，将其改装成太阳能热水系统，并实现合理 智能化控制，主要依靠太阳能加热生活用水，原电加热成为辅助加热，从而减少常规能源的 使用。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种家用电热水器改装成的太阳 能热水系统。家用电热水器改装的太阳能热水系统包括家用电热水器、太阳能集热器、循环水 泵、控制器、泄压阀、常闭型电磁阀、普通阀门、循环管道和温度传感器；太阳能集热器的出 水口与家用电热水器热水出水口相连，太阳能集热器的进水口与家用电热水器冷水进水口 相连，形成一个封闭的太阳能热水循环回路，循环回路上装有循环水泵和泄压阀，控制器与 循环水泵、常闭型电磁阀和温度传感器相连，形成自动控制系统。所述太阳能集热器为平板型太阳能集热器或金属_玻璃型真空管太阳能集热器。本技术与现有技术相比具有的有益效果1)将既有家用电热水器改装成太阳能热水系统，利用太阳能加热生活用水，原电 加热成为辅助加热设备，太阳能热水循环只需要一个功率很小的循环水泵驱动，大大减少 了常规能源的使用，具有节能、环保、经济等多重效益；2)改造时在既有家用电热水器上不需要开孔，不破坏原有结构，施工方便、安全， 且十分适合于既有建筑节能改造；3)系统运行完全为智能化控制，可防止热量倒流和循环管路中水结冻，并有效利 用太阳能加热冷水；4)系统承压运行，水压稳定，采用直接循环换热，热转化效率高，用户用水如普通电热水器，不受任何影响；5)太阳能集热器和贮水箱分离，相对位置也没有要求。每户集热器独立安装，可安 装于南向墙面、阳台栏杆(栏板)，或在既有建筑改造时(屋顶平改坡)安装于南向屋面，和 原有建筑很好地结合。附图说明图1是本技术既有家用电热水器改装成的太阳能热水系统的原理示意图；图中，家用电热水器1、太阳能集热器2、循环水泵3、控制器4、泄压阀5、常闭型电 磁阀6、普通阀门7、循环管道8、温度传感器9。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细说明如图1所示，家用电热水器改装的太阳能热水系统包括家用电热水器1、太阳能集 热器2、循环水泵3、控制器4、泄压阀5、常闭型电磁阀6、普通阀门7、循环管道8和温度传 感器9 ；太阳能集热器2的出水口与家用电热水器1热水出水口相连，太阳能集热器2的进 水口与家用电热水器1冷水进水口相连，形成一个封闭的太阳能热水循环回路，循环回路 上装有循环水泵3和泄压阀5，控制器4与循环水泵3、常闭型电磁阀6和温度传感器9相 连，形成自动控制系统。所述太阳能集热器1为平板型太阳能集热器或金属_玻璃型真空管太阳能集热ο温度传感器9安装于所述太阳能集热器1出水口处，测量太阳能集热器出水口的 水温Tl，既有家用电热水器中的感温元件测量贮水箱中的水温T2。一天开始，所述太阳能 集热器接收太阳辐射并将光能转化为热能，当Tl到达某预设温度时(可设定，如50°C )，且 Tl和T2的温差达到预设温度(可设定，如T1-T2彡5°C)时，所述常闭型电磁阀6及循环 水泵3开启，所述既有家用电热水器1贮水箱内的水便进入循环环路中，通过太阳能集热器 被加热。所述既有家用电热水器1贮水箱中的水被不断循环加热，当T2升高到一定温度或 室外太阳辐射量不足，从而使Tl与T2越来越将近，当Tl和T2的差值小于某一预设温度时 (可设定，如T1-T2 ^ 2V )，所述常闭型电磁阀6和循环水泵3自动关闭，太阳能加热循环 停止，防止热量倒流。用户用水时，所述常闭型电磁阀6和循环水泵3也会自动关闭，不进行 加热循环。用户用水时，若水温未达到使用要求，再利用所述既有家用电热水器1中的电加 热功能加热，由于已通过太阳能加热预热，电加热时的能耗会大大减小，在夏季或太阳辐射 充足的情况下，甚至不需要开启电加热设备。为防止在夜间气温过低，所述太阳能集热器2 和所述循环管道8中的水结冻，当所述温度传感器9测得的水温Tl小于设定温度时(可设 定，如Tl < 4°C )，所述控制器4控制所述常闭型电磁阀6和所述循环水泵3定时开启(可 设定，如每0. 5小时系统运行30秒)，保持系统中的水的流动，防止结冻。由于所述既有家用电热水器改装成的太阳能热水系统为封闭承压式循环系统，所 述太阳能集热器1必须是平板型太阳能集热器或金属-玻璃型真空管太阳能集热器等可承 压运行的太阳能集热器。每户太阳能集热器独立安装，可以和建筑南向立面、阳台栏杆(栏 板)结合，也可以在既有建筑改造(屋顶平改坡)时，安装于南向屋面，实现和建筑外观的紧密结合。权利要求一种家用电热水器改装的太阳能热水系统，其特征在于包括家用电热水器(1)、太阳能集热器(2)、循环水泵(3)、控制器(4)、泄压阀(5)、常闭型电磁阀(6)、普通阀门(7)、循环管道(8)和温度传感器(9)；太阳能集热器(2)的出水口与家用电热水器(1)热水出水口相连，太阳能集热器(2)的进水口与家用电热水器(1)冷水进水口相连，形成一个封闭的太阳能热水循环回路，循环回路上装有循环水泵(3)和泄压阀(5)，控制器(4)与循环水泵(3)、常闭型电磁阀(6)和温度传感器(9)相连，形成自动控制系统。2.根据权利要求1所述的一种家用电热水器改装的太阳能热水系统，其特征在于所述 太阳能集热器(1)为平板型太阳能集热器或金属-玻璃型真空管太阳能集热器。专利摘要本技术公开了一种家用电热水器改装成的太阳能热水系统。它包括家用电热水器、太阳能集热器、循环水泵、控制器、泄压阀、常闭型电磁阀、普通阀门、循环管道和温度传感器；太阳能集热器的出水口与家用电热水器热水出水口相连，太阳能集热器的进水口与家用电热水器冷水进水口相连，形成一个封闭的太阳能热水循环回路，循环回路上装有循环水泵和泄压阀，控制器与循环水泵、常闭型电磁阀和温度传感器相连，形成自动控制系统。本技术将原家用电热水器改装成太阳能热水系统，大大减少了常规能源的使用，具有节能、环保、经济等多重效益；改造时不破坏原有结构，施工方便、安全，且十分适合于既有建筑节能改造。文档编号F24J2/40GK201740244SQ20102026091公开日2011年2月9日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日专利技术者何海霞, 张三明, 张磊, 王靖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种家用电热水器改装的太阳能热水系统，其特征在于包括家用电热水器（１）、太阳能集热器（２）、循环水泵（３）、控制器（４）、泄压阀（５）、常闭型电磁阀（６）、普通阀门（７）、循环管道（８）和温度传感器（９）；太阳能集热器（２）的出水口与家用电热水器（１）热水出水口相连，太阳能集热器（２）的进水口与家用电热水器（１）冷水进水口相连，形成一个封闭的太阳能热水循环回路，循环回路上装有循环水泵（３）和泄压阀（５），控制器（４）与循环水泵（３）、常闭型电磁阀（６）和温度传感器（９）相连，形成自动控制系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张三明，何海霞，陈志刚，王靖华，张磊，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]