[发明专利]太阳能光伏热水器

说明书

技术领域

本发明涉及一种日常使用的太阳能热水器，特别是一种以太阳能电池吸收太阳能、带即时电加热、防触电功能特别好的太阳能热水器。

背景技术

现有技术的太阳能热水器，其基本模式都是用太阳的光能加热传热工质，再由传热工质把热能传递给储水桶中的水，使储水桶中的水升温。单工质的太阳能热水器其传热工质是水，双工质的太阳能热水器其传热工质是导热液体。

现有技术的太阳能热水器，因其原理是在集热器中把太阳的光能转化为工质的热能，为防止集热器中热能的散失，集热器很难做到轻巧而显得十分笨重。根据传热工质的热能传递给储水桶中的水的方式分类，现有技术的太阳能热水器分成直插式和分体式二大类。直插式太阳能热水器只能安装在屋顶，多层住房、高层住房只有靠近屋顶的住户才能使用。分体式太阳能热水器按其安装方式又可分二大类：一类是每户一套(每户一个集热器，一个储水桶)，集热器装在能接受太阳光的墙面，储水桶装在阳台内，其主要缺点是安装困难及储水桶离卫生间较远；另一类是太阳能热水器系统，多个集热器群安装在屋顶，用管道与一个或多个大储水桶连接，并配备传热工质循环泵和辅助加热设备(锅炉等)，再与各用户用管道连结，用户用热水表计量，其主要缺点是造价较高、安装难度大、运行费用较高。

本发明提供一种解决上述二类热水器缺点的一种太阳能热水器。

发明内容

本发明目的在于提供一种用太阳能电池产生的电能加热储水桶中的水，且在吸收太阳能不足时既能用交流市电预加热，又能即时电加热，电能利用率高，使用方便，用电安全性能高的太阳能热水器。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：储水桶外桶1与内桶3之间充填绝缘的保温层2；自来水进水管4插入外桶1、保温层2、内桶3；自来水进水管4的上端口封闭，靠近进水管4上端的侧壁开有多个侧向出水孔5；电热管6安装在内桶3的中下部，电热管6用导线与控制开关14、太阳能电池15连结；热水管7插入内桶3，热水管7的上端靠近内桶3的上壁；在热水管7之后串联即时电加热器8、水流开关9和水电阻防触电隔离管10；水流开关9的位置可以在即时电加热器8之后，也可在即时电加热器8之前；水电阻防触电隔离管10一定要在即时电加热器8之后；水电阻防触电隔离管10后接入泄压阀11；泄压阀11后接入热水笼头12；温度传感器13插入内桶3，温度传感器13的信号线在保温层2中引出。本发明各部件的连结使用常规方式，各种管道与储水桶外桶1连结处都用绝缘材料隔开。控制电路和相关导线在图中没有画出来。水电阻防触电隔离管10是用绝缘材料做成的管道，其长度与内管截面积之比要较大，保证管内水柱的电阻足够大。

在通常情况下控制开关14是闭合的，在有光线的时候，太阳能电池15就能产生电能，就有电流流过电热管6，使储水桶中的水升温。当储水桶中的水升温接近100℃(例如达到95℃左右)时，温度传感器13获得的高温信号传递给控制电路，控制电路驱使控制开关14断路，阻止太阳能电池15继续对储水桶中的水加热，防止储水桶中的水因过热而产生高压强，保证储水桶的安全。

防止储水桶中的水因过热而产生高压强的安全措施有三个：一是如上所述的自动控制控制开关14的通断；二是侧向出水孔5、进水管4始终与外界自来水管保持畅通状态，当储水桶中的水压强升高时有一小部分水回流至自来水管中，自动降低储水桶中的水压强；三是当储水桶中的水压强升高较大时，泄压阀11动作，一小部分水泄出储水桶，自动降低储水桶中的水压强。

当热水笼头12打开水流流出时，水流开关9就能自动动作，只要出水温度低于用户需要的温度，温度传感器13取得的信号传递到控制电路，控制电路就能驱动即时电加热器8自动对水流加热。当储水桶内的水温与用户需要的温度差距较大时，可手动设定或自动设定电热管6进行预热。

本发明与目前市场上现有的太阳能热水器相比较，具有如下显而易见的优点：

1、本发明太阳能光伏热水器的集能器用太阳能电池，太阳能电池的优点是安装方便，一切能采集到阳光的地方都可安装，更容易与各类建筑物一体化，甚至可做成太阳能玻璃幕墙，美观并实用。

2、本发明太阳能光伏热水器的太阳能电池与储水桶中的电热管6用导线连接，连接十分方便，储水桶的安装位置可以十分随意，一般可安装在卫生间。

3、储水桶安装在卫生间，热水出口离使用者几乎零距离，不存在热水管道中有冷水的问题。

4、室外无连接管道，不存在冬天防冻问题。