[实用新型]一种高效太阳能热水器

说明书

本实用新型公开了一种高效太阳能热水器，属于太阳能应用技术领域，第一、二隔水板使内水箱内部空间分割为从上往下的高温腔、中温腔和低温腔；第一、二隔水板上均设有若干个连通孔；高温腔、中温腔和低温腔底部分别一一对应设有第一、二、三换热盘管，换热盘管的介质进口均分别通过带有电磁阀的管路和集热器的介质出口连通，换热盘管的介质出口均分别通过带有电磁阀的管路和集热器的介质进口连通；第一、二、三温度传感器分别一一对应设于高温腔、中温腔、低温腔内，并分别和控制器电连接；所有的电磁阀分别和控制器电连接。本实用新型的一种高效太阳能热水器，能够快速提高用水温度，分步加热热水，提高热能利用效率，并具有辅助加热的功能。

技术领域

本实用新型属于太阳能应用技术领域，具体地说涉及一种高效太阳能热水器。

背景技术

太阳能热水器把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。整个原理为：换热介质则在集热板内因热虹吸自然循环，将太阳辐射在集热板的热量及时传送到水箱内，水箱内通过盘管热交换将热量传送给冷水，换热介质也可通过泵循环实现热量传递。

但是由于水箱容量越大，整体升温到要求温度的时间会很长，由于水箱里的水不是马上用完的，如果能够对水箱进行分区，只要保证立刻使用的那部分水快速升温优先符合温度要求，则也会大大提高顾客的满意度。分区后，如果在满足立刻产生热水的前提下，其余热量应用来提高其他区的温度，如果盘管一直在高温区换热，换热效率会比较低，因为高温区和盘管内介质的温度差不大，不利于提高整体水箱的热量储备，无法充分提高热量的利用效率。另外，如果热水使用完了，则在夜间无法产生热水，该问题也亟需解决。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述不足之处提供一种高效太阳能热水器，拟解决如何快速提高用水温度，提高热量的利用效率，以及在夜间如何保证有热水等问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高效太阳能热水器，包括控制器15、内水箱1、第一隔水板2、第二隔水板3、第一换热盘管4、第二换热盘管19、第三换热盘管20、第一温度传感器17、第二温度传感器 21、第三温度传感器22和集热器5；所述第一隔水板2和第二隔水板3设于内水箱1内，使内水箱1内部空间分割为从上往下依次分布的高温腔6、中温腔7和低温腔8；所述第一隔水板2和第二隔水板3上均设有若干个连通孔；所述高温腔6、中温腔7和低温腔8底部分别一一对应设有第一换热盘管4、第二换热盘管19、第三换热盘管20；所述第一换热盘管4、第二换热盘管19和第三换热盘管20的介质进口均分别通过一根带有电磁阀23的管路和集热器5的介质出口连通；所述第一换热盘管4、第二换热盘管19和第三换热盘管20 的介质出口均分别通过一根带有电磁阀23的管路和集热器5的介质进口连通；所述第一温度传感器17、第二温度传感器21、第三温度传感器22分别一一对应设于高温腔6、中温腔 7、低温腔8内，并分别和控制器电连接；所述所有的电磁阀23分别和控制器电连接。由上述结构可知，内水箱1内从上往下依次为高温腔6、中温腔7、低温腔8，由于是第一隔水板2和第二隔水板3隔出来的，所以高温腔6、中温腔7、低温腔8之间水的热交换较为缓慢，因为有第一隔水板2和第二隔水板3的阻碍，可以呈现不同腔内水的温度暂时不同，第一隔水板2和第二隔水板3上均设有若干个连通孔，使高温腔6、中温腔7和低温腔8连通，确保水能够补给。第一换热盘管4用于给高温腔6内的水加热；第二换热盘管19用于给中温腔7内的水加热；第三换热盘管20用于给低温腔8内的水加热；但是第一换热盘管 4、第二换热盘管19、第三换热盘管20是否工作，由控制器15进行控制。当第一温度传感器17监测到高温腔6内水的温度比较低时，控制器15只打开第一换热盘管4对应两个管路的电磁阀23，使第一换热盘管4和集热器5形成换热循环，控制器15关闭第二换热盘管19 和第三换热盘管20对应管路的电磁阀23，使第二换热盘管19和第三换热盘管20不工作，换热介质从集热器5携带热量来到第一换热盘管4优先对高温腔6的水进行加热，热的水会向上走，这样高温腔6内的水单独升温要比中温腔7、低温腔8的水升温要快很多，使第一换热盘管4内换热介质的热量优先集中在高温腔6，达到高温腔6内要使用的那部分水快速升温的效果。当第一温度传感器17监测高温腔6内水的温度足够时，第二温度传感器21监测中温腔7内水的温度不够时，控制器15只打开第二换热盘管19对应两个管路的电磁阀 23，使第二换热盘管19和集热器5形成换热循环，控制器15关闭第一换热盘管4和第三换热盘管20对应管路的电磁阀23，使第一换热盘管4和第三换热盘管20不工作，换热介质从集热器5携带热量来到第二换热盘管19集中对中温腔7的水进行加热，此时高温腔6内的热水温度已满足要求，中温腔7的水温度还比较低，可以快速和第二换热盘管19内的换热介质进行换热，提高热交换效率；当第一温度传感器17监测高温腔6内水的温度足够时，第二温度传感器21监测中温腔7内水的温度也足够时，第三温度传感器22监测低温腔 8内水的温度不够时，控制器15只打开第三换热盘管20对应两个管路的电磁阀23，使第三换热盘管20和集热器5形成换热循环，控制器15关闭第一换热盘管4和第二换热盘管19对应管路的电磁阀23，使第一换热盘管4和第二换热盘管19不工作，换热介质从集热器5 携带热量来到第三换热盘管20集中对低温腔8的水进行加热，此时高温腔6、中温腔7内的热水温度已满足要求，低温腔8的水温度还比较低，可以快速和第三换热盘管20内的换热介质进行换热，提高热交换效率；当高温腔6、中温腔7、低温腔8内水的温度都足够后，第一换热盘管4、第二换热盘管19、第三换热盘管20均工作，内水箱1内的水均匀换热；最终使得集热器5优先和高温腔6换热，确保马上使用的那部分热水的温度足够，然后才会和中温腔7、低温腔8换热，进行热量储存，既能够快速产出热水，又能够提高换热效率。