專利名稱：太陽能熱泵熱水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱水器，特別是一種太陽能熱泵熱水器，屬于人類日常生活中的水加熱裝置技術領域。
背景技術：
隨著我國經濟的發展和人民生活水平的提高，人們對居住環境和生活品質都提出了更高的要求，全年提供生活熱水已成為進入小康生活的一個重要標志。目前，市場上普遍銷售的熱水器產品主要有燃氣熱水器、電熱水器、和太陽能熱水器等。其中燃氣熱水器的優點是能即刻使用，也就是說只要一經打火點燃，就可獲得熱水，不足之處是不經濟以及安全性不穩定，例如媒體不乏有報道一氧化碳中毒致死之事故，所以人們對該類熱水器的使用存在諸多顧忌。此外，對于燃氣熱水器的市場準入要求較為嚴格，目前采用的是許可證制，以確保廣大消費者的生命財產安全，鑒此，作為生產廠商而言，對于生產燃氣熱水器并無多大的興趣，而銷售商的反應也表現為冷漠。電熱水器與燃氣熱水器相比，在安全性方面無疑有所建樹，但其不能象燃氣熱水器那樣即需即用，往往要等待一個合理的加熱過程。經申請人試驗表明，以加熱功率為1千瓦的電加熱熱水器對80L或100L的水從常溫14℃左右加熱到得以洗浴的50-60℃左右水溫至少需要3-4小時以上。當然加大電加熱熱水器的加熱元件可以縮短加熱時間，但是對于普通的用戶線路負荷是難以承受的，而且從耗電的經濟角度考慮也是不合算的。太陽能熱水器是一種被大家認可的節能熱水器，它依靠自然能源，并且還較為安全，但是，傳統的太陽能熱水器也有著自身所無法彌補的不足，這些不足主要表現在一是因冬季既日照短且光線弱，往往不足以將水溫加熱到得以使用的適宜程度；二是一旦遇陰、雨、霧、雪之類的無日照天氣，致使加熱效能俱失，正是基于上述原因，在普遍的城鎮、農村住戶以及賓館、洗浴中心等場合除了安裝有太陽能熱水器外，往往還安裝有前面所述的燃氣熱水器或電加熱熱水器，以作后備來彌補太陽能熱水器之欠缺。
鑒上，一種新型的熱泵式熱水器開始在熱水器市場上嶄露頭角，它是利用蒸發器從周圍環境中吸收熱能，并通過冷凝器將熱能釋放到水箱中去，從而實現熱水的生產。熱泵熱水器所具的不言而喻的優點是高效節能、全天侯和安全可靠，而且實現了能源的低級利用，具有廣闊的發展和應用前景。它與傳統的電熱水器相比較具有極大的節能優勢，前者是后者效率的300-400％，但是由于其最終還是未游離出電加熱熱水器范疇，即需要耗電，因此還不能算是最節能、最合理的熱水器產品。之所以這樣評價，是因為其最大的欠缺在于偏廢了對自然資源——太陽能的利用，因而對使用角度而言是不經濟的，對投資購買而言也是不合算的。
綜上所述，人們對于水加熱裝置，首選的要素集中在使用安全和使用經濟以及使用效果優異這三個方面。
發明內容
本實用新型的任務是要提供一種安裝、使用方便、既能合理利用自然能源又能在無陽光或光照不足情況下獲得熱水的、且節約能源并經濟的、結構簡單的太陽能熱泵熱水器。
本實用新型的任務是這樣來實現的，一種太陽能熱泵熱水器，它包括一儲水箱5，其上分別設有第一、第二、第三進水口7、19、20和出水口16；一水位傳感器17、一水溫傳感器18，分別置于儲水箱5中；一由壓縮機1、蒸發器2、節流元件3和冷凝器4通過管路連接而成的熱泵系統，其中冷凝器4設置在所述的儲水箱5內；一由太陽能電磁閥8、帶太陽能溫度傳感器10的太陽能集熱器9、水壓開關12、壓力罐13、單向閥14和水泵15通過管路連接而成的太陽能系統，其中太陽能電磁閥8設在太陽能集熱器9的出水口與儲水箱5的第二進水口19之間的管路上，水泵15通過管路與儲水箱5的出水口l6連接；一循環電磁閥11，設在儲水箱5的第三進水口20與用水中心21之間的管路上，藉由該循環電磁閥11與水壓開關12、壓力罐13、單向閥14、水泵15之間構為用水中心熱水循環系統；一進水電磁閥6，設在用于與自來水管路相連的第一進水口7上，用于控制儲水箱5內水源的進入。
本實用新型所述的節流元件3為毛細管、電子膨脹閥、熱力膨脹閥、節流閥中的一種。
本實用新型所述的水位傳感器17為電阻式水位傳感器、微波感應式水位傳感器、壓力式水位傳感器中的一種。
本實用新型所述的冷凝器4彎曲地設置在所述的儲水箱5中。
本實用新型所述的冷凝器4呈U形彎曲地設置在所述的儲水箱5中。
本實用新型所述的冷凝器4呈S形彎曲地設置在所述的儲水箱5中。
本實用新型由于將太陽能熱水技術與熱泵熱水技術有機地結合在一起，可以同時改善太陽能集熱器的集熱性能和熱泵的供熱性能，具有結構簡單、安裝操作方便、節能效果顯著、可全天候供熱、全年適用性好的優點，既可以用于中央熱水系統，義可以直接用作家用熱水器。
附圖為本實用新型的一實施例結構示意圖。
圖中1.壓縮機、2.蒸發器、3.節流元件、4.冷凝器、5.儲水箱、6.進水電磁閥、7.第一進水口、8.太陽能電磁閥、9.太陽能集熱器、10.太陽能傳感器、11.循環電磁閥、12.水壓開關、13.壓力罐、14.單向閥、15.水泵、16.出水口、17.水位傳感器、18.水溫傳感器、19.第二進水口、20.第三進水口、21.用水中心。
具體實施方式
通過下面對實施例的描述，將更加有助于理解本實用新型，但是，不能也不應當將具體的實施例視為對本實用新型技術方案的有所限制。
如圖所示，整個太陽能熱泵熱水器主要包括儲水箱5、插設在儲水箱5內的用于控制儲水箱水位高度的水位傳感器17、設在儲水箱5內的并通過控制器與壓縮機1的電源開關連接的水溫傳感器18、由壓縮機1、蒸發器2、節流元件3和冷凝器4通過管路按順次連接而成的熱泵系統、由太陽能電磁閥8、帶太陽能溫度傳感器10的太陽能集熱器9、水壓開關12、壓力罐13、單向閥14和水泵15通過管路按順次連接而成的太陽能系統、以及由循環電磁閥11與水壓開關12、壓力罐13、單向閥14、水泵15之間組成的用水中心熱水循環系統。所述的儲水箱5上分別設置有第一、第二、第三進水口7、19、20和出水口16，其中第一進水口7用于與自來水管路相連，其上安裝有進水電磁閥6，進水電磁閥6用于控制儲水箱5的進水量，當儲水箱5中的進水量到達設定值時，由進水電磁閥6自動切斷水源；第二進水口19通過管路與太陽能集熱器9的出水口連接，在兩者之間的管路上安裝有太陽能電磁閥8，藉由該太陽能電磁閥8可實現太陽能集熱器9中的水與儲水箱5中的水之間的通/斷；第三進水口20通過管路與用水中心21的管路連接，循環電磁閥11安裝在第三進水口20與用水中心21之間的管路上，藉由循環電磁閥11與太陽能系統中的水壓開關12、壓力罐13、單向閥14、水泵15之間構為用水中心熱水循環系統。熱泵系統中的冷凝器4一般可選用銅盤管，呈彎曲狀態地設在儲水箱5的容腔中，其彎曲狀態既可以是U形彎曲，也可以是S形彎曲，還可以是采用其它類似的凡不難地易于推知彎曲方式。節流元件3可以為毛細管、電子膨脹閥、熱力膨脹閥、節流閥等中的任意一種。水位傳感器17可以為電阻式水位傳感器、微波感應式水位傳感器、壓力式水位傳感器等中的任意一種。
申請人簡述本實用新型的工作原理由用戶設定儲水箱5的水位和水溫，進水電磁閥6打開，水源由自來水管經第一進水口7進入儲水箱5的容腔中，熱泵系統開始工作，當儲水箱5容腔中的水加熱到設定水溫時，由水溫傳感器18通過控制器將壓縮機1上的電源開關切斷，熱泵系統停止工作，這是熱泵熱水器的工作過程，當加入太陽能系統后，不管在何種狀況下，只要太陽能溫度傳感器10的溫度大于儲水箱5的水溫N℃(可設定)溫度值時，太陽能電磁閥8被打開，壓力罐13中的壓力下降，當水壓降低至水壓開關12的設定值時，水壓開關12關閉，這時水泵15開始工作，使太陽能集熱器9中的高溫水和儲水箱5中的低溫水開始循環，具體是太陽能集熱器9中的高溫水→太陽能電磁閥8→第二進水口19→儲水箱5，而儲水箱5中的低溫水→出水口16→水泵15→單向閥14→壓力罐13→水壓開關12→太陽能集熱器9，隨著太陽能集熱器9中的水溫逐漸降低，儲水箱5中的水溫逐漸升高，當太陽能集熱器9中的水溫和儲水箱5中的水溫低于M℃時(可設定)，太陽能電磁閥8關閉，此時水泵15繼續工作，壓力罐13中的壓力增大，當壓力超過水壓開關12的設定值時，水壓開關12斷開，水泵15停止工作。如此不斷循環，一直到儲水箱5中的水溫達到允許的最高水溫(可設定)，太陽能系統才停止工作。
用水中心熱水循環系統的工作原理為達到籠頭一開，就出熱水及體現節約水資源的目的，本實用新型的用水中心熱水循環系統可設定定時循環和籠頭循環兩種方式。1、當設為定時循環時，用戶可設定在6:00-8:00、15:00-20:00時間段內每隔30分鐘循環一次，當時間到6:00時，循環電磁閥11打開，壓力罐13內的壓力下降，當水壓降低到水壓開關12的設定值時，水壓開關12閉合，水泵15開始工作，儲水箱5中的熱水在用戶管道中開始循環，具體是水箱5中的熱水→出水口16→水泵15→單向閥14→壓力罐13→水壓開關12→用水中心21，直到循環時間(可設定)到，用戶管道中充滿熱水，循環電磁閥11關閉，水泵15繼續工作，壓力罐13中的壓力增大，當壓力超過水壓開關12的設定值時，水壓開關12斷開，水泵15停止工作，到6:30時再開始循環。2、當設為籠頭開關循環時，用戶在打開籠頭時，壓力罐13中的壓力會急劇下降，水壓開關12閉合，水泵15開始工作，用戶關閉水籠頭，此時電磁閥11打開，開始循環，循環過程同前述，在這里不再贅述，當用戶隔一會時間再打開籠頭時，由于用戶管道中充滿了熱水，因此籠頭中馬上就會有熱水出來。
權利要求1.一種太陽能熱泵熱水器，其特征在于它包括一儲水箱(5)，其上分別設有第一、第二、第三進水口(7)、(19)、(20)和出水口(16)；一水位傳感器(17)、一水溫傳感器(18)，分別置于儲水箱(5)中；一由壓縮機(1)、蒸發器(2)、節流元件(3)和冷凝器(4)通過管路連接而成的熱泵系統，其中冷凝器(4)設置在所述的儲水箱(5)內；一由太陽能電磁閥(8)、帶太陽能溫度傳感器(10)的太陽能集熱器(9)、水壓開關(12)、壓力罐(13)、單向閥(14)和水泵(15)通過管路連接而成的太陽能系統，其中太陽能電磁閥(8)設在太陽能集熱器(9)的出水口與儲水箱(5)的第二進水口(19)之間的管路上，水泵(15)通過管路與儲水箱(5)的出水口(16)連接；一循環電磁閥(11)，設在儲水箱(5)的第三進水口(20)與用水中心(21)之間的管路上，藉由該循環電磁閥(11)與水壓開關(12)、壓力罐(13)、單向閥(14)、水泵(15)之間構為用水中心熱水循環系統；一進水電磁閥(6)，設在用于與自來水管路相連的第一進水口(7)上，用于控制儲水箱(5)內水源的進入。
2.根據權利要求1所述的太陽能熱泵熱水器，其特征在于所述的節流元件(3)為毛細管、電子膨脹閥、熱力膨脹閥、節流閥中的一種。
3.根據權利要求1所述的太陽能熱泵熱水器，其特征在于所述的水位傳感器(17)為電阻式水位傳感器、微波感應式水位傳感器、壓力式水位傳感器中的一種。
4.根據權利要求1所述的太陽能熱泵熱水器，其特征在于所述的冷凝器(4)彎曲地設置在所述的儲水箱(5)中。
5.根據權利要求1或4所述的太陽能熱泵熱水器，其特征在于所述的冷凝器(4)呈U形彎曲地設置在所述的儲水箱(5)中。
6.根據權利要求1或4所述的太陽能熱泵熱水器，其特征在于所述的冷凝器(4)呈S形彎曲地設置在所述的儲水箱(5)中。
專利摘要一種太陽能熱泵熱水器，屬于人類日常生活中的水加熱裝置技術領域。包括具第一、第二、第三進水口和出水口的儲水箱；置于儲水箱中的水位傳感器、水溫傳感器；由壓縮機、蒸發器、節流元件和冷凝器構成的熱泵系統；由太陽能電磁閥、太陽能集熱器、水壓開關、壓力罐、單向閥和水泵構成的太陽能系統；由循環電磁閥與水壓開關、壓力罐、單向閥、水泵之間構成的用水中心熱水循環系統；設在第一進水口上的進水電磁閥。本實用新型可以同時改善太陽能集熱器的集熱性能和熱泵的供熱性能，具有結構簡單、安裝操作方便、節能效果顯著、可全天候供熱、全年適用性好的優點，既可以用于中央熱水系統，又可以直接用作家用熱水器。
文檔編號F24H4/04GK2935013SQ200620076298
公開日2007年8月15日 申請日期2006年8月10日 優先權日2006年8月10日
發明者朱雪忠, 倪學中, 錢軍, 錢虎 申請人:江蘇天銀電器有限公司