CN201043818Y - 恒压顶水式双管排空防冻太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
一种涉及太阳能热水器自动恒压补水、双管排空防冻的“恒压顶水式双管排空防冻太阳能热水器”，它将太阳能热水器自动恒压补水和对上、下水管道的排空防冻一体化，真正实现对太阳能热水器的有效排空防冻，从而，不仅确保了在寒冷的季节太阳能热水器的正常运行使用，节约了能源；而且也实现了使用热水前无需先排尽管道中的冷水的目的，节约了大量的水资源。该新型太阳能热水器是对落水式太阳能热水器老产品的改造升级。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及太阳能热水器自动恒压补水、双管排空防冻，提供一种“恒压顶水式双管排空防冻太阳能热水器”。
背景技术
众所周知，太阳能是地球上的万能之母，是取之不尽、用之不竭的洁净能源。太阳能热水器是直接将太阳光能转换成热能的一种有效装置。目前，太阳能热水器已进入千家万户，国内仅太阳能热水器生产厂家就有数千家之多，但所有厂家出产的太阳能热水器产品，95％以上均为开口非承压落水式产品，少量的为闭口承压式产品。所谓开口非承压落水式产品，即太阳能热水器保温水箱上开有与大气相通的进排气口，一次性将保温水箱注满冷水，关闭上水阀，经太阳光照加热后，由处于保温水箱底部的出水口流出使用。由于太阳能热水器一般都安装在房屋的顶部，而处于室外环境中的较长的上、下水管道又始终处于满水状态。当使用热水时，首先需要放尽下水管道中较多的冷水后，才能使用到热水，这不仅浪费了很多的水资源，而且也给使用带来诸多不便。当寒冷的冬季来临时，由于上、下水管道或不具有保温功能、或保温功能不佳，致使上、下水管道中的水完全被冻堵，导致太阳能热水器无法正常使用。目前，现有解决所述存在问题的技术方案是：1、做好上、下水管道的保温；但做保温的代价很高，而且施工较难，且使用热水前仍需放尽管道中的冷水；2、在太阳能保温水箱出水口处装置电动或电磁排空阀；但这种装置不但造价昂贵，而且由于各电子元件本身的不稳定及所使用电源的安全因素，使得该方案存在着失灵等安全隐患；3、采用三连阀顶水式双管排空；该方案虽然解决了用热水时需先放尽冷水的弊端，但由于上水时自来水水压的不断变化和楼层高底下水落差不等的变化，导致上、下水水流量难以平衡：当上水的水流量大于出水的水流量时，太阳能热水器保温水箱中的水将会漫溢；当上水的水流量小于出水的水流量时，使用热水时就会出现水流不畅的现象；而且，该技术方案虽然当时能双管排空，但由于太阳能保温水箱处于满水状态，次日，保温水箱内的水在太阳光照下经太阳能集热器加热后，水分子间隙增大，体积不断膨胀(按照全日温升60℃计算，水的体积约增大2-3％，即将会漫溢出2-3％的水量)，按100升的保温水箱计算，将会缓慢满溢出约2-3升的水在上、下水管道之中。若是在寒冷的冬季，这样缓慢满溢出的水量足以将上、下水管冻堵，从而失去了排空的实际意义。
综上所述，据本发明人所了解，我国自“闷晒式太阳能热水器”之后推出的“平板式太阳能热水器”和“真空集热管式太阳能热水器”两代产品近五十年来，广大用户一直都在期盼着技术成熟、性能可靠、运行稳定长久、使用方便、价格低廉的双管可排空的太阳能热水器产品。众多研发太阳能的厂家、组织及个人，也都为此付出了大量的辛勤劳动，并曾推出一代又一代形形色色的双管排空技术及产品，但都因思路的偏差而未能“捅破”这层“窗户纸”。
发明内容
为了解决上述存在的现实问题，本实用新型提供一种“恒压顶水式双管排空防冻太阳能热水器”。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：保温恒压补水箱内设有端面密封大流量浮球阀(该阀为新设计的端面密封大流量浮球阀，其浮球的浮力只需克服阀体自身的摩擦力，而且摩擦力较小并相对恒定，不受水压的影响，因此，其浮球可以设计得相对较小，所以补水箱的体积可以做得相当小巧美观，而且可以确保满足不同楼层出水水流量的要求，不受楼层高低不同的影响。)。设有虹吸热水管，虹吸热水管的虹吸管口置于太阳能热水器保温水箱进排气管内。虹吸热水管的中部与太阳能热水器保温水箱的侧面下部通过排水、排污接管相连通，排水、排污接管上设有排水、排污阀(该阀打开时，可作排污，亦可按现有落水式太阳能热水器运行方式运行使用，除此此阀处于关闭状态)。该方案运行时：打开自来水进水阀，冷水由上水管通过端面密封大流量浮球阀注入保温恒压自动补水箱，经连通接管和进水连接管进入太阳能热水器保温水箱底部。当太阳能热水器保温水箱和保温恒压自动补水箱满水时，浮球被浮起至关阀。这样即完成了初次补水。这时，关闭进水阀，即可打开双管排空阀将管道排空。虹吸热水管排空时，打开热水阀，太阳能热水器保温水箱进排气管中的水位降至虹吸管口时，虹吸热水管与大气相通，管内排空；上水管排空时，保温恒压自动补水箱内的水位降至端面密封浮球阀口时，上水管与大气相通，上水管排空。当使用热水时，关闭上水管排空阀，打开进水阀，冷水由保温恒压自动补水箱经连通接管和进水连接管进入太阳能热水器保温水箱底部，将其中的热水顶入虹吸热水管，热水即由已排空的虹吸管流出使用，从而解决了使用热水前需放尽管中冷水的实际问题。而这时的浮球阀即自动调节保持恒压补水：由于所采用的为大流量浮球阀，阀全开状态的水流量远远大于太阳能热水器的出水水流量，这样，由于浮球自动地调节阀的开度，从而实现恒压补水的需求。排空后，由于所设虹吸管口低于虹吸管脊之间位差之间的系统内的空间体积(指保温恒压自动补水箱和太阳能热水器保温水箱被排空的体积。)可蓄水量等于或略大于太阳能热水器保温水箱中的水全日升温膨胀的水量，所以，当双管排空后，不会再有满溢的水进入管内而冻堵上、下水管。也即构成了本实用新型“恒压顶水式双管排空防冻太阳能热水器”。
本实用新型的有益效果是：在现有太阳能热水器上配置上简单的物理及机械的装置，做成新的太阳能热水器，既能真正实现双管排空防冻，确保了在寒冷的季节太阳能热水器的正常运行使用，节约了能源；又实现了使用热水前无需先排尽管道中的冷水的目的，节约了大量的水资源。本实用新型的实施与应用将会给社会带来较大的社会效益和经济效益，造福于民，给广大用户带来实惠与方便。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图是本实用新型的结构原理图。
图中1、进水阀，2、上水管排空阀，3、上水管，4、太阳能热水器保温水箱，5、进水连接管，6、连通接管，，7、浮球，8、端面密封大流量浮球阀，9、保温恒压自动补水箱，10、保温恒压自动补水箱进排气管，11、太阳能热水器保温水箱进排气管，12、保温套管，13、虹吸热水管，14、虹吸管脊，15、虹吸管口，16、排水、排污阀，17、排水、排污接管，18、热水阀，19、淋浴器。
具体实施方式
在附图中，(1)为进水阀，保温恒压自动补水箱进排气管(10)设在保温恒压自动补水箱(9)的上部，太阳能热水器保温水箱进排气管(11)设在太阳能热水器保温水箱(4)的顶部，虹吸热水管(13)的虹吸管口(15)置于在太阳能热水器保温水箱进排气管(11)内。当关闭上水管排空阀(2)、排水、排污阀(16)和热水阀(18)、打开进水阀(1)时，自来水由上水管(3)进入保温恒压自动补水箱(9)，经连通接管(6)、进水连接管(5)流进太阳能热水器保温水箱(4)的底部。随着水量的不断注入，水位不断上升至浮球(7)浮起，关闭端面密封大流量浮球阀(8)。这时，即实现了初次补水。这时，关闭进水阀(1)，即可打开上水管排空阀(2)和热水阀(18)，对双管进行排空。虹吸热水管(13)排空时，打开热水阀(18)，太阳能热水器保温水箱进排气管(11)内的水位降至虹吸管口(15)时，虹吸热水管(13)与大气相通，虹吸热水管(13)排空；上水管(3)排空时，保温恒压自动补水箱(9)内的水位降至端面密封浮球阀口时，由于保温恒压自动补水箱进排气口(10)的作用，上水管(3)与大气相通，上水管(3)排空。当晚间使用热水时，关闭上水管排空阀(2)，打开进水阀(1)，冷水由端面密封大流量浮球阀(8)经连通接管(6)、进水连接管(5)进入太阳能热水器保温水箱(4)的底部，将其中的热水顶入虹吸热水管(13)，热水即由已排空的虹吸热水管(13)流出使用。而这时的端面密封大流量浮球阀(8)即自动调节保持恒压补水。[当打开排水、排污阀(16)时，太阳能热水器即可作落水式运行使用，且可对太阳能热水器保温水箱(4)进行排污。]排空后，由于虹吸管口(15)低于虹吸管脊(14)之间位差之间的系统内的空间体积(指保温恒压自动补水箱(9)和太阳能热水器保温水箱(4)被排空的体积。)可蓄水量等于或略大于太阳能热水器保温水箱(4)中的水全日升温膨胀的水量，所以，当虹吸热水管(13)与上水管(3)排空后，不会再有满溢的水进入管内，确保双管不会被冻堵，保证了太阳能热水器全年正常运行使用。从而实现了本实用新型“恒压顶水式双管排空防冻太阳能热水器”。
Claims (4)
1.一种“恒压顶水式双管排空防冻太阳能热水器”，其特征是：太阳能热水器保温水箱(4)上侧面上部设有保温恒压自动补水箱(9)，太阳能热水器保温水箱(4)顶上设有虹吸热水管(13)、太阳能热水器保温水箱进排气管(11)，太阳能热水器保温水箱(4)另一侧下部设有排水、排污接管(17)、排水、排污阀(16)。
2.根据权利要求1所述的“恒压顶水式双管排空防冻太阳能热水器”，其特征是：保温恒压自动补水箱(9)内设有端面密封大流量浮球阀(8)。
3.根据权利要求1所述的“恒压顶水式双管排空防冻太阳能热水器”，其特征是：虹吸热水管(13)的虹吸管口(15)设在太阳能热水器保温水箱进排气管(11)内。
4.根据权利要求1或3所述的“恒压顶水式双管排空防冻太阳能热水器”，其特征是：排水、排污接管(17)经排水、排污阀(16)与虹吸热水管(13)相连接。
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