采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置的制作方法

专利名称：采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能热水器和电热水器领域，具体是一种采用低功率循环泵与 太阳能热水器(集热器)置换热水的(光电热水器)储热水组合装置。
背景技术：
目前，储水式电热水器虽然具备安装、使用方便，可以在室内任意用水点安装，热 水输出管线短、即开加热，带压用水，洗浴感好，安全耐用等特点，但热水的来源只是单一依 靠电加热，耗电量大，不节能；而太阳能热水器，虽然节能，但在城市化集合式住宅楼中推广 应用时仍存在一定的缺陷和问题，致使利用太阳能制生活热水的节能方法和产品不能够被 广泛的应用与推广。例如，整体机(太阳能热水器主要分为整体机和分体机)太阳能集热 装置和储热水箱连在一体，都在住宅楼顶摆放，热水输出管线长，每次使用热水时，需放掉 管内大量冷水，即造成水资源浪费，也非常不方便；在我国北方为了防止输水管线的冻堵都 加装管路电伴热带，不但浪费能源，伴热带老化维护不及时时易短路着火，不安全；分体机 阳台、壁挂式分体机，采用工质换热管换热-间接式分体机，或者，冷热水自然重力式换热 形式_直热式分体机，这些技术都要求储热水箱与太阳能集热器距离不能过长，(一般不超 过3米)，所以这种分体式太阳能热水器都要挂放在楼房阳台、南立面墙壁上，由于建筑学 对建筑南立面有美观度设计要求，所以这类太阳能壁挂机必须统一统一设计、统一安装，因 此需要开发商一次性投资，投资费用巨大，致使这类分体式太阳能热水器不能实现全面推 广。例如直热式分体机，申请号03235642. 0(公开号CN2651665Y)专利，集热箱中通过集 热器吸收太阳能产生的高温水，利用高温水的水分子比重较轻，低温水的水分子比重较重 的原理，经过上方的循环水管自然进入承压式储水箱上方，承压式储水箱下方的低温水经 过循环水管自然进入集热箱实现冷热水自然重力式换热形式。屋顶式分体机(循环泵强制循环换热分体机)，申请号200510056986. 5 (公开号 CN1837711A)专利，采用循环泵将室内水箱中的低温水与太阳能集热器联集箱中的太阳能 制成的高温水进行强制循环置换，置换结束后集热器进水管和集热器出水管中存有水，并 且这些水是有一定温度的，下次循环换热前这些水会变成冷水，不但是将上次太阳能制成 的一些热能白白的浪费掉，而且，在下次循环换热时这些低温水(冷水)会中和掉系统内太 阳能制成的一部分热能，致使系统无法实现正常的太阳能制热水功能，尤其在我国北方；另 夕卜，在我国北方为了防止输水管线的冻堵都加装管路电伴热带，不但浪费能源，伴热带老化 维护不及时时易短路着火，不安全。又例如申请号200820210687. 1(公开号CN201293394Y)专利，采用开式循环泵强 制循环换热形式，即循环水泵启动将室内水箱中的低温水经过前次循环换热已排空无水的 循环上水管路进入集热器水箱中，将集热器水箱中的太阳能制成的高温水顶出，通过前次 循环换热已排空无水的循环下水管路进入室内水箱中，与室内水箱中的低温水进行置换， 此过程中，止水呼吸阀向室内水箱中吸进空气，室内水箱空气容积为原循环上水管路和循 环下水管路排空状态的空气容积总和，换热结束后，循环上水管路和循环下水管路的等容积的水排空流进室内水箱中，将水箱中的空气通过止水呼吸阀顶出水箱，完成一次置换太阳能制成的热水过程；由于该系统是在开式状态下进行上、下水箱强制循环换热工艺，来完 成置换太阳能制成的热水过程，在较低的楼房上(2楼以下)使用时，可以选用低扬程泵，一 般可选用屏蔽泵(功率60W-120W)额定扬程6-15米，有效扬程2_8米，噪音较低(40分贝 以下，国家标准室内小于45分贝)；然而在较高楼房上(2楼以上)使用时，就需要采用较 高扬程、较大功率的循环泵，一般可选用自吸泵(功率300W-750W)额定扬程15-40米，有 效扬程8-35米，噪音高(70分贝以上)，需要降噪音处理，噪音的处理成本很高，致使此专利 产品的投资收益比例失衡，较高的降噪音费用和耗电费用成为其全面推广的瓶颈；另外，该 分体机系统在循环泵启动换热时不能正常带压使用热水，也不方便。

实用新型内容针对上述情况，本实用新型提供一种采用低功率泵与太阳能热水器(集热器)置 换热水的(光电热水器)储热水组合装置，并且实现本实用新型装置与太阳能热水器(集 热器)远距离、大高度差的热水置换，该装置可以解决储水式电热水器单一的依靠电加热 制热水的耗电问题；另外，本实用新型还可以解决因为现有整体式太阳能热水器产品在使用中存在 的放冷水，不方便使用，输水管线防冻睹加装电伴热带，浪费电源，伴热带老化短路着火，不 安全的原因，以及因为需要统一安装的一种分体式太阳能热水器，一次性投资费用巨大和 采用较高扬程循环泵强制换热循环的分体式太阳能热水器的水泵的功率大、耗电量大、噪 音大而制约推广原因，使利用太阳能制热水这一节能项目不能够真正实现全面应用推广的 问题。本实用新型的技术方案是一种采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置，该装置设有储热 水箱，储热水箱内设有水温传感器，储热水箱连有进水管路和出水管路，储热水箱内装有电 加热器，进水管路一端设有进水口，出水管路一端设有出水口 ；进水管路连有循环上水管路，出水管路连有循环下水管路；或者，进水管路连有循 环下水管路，出水管路连有循环上水管路；循环上水管路一端设有上水管接口，循环下水管路一端设有下水管接口，循环上 水管路和循环下水管路连通排放管路，循环上水管路和循环下水管路之间的排放管路上装 有水流控制阀，排放管路的排空端管路上装有排空阀，排放管路的排空端上设有排放管接 口，在循环上水管路上装有循环管路控制阀，循环下水管路上装有控制阀；在进水管路与循环上水管路连通的管路上装有循环泵；或者，在出水管路与循环上水管路连通的管路上装有循环泵；或者，在出水管路与循环下水管路连通的管路上装有循环泵，或者，在进水管路与 循环下水管路连通的管路上装有循环泵。所述的采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置，在该装置的排 放管路一端的排放管接口上连有副水箱，副水箱上端设有溢流管口。所述的采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置，在该装置的副 水箱内设有水位传感装置。[0016]所述的采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置，在该装置的进 水管路上连有节水管路，或者，在出水管路上连有节水管路；或者，在循环泵出水口与循环管路控制阀之间的管路上连有顶水管路，顶水管路 另一端与进水管路连通，顶水管路上设有自动阀，在循环泵进水口的管路上装有管路电控 阀，在循环泵进水口与管路电控阀之间的管路上连有节水管路；或者，在循环泵出水口与循环管路控制阀 之间的管路上连有节水管路；或者，在循环泵进水口与控制阀之间的管路上连有节水管路；在节水管路上设有节水管路阀，节水管路另一端连通副水箱，在该装置的进水管 路上设有进水控制阀。所述的采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置，在该装置的出 水管路上设有管路传感器。所述的采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置，在该装置的在 排放管路的排空端管路上装有传感器。所述的采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置，在该装置的排 放管路一端的排放管接口上连有排空管路；或者，在该装置的副水箱的溢流管口上连有排 空管路。所述的采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置，在进水管路上 装有泄压阀。所述的采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置，在该装置的进 水管路上装有止回阀。所述的采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置，该装置设有控 制系统各个部件、阀件动作完成系统功能作用的控制仪表。本实用新型的有益效果是1、本实用新型是由储热水箱，电加热器，循环水泵和各种控制阀、传感部件以及智 能控制系统组成的，即可依靠电能制热水又可以依靠太阳能制热水的一种新型的制热水装 置，该装置除了和储水式电热水器一样外部都设有进水口和出水口以外，外部还设有上水 管接口和下水管接口及排放管接口，按储水式电热水器相同的安装方式将进水口和出水口 分别与自来水管路和热水管路相连，将水箱上满水，通电启动电加热后，就可以完成电制热 水过程，具有储水式电热水器所有功能特点和热水的使用方式；如果将上水管接口、下水管 接口和排放管接口的管口分别与太阳能热水器(集热器)的上水管和下水管相连及再与一 条排空管路相连，该装置储热水箱中的低温水与太阳能热水器(集热器)吸收太阳光能产 生的高温水通过该装置中的小功率静音循环泵及各阀件、功能部件的动作进行置换，就可 以完成太阳能制热水过程；该装置可以解决储水式电热水器单一的依靠电加热制热水的 耗电问题；也保证了在利用太阳能制热水的装置在任何天气情况下的热水的连续使用。2、该装置可以在室内任意用水点安装，热水输出管线短、即开加热，如果将上水管 路接口、下水管路接口和排放管接口的管口分别与太阳能热水器(集热器)的上水管和下 水管相连及再与一条排空管路相连，该装置储热水箱中的低温水与太阳能集热器吸收太阳 光能产生的高温水通过该装置中的循环泵及各阀件、功能部件的动作进行置换，就可以完 成太阳能制热水过程；可以解决因为现有整体式太阳能热水器产品在使用中存在的放冷水，不方便原因，而致使利用太阳能制生活热水的节能方法和产品不能够被广泛的应用与 推广问题。3、本实用新型可以实现室内该装置的储热水箱中的低温水与楼顶太阳能集热器 水箱中的太阳能制成的高温水进行循环置换，置换结束后，太阳能热水器(集热器)的上水 管和下水管中的水可以依靠自然落差排空，排空后上水管和下水管中无水，无需加装管路 防冻电伴热带，可以解决因为现有整体式太阳能热水器产品在我国北方使用时为了防止 管路冻睹需要加装管路电伴热带，浪费电源，伴热带老化维护不及时时短路着火、不安全的 原因，而致使利用太阳能制生活热水的节能方法和产品不能够被广泛的应用与推广问题。4、本实用新型装置通过太阳能制热水时基本上可以实现一次性与太阳能热水器 (集热器)中的热水进行置换(每天可实现1-2次)，置换结束后，储热水箱中的水温基本上 可以升至使用(洗浴)标准，故此对本实用新型装置的储热水箱18和与本实用新型装置配 套选用的太阳能热水器(集热器)上的集热水箱26的容量及太阳能热水器(集热器)上 的太阳能集热面积进行科学合理的匹配设计，就更能达到节水、节能的目的。例如储热水 箱18和集热水箱26的容量设定50L，太阳能热水器(集热器)的集热面积设定给100L容 量的集热水箱26配套的面积，即2倍匹配，所以太阳能热水器(集热器)吸收光能，就可能 在半天时间将集热水箱26中的50L水加热到设定温度(45-70°C )，与储热水箱18中的低 温进行置换后，再用半天时间将集热水箱26中与储热水箱18置换过来的50L低温水再次 加热，达到设计温度(45-70°C)；在半天晴天或者不算晴朗天气时，本实用新型装置也可能 用全天时间利用太阳能制成50L的、达到洗浴温度的一箱热水，以减少以往的集热面积与 水箱容量对等匹配的太阳能热水器在天气不好时，太阳能制热水温度达不到洗浴温度，而 需启动电加热的次数，最大限度的节约了电能；过去传统有“管路排空”设计的整体式太阳 能热水器，在每次使用热水时都要向系统外排放水，本实用新型装置把这种每天的上百次、 数十次的水的排放，改变为每天1-2次的储热水箱18与集热水箱26置换热水后的“管路 排空”设计，管路排空次数极少，排水量很少(例如1_11楼、3-35米，选用内径9mm的换热 管，上、下水管每次排水量0. 6-4L，注水在65°C相对于4°C时其体积的膨胀系数约为0. 02， 100L储水式电热水器从4°C加热到65°C时，通过泄压阀排出的膨胀水损失量约2L)可以 直接对地漏排放，或者，也可以用容器盛装，用于家庭其它用水，不但可以最大限度的节约 用水，而且使太阳能制热水装置使用的更加方便，推广性更强；另外由于排水量很少，所带 走的热能量少，安装在室内的本实用新型装置可以利用与其远离而安装在楼顶的太阳能热 水器(集热器)制热水，所以可使太阳能热水器(集热器)的推广、摆放不必再考虑建筑南 立面美观度的设计要求，可以实现在楼顶有规则的零散安装，无须开发商统一安装，无一次 性巨大投资费用，可以解决采用工质换热管换热和冷热水自然重力式换热形式的太阳能分 体机，由于技术要求储热水箱与太阳能集热器距离不能过长，太阳能集热器、水箱都要挂放 在楼房阳台、南立面墙壁上，必须统一安装，一次性投资费用巨大，不能实现全面推广的问 题，突破了这一推广的瓶颈，使利用太阳能制生活热水的节能方法和产品能够实现广泛的 应用与推广。4、本实用新型装置中通过增设副水箱等节能装置系统设计，室内储热水箱中的低 温水与楼顶太阳能集热器水箱中的太阳能制成的高温水进行循环置换，当置换结束后，可 以实现太阳能热水器(集热器)的上水管和下水管中的水可以依靠自然落差排空流入副水箱中，并且在使用热水时，这些水可以通过系统中的循环泵、阀件动作，携带其热能进入储 热水箱中或者直接进入出水管路，流出混水阀，使这些排空水的热能仍然在系统中被利用， 即节水又节能，使利用太阳能制生活热水的节能方法和产品能够被广泛的应用与推广。5、本实用新型装置中的低温水与太阳能热水器(集热器)中的热水进行置换前， 各阀件动作，带压自来水，或者，带压水顶进太阳能热水器(集热器)的上水管和下水管，将 管中的空气和太阳能热水器(集热器)上集热水箱中上端的空气通过排气装置顶出系统 夕卜，使太阳能热水器(集热器)及上水管和下水管与该装置处于同一密闭承压系统，为此就 可以利用较低功率的循环泵(可选用静音屏蔽泵，功率60W-120W，噪音低，40分贝以下，满 足国家标准室内小于45分贝)实现本实用新型装置储热水箱中的低温水与安装在楼顶 的太阳能热水器(集热器)中的、远距离、大高度差的热水进行强制循环置换，解决了管路 排空的开式强制循环换热的分体式太阳能热水器需要的大功率、高扬程泵的噪音大、耗电 大而制约推广的问题，使利用太阳能制生活热水的节能方法和产品能够被广泛的应用与推 广。

图1为本实用新型的一种实施方案外形结构示意图； 图中，1-进水口 ；23-出水口 ；12-上水管接口 ；15-下水管接口 ；9_排放管接口 ； S-泵阀室；6-循环泵。图2、图3、图13、图14均为本实用新型原理结构示意图；图中，1-进水口 ；2-进水管路；3-止回阀；4-泄压阀；5-循环管路控制阀；6_循环 泵；7-循环上水管路；8-水温传感器；9-排放管接口 ；10-传感器；11-排空阀；12-上水管 接口 ； 13-水流控制阀；14-排放管路；15-下水管接口 ； 16-电加热器；17-循环下水管路； 18-储热水箱；19-控制仪表；20-控制阀；22-出水管路；23-出水口。图4为本实用新型一种单独使用电加热的原理结构示意图；图中，1-进水口 ；2-进水管路；3-止回阀；4-泄压阀；5-循环管路控制阀；6-循 环泵；7-循环上水管路；8-水温传感器；9-排放管接口 ；10-传感器；11-排空阀；12-上水 管接口 ； 13-水流控制阀；14-排放管路；15-下水管接口 ； 16-电加热器；17-循环下水管 路；18-储热水箱；19-控制仪表；20-控制阀；22-出水管路；23-出水口 ；31-自来水管路； 32-热水管路；33-混水阀。图5、图6、图15、图16均为本实用新型利用太阳能和电双功能制热水的原理结构 示意图；图中，1-进水口 ；2-进水管路；3-止回阀；4-泄压阀；5-循环管路控制阀；6-循 环泵；7_循环上水管路；8-水温传感器；9-排放管接口 ；10-传感器；11-排空阀；12-上 水管接口 ； 13-水流控制阀；14-排放管路；15-下水管接口 ； 16-电加热器；17-循环下水 管路；18-储热水箱；19-控制仪表；20-控制阀；21-温度传感器；22-出水管路；23-出水 口 ；24-上水管；25-太阳能热水器(集热器)；26-集热水箱；27-上进口 ；28-止水排气阀； 29-下出口 ；30-下水管；31-自来水管路；32-热水管路；33-混水阀；34-排空管路；35-地 漏。图7为本实用新型利用太阳能和电双功能制热水的利用下水管排气的原理结构示意图；图中，1-进水口 ；2-进水管路；3-止回阀；4-泄压阀；5-循环管路控制阀；6-循环泵；7_循环上水管路；8-水温传感器；9-排放管接口 ；10-传感器；11-排空阀；12-上 水管接口 ；13-水流控制阀；14-排放管路；15-下水管接口 ；16-电加热器；17-循环下水 管路；18-储热水箱；19-控制仪表；20-控制阀；21-温度传感器；22-出水管路；23-出水 口 ；24-上水管；25-太阳能热水器(集热器)；26-集热水箱；27-上进口 ；28-止水排气阀； 29-下出口 ；30-下水管；31-自来水管路；32-热水管路；33-混水阀；34-排空管路；35-地 漏；36-放气止水阀。图8、图9、图11、图12均为本实用新型利用太阳能和电双功能制热水的带副水箱 的原理结构示意图；图中，1-进水口 ；2-进水管路；3-止回阀；4-泄压阀；5-循环管路控制阀；6-循 环泵；7_循环上水管路；8-水温传感器；9-排放管接口 ；10-传感器；11-排空阀；12-上 水管接口 ；13-水流控制阀；14-排放管路；15-下水管接口 ；16-电加热器；17-循环下水 管路；18-储热水箱；19-控制仪表；20-控制阀；21-温度传感器；22-出水管路；23-出水 口 ；24-上水管；25-太阳能热水器(集热器)；26-集热水箱；27-上进口 ；28-止水排气阀； 29-下出口 ；30-下水管；31-自来水管路；32-热水管路；33-混水阀；34-排空管路；35-地 漏；37-溢流管口 ；38副水箱；39-节水管路；40-节水管路阀；41-水位传感装置；42-进水 控制阀；43-管路传感器。图10为本实用新型利用太阳能和电双功能制热水的带副水箱的又一原理结构示 意图；图中，1-进水口 ；2-进水管路；3-止回阀；4-泄压阀；5-循环管路控制阀；6-循 环泵；7_循环上水管路；8-水温传感器；9-排放管接口 ；10-传感器；11-排空阀；12-上 水管接口 ；13-水流控制阀；14-排放管路；15-下水管接口 ；16-电加热器；17-循环下水 管路；18-储热水箱；19-控制仪表；20-控制阀；21-温度传感器；22-出水管路；23-出水 口 ；24-上水管；25-太阳能热水器(集热器)；26-集热水箱；27-上进口 ；28-止水排气阀； 29-下出口 ；30-下水管；31-自来水管路；32-热水管路；33-混水阀；34-排空管路；35-地 漏；37-溢流管口 ；38副水箱；39-节水管路；40-节水管路阀；41-水位传感装置；42-进水 控制阀；43-管路传感器；44-自动阀；45-顶水管路；46-管路电控阀。
具体实施方式
如图1、2、图3、图13、图14所示，本实用新型结构主要由储热水箱18、循环泵6、电 加热器16和各种控制阀等部分构成。具体结构如下如图1所示本实用新型的一种实施方案，设有泵阀室S，本实用新型装置的外部设 有进水口 1、出水口 23、上水管接口 12、下水管接口 15和排放管接口 9 ；如图2、图3、图13、图14所示，本实用新型设有储热水箱18，储热水箱18内设有水 温传感器8，储热水箱18连有进水管路2和出水管路22，储热水箱18内装有电加热器16， 进水管路2 —端设有进水口 1，出水管路22 —端设有出水口 23。如图2、图13所示，进水管 路2连有循环上水管路7，出水管路22连有循环下水管路17 ；或者，如图3、图14所示，进水 管路2连有循环下水管路17，出水管路22连有循环上水管路7。如图2、图3、图13、图14所示，循环上水管路7—端设有上水管接口 12，循环下水管路17—端设有下水管接口 15， 循环上水管路7和循环下水管路17连通排放管路14，循环上水管路7和循环下水管路17 之间的排放管路14上装有水流控制阀13，排放管路14的排空端管路上装有排空阀11，排 放管路14的排空端上设有排放管接口 9，在循环上水管路7上装有循环管路控制阀5，在循 环下水管路17上装有控制阀20 ；如图2所示，在进水管路2与循环上水管路7连通的管路 上装有循环泵6 ；或者，如图3所示，在出水管路22与循环上水管路7连通的管路上装有循 环泵6 ；或者，如图13所示，在出水管路22与循环下水管路17连通的管路上装有循环泵6 ； 或者，如图14所示，在进水管路2与循环下水管路17连通的管路上装有循环泵6。如图2、图3、图13、图14所示，该装置设有控制仪表19，控制各个阀件动作完成系 统功能作用；在排放管路14的排空端管路上装有传感器10，在进水管路2上装有泄压阀4， 在进水管路2上装有止回阀3。如图4如示，本实用新型一种单独使用电制热水的原理结构示意图所示如下本实用新型设有储热水箱18，储热水箱18内设有水温传感器8，储热水箱18连有 进水管路2和出水管路22，储热水箱18内装有电加热器16，进水管路2 —端设有进水口 1，出水管路22 —端设有出水口 23，进水管路2连有循环上水管路7，出水管路22连有循环 下水管路17，循环上水管路7 —端设有上水管接口 12，循环下水管路17 —端设有下水管接 口 15，循环上水管路7和循环下水管路17连通排放管路14，循环上水管路7和循环下水管 路17之间的排放管路14上装有水流控制阀13，排放管路14的排空端管路上装有排空阀 11 (可选用电磁阀)，排放管路14的排空端上设有排放管接口 9，在循环上水管路7上装有 循环管路控阀5 (可选用电磁阀)，循环下水管路17上装有控制阀20，在进水管路2与循环 上水管路7连通的管路上装有循环泵6 ；该装置设有控制仪表19，控制各个阀件动作完成 系统功能作用；在排放管路14的排空端管路上装有传感器10 (可选用水流传感器、水流开 关)，在进水管路2上装有泄压阀4，在进水管路2上装有止回阀3，进水口 1与自来水管路 31相连；出水口 23通过出水口 23连有热水管路32 ；热水管路32连有混水阀33 ；混水阀33 连有自来水管路31 ；如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，本实用新型的几
种利用太阳能和电双用制热水模式案例的原理结构如下本实用新型设有储热水箱18，储热水箱18内设有水温传感器8，储热水箱18连有 进水管路2和出水管路22，储热水箱18内装有电加热器16，进水管路2 —端设有进水口 1， 出水管路22 —端设有出水口 23 ；如图5、图7、图10、图11、图12、图15所示，进水管路2连 有循环上水管路7，出水管路22连有循环下水管路17 ；或者，如图6、图8、图9、图12、图16 所示进水管路2连有循环下水管路17，出水管路22连有循环上水管路7 ；如图5、图6、图7、 图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，循环上水管路7 —端设有上水管接口 12，循 环下水管路17 —端设有下水管接口 15，循环上水管路7和循环下水管路17连通排放管路 14，循环上水管路7和循环下水管路17之间的排放管路14上装有水流控制阀13，排放管路 14的排空端管路上装有排空阀11 (可选用电磁阀)，排放管路14的排空端上设有排放管接 口 9，在循环上水管路7上装有循环管路控制阀5 (可选用电磁阀)，循环下水管路17上装 有控制阀20 ；如图5、图7、图10、图11所示，在进水管路2与循环上水管路7连通的管路上 装有循环泵6 ；如图6、图8、图9所示，在出水管路22与循环上水管路7连通的管路上装有循环泵6 ；如图15所示，在出水管路22与循环下水管路17连通的管路上装有循环泵6 ；如 图12、图16所示，在进水管路2与循环下水管路17连通的管路上装有循环泵6 ；如图5、图 6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，在排放管路14的排空端管路上装有 传感器10 (可选用水流传感器、水流开关)，在进水管路2上装有泄压阀4，在进水管路2上 装有止回阀3 ；如图8所示，在进水管路2上连有节水管路39 ；如图9所示，在出水管路22 上连有节水管路39 ；如图10所示，在循环泵6出水口与循环管路控制阀5之间的管路上连 有顶水管路45，顶水管路45另一端与进水管路2连通，顶水管路45上设有自动阀44 (可 选用电磁阀)，在循环泵6进水口的管路上装有管路电控阀46 (可选用电磁阀)，在循环泵 6进水口与管路电控阀46之间的管路上连有节水管路39 ；如图11所示，在循环泵6出水口 与循环管路控制阀5之间的管路上连有节水管路39 ；如图12所示，在循环泵6进水口与控 制阀20之间的管路上连有节水管路39，如图8、图9、图10、图11、图12所示，节水管路39 上设有节水管路阀40，节水管路39另一端连有副水箱38，副水箱38内设有水位传感装置 41 (可选用水位传感器、水位开关)，副水箱38上端通过排放管接口 9与排放管路14相通， 副水箱38上端设有溢流管口 37，溢流管口 37与排空管路34相连通，排空管路34通向地漏 35 ；出水管路22上设有管路传感器43 (可选用水流传感器、水流开关)，进水管路2上设有 进水控制阀42 (可选用电磁阀)；如图5、图6、图7、图15、图16所示，排放管接口 9与排空 管路34相连通，排空管路34通向地漏35 ；如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，进水管路2通过
进水口 1与自来水管路31相连通；出水管路22通过出水口 23与热水管路32相连通；热 水管路32连有混水阀33 ；混水阀33连有自来水管路31 ；循环上水管路7通过上水管接口 12与本实用新型装置配套选用的太阳能热水器(集热器)25上的上水管24相连通；循环 下水管路17通过下水管接口 15与本实用新型装置配套选用的太阳能热水器(集热器)上 的下水管30相连通；上水管24通过上进口 27与太阳能热水器(集热器)25上方的集热水 箱26相连；下水管30通过下出口 29与太阳能热水器(集热器)25上方的集热水箱26相 连；集热水箱26内装有温度传感器21 ；集热水箱26上方设有止水排气阀28 ；如图7所示， 在下水管30上装有放气止水阀36 ；本实用新型装置配套选用的太阳能热水器(集热器)25上的集热水箱26为承压 水箱，水箱上部的上进口 27和下出口 29都在水箱的上方进入集热水箱26内一段，以保证 上水管24和下水管30置换换热结束后，实现管路正常自然落差排空，并由落差排空的虹 吸作用使集热水箱26上端形成一横条空气层；如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图 12、图15、图16所示，该装置设有控制仪表19，控制各个功能部件、阀件动作完成系统各功 能程序、动作，实现太阳能制热水或者电制热水。如图4所示，本实用新型中控制仪表19通过电控线路分别与电加热器16、水温传 感器8的电控线相接。如图5、图6、图7、图15、图16所示，本实用新型中控制仪表19通过电控线路与电 加热器16、水温传感器8、循环泵6、传感器10 (可选用水流传感器、水流开关)和各电控制 阀及太阳能热水器(集热器)25集热水箱26内的温度传感器21的电控线相连接；如图8、 图9、图10、图11、图12所示，本实用新型中控制仪表19通过电控线路与电加热器16、水温 传感器8、循环泵6、传感器10 (可选用水流传感器、水流开关)、水位传感装置41 (可选用水位传感器、水位开关)、管路传感器43、(可选用水流传感器、水流开关)各电控制阀及太阳 能热水器(集热器)25集热水箱26内的温度传感器21的电控线相连接；控制仪表19通过接收各传感器发出的传感信号指挥相应的电控部件动作，实现 本实用新型装置的电制热水；或者，实现该装置的储热水箱18中的低温水与上方太阳能热 水器(集热器)25集热水箱26中的太阳能制成的高温水进行循环置换制热水，并且，置换 结束后，实现太阳能热水器(集热器)25的上水管24和下水管30中的水依靠自然落差排 空，及排空水的合理利用；实现该装置中各阀件损坏时控制仪表19接收传感器10 (可选用 水流传感器、水流开关)传感信号，自动报警，使人员可以及时维护、保证使用安全。本实用新型的工作过程是一、本实用新型装置的单独使用电加热制热水模式如图4所示，将系统安装完毕，向储热水箱18中注水打开混水阀33，自来水顶进 储热水箱18中，将储热水箱18中的空气通过混水阀33顶出，混水阀33出水、关闭混水阀 33，储热水箱18上满水；开启控制仪表19电源，本实用新型装置可以设置和启动如同储水 式电热水器所有功能程序和热水的使用方式；启动电加热使储热水箱18中的水温升至设 定的温度，打开混水阀旋至热水端，此时，循环管路控制阀5 (可选用电磁阀)切断进水管路 2与循环上水管路7的连通；控制阀20切断出水管路22与循环下水管路17的连通；带压 自来水不能进入循环上水管路7和循环下水管路17中，只能通过进水管路2顶进储热水箱 18，将储热水箱18中的热水通过出水管路22、热水管路32顶出混水阀33，旋转混水阀33， 调节出水温度。电加热出现的膨胀热水通过泄压阀4排出，使储热水箱18中水压力保持一 定限值，当自来水停水时止回阀3止回切断储热水箱18与自来水管路31的连通，使储热水 箱18中的水不能流进自来水管路31中，以保证储热水箱18不能被电加热干烧。二、本实用新型的几种利用太阳能和电双用制热水模式案例工作过程1、系统安装及储热水箱18上水如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，将上水管路接 口 12、下水管路接口 15，分别与太阳能热水器(集热器)的上水管24、下水管30相连；如 图5、图6、图7、图15、图16所示，将排放管接口 9与排空管路34相连；如图8、图9、图10、 图11、图12所示，将溢流管口 37与排空管路34相连。如图5、图6、图7、图8、图9、图10、 图11、图12、图15、图16所示，将系统安装完毕，开启混水阀33，旋至热水端，自来水顶进储 热水箱18，向储热水箱18中注水，将储热水箱18中的空气从混水阀33顶出，混水阀33出 水，关闭混水阀33，储热水箱18被注满水；此过程中，如图5、图7、图10、图11、图15所示， 循环管路控制阀5 (可选用电磁阀)切断进水管路2与循环上水管路7的连通；控制阀20 切断出水管路22与循环下水管路17的连通；如图6、图8、图9、图12、图16所示，循环管路 控制阀5 (可选用电磁阀)切断出水管路22与循环上水管路7的连通；控制阀20切断进水 管路2与循环下水管路17的连通；如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图15、 图16所示带压自来水不能通过循环上水管路7和循环下水管路17进入太阳能热水器(集 热器)25的上水管24、下水管30中；2、本实用新型装置配套的太阳能热水器(集热器)25集热水箱26上水储热水箱18中注满水后，开启控制仪表19电源，启动集热水箱26上水程序(按 控制仪表19上水键)排空阀11 (可选用电磁阀)关闭，如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，循环管路控制阀5 (可选用电磁阀)开启；如图5、图7、图 10、图11、图15所示，带压自来水通过进水管路2进入循环上水管路7 ；如图6、图8、图9、 图12、图16所示，带压自来水顶进储热水箱18中，将储热水箱18中的水通过出水管路22 顶进循环上水管路7 ；如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，进 入循环上水管路7中的带压水；或者，带压自来水又进入太阳能热水器(集热器)25的上水 管24，再流进集热水箱26中；如图5、图6、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示， 如控制阀20选用电控阀(可选用电磁阀)(水流控制阀13可选用单向止回阀)，控制阀20 开启；如图5、图10、图11、图15所示，带压自来水顶进储热水箱18中，将储热水箱18中的 水通过出水管路22顶进循环下水管路17 ；如图6、图8、图9、图12、图16所示，带压自来水 通过进水管路2进入循环下水管路17;如图5、图6、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图 16所示，进入循环下水管路17带压水；或者，带压自来水再进入太阳能热水器(集热器)的 下水管30，流进集热水箱26中；如控制阀20选用止回阀、水流控制阀13选用电控阀(可 选用电磁阀)，水流控制阀13开启，带压自来水；或者，从储热水箱18中被带压自来水顶出 来的带压水通过循环上水管路7，一部分经过排放管路14进入下水管30，流进集热水箱26 中，另一部分进入上水管24，流进集热水箱26中；如图5、图6、图8、图9、图10、图11、图12、 图15、图16所示，带压水通过上水管24、下水管30进入集热水箱26内，将上水管24、下水 管30内的空气和集热水箱26内上方的前次管路排空形成的空气层中的空气都通过集热水 箱26上方的止水排气阀28排出，带压水将集热水箱26内上方的空气层添满水，使集热水 箱26及上水管24和下水管30与本实用新型装置处于同一密闭承压系统；如图7所示，进 入循环上水管路7中的带压自来水进入太阳能热水器(集热器)25的上水管24，流进集热 水箱26中，此过程中，将上水管24内的空气和集热水箱26内上方的前次管路排空时的虹 吸作用形成一横条空气层中的空气都通过集热水箱26上方的止水排气阀28排出；或者，通 过下水管30上的放气止水阀36排出，如控制阀20选用逆止阀，控制阀20单向逆止作用， 切断出水管路22至下水管接口 15方向的、出水管路22与循环下水管路17之间的管路连 通，带压水无法通过循环下水管路17进入下水管30中；如水流控制阀13选用逆止阀，水流 控制阀13 (可选用单向止回阀)单向逆止，切断排放管路14的循环上水管路7至循环下水 管路17方向的连通；带压水无法通过循环上水管路7、排放管路14、循环下水管路17进入 下水管30中；此时，带压自来水将集热水箱26内上方的空气层添满水后，将集热水箱26内 的高温水顶出集热水箱26进入下水管30中，将下水管30中注满水，下水管30中的空气通 过放气止水阀36排出；此时，集热水箱26及上水管24和下水管30与本实用新型装置处于 同一密闭承压系统。如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，完成 本实用新型装置配套的太阳能热水器(集热器)25集热水箱26上水程序后，可以通过控制 仪表19自动或者手动停止上水程序如图5、图7、图10、图11、图15所示，循环管路控制阀 5 (可选用电磁阀)关闭，切断进水管路2与循环上水管路7的连通；如图5、图10、图11、图 15所示，如控制阀20选用电控阀(可选用电磁阀)，控制阀20关闭，切断出水管路22与循 环下水管路17的连通；如图5、图7、图10、图11、图15所示，如控制阀20选用逆止阀，控制 阀20单向逆止作用，切断出水管路22与循环下水管路17至下水管30方向的连通；如图6、 图8、图9、图12、图16所示，循环管路控制阀5 (可选用电磁阀)关闭，切断出水管路22与 循环上水管路7的连通；如控制阀20选用电控阀(可选用电磁阀)，控制阀20关闭，切断进
13水管路2与循环下水管路17的连通；如控制阀20选用逆止阀，控制阀20单向逆止，切断进 水管路2与循环下水管路17至下水管30方向的连通；如图5、图6、图7、图8、图9、图10、 图11、图12、图15、图16所示，带压水或者带压自来水不能通过循环上水管路7和循环下 水管路17进入太阳能热水器(集热器)25的上水管24、下水管30中；此时，排空阀11 (可 选用电磁阀)开启，如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，如水 流控制阀13选用逆止阀，水流控制阀13的单向逆止作用，只切断排放管路14的循环上水 管路7至循环下水管路17方向的连通，而循环下水管路17至循环上水管路7方向排放管 路14为开通状态；如图5、图6、图7、图15、图16所示，上水管24、下水管30中的水都能经 排放管路14及通过排放管接口 9与排放管路14相连通的排空管路34进行自然落差排空， 流出系统外，流向地漏35 ；如图8、图9、图10、图11、图12所示，上水管24、下水管30中的 水都能通过排放管路14、排放管接口 9，进行自然落差排空，流入副水箱38中；如图5、图6、 图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，如水流控制阀13选用电控阀(可选用电磁 阀)，水流控制阀13开启状态；如图5、图6、图15、图16所示，上水管24、下水管30中的水 都能通过排放管路14进行自然落差排空，流出系统外。如图8、图9、图10、图11、图12所 示，上水管24、下水管30中的水都能通过排放管路14、排放管接口 9，进行自然落差排空，流 入副水箱38中。与本实用新型装置配套选用的太阳能热水器(集热器)25上的集热水箱26上部 的上进口 27和下出口 29都在水箱的上方，并进入集热水箱26内一段，致使进行自然落差 排空时形成虹吸作用，使集热水箱26上端形成一横条空气层。3、本实用新型装置的太阳能制热水过程(本实用新型装置的储热水箱18与本实 用新型装置配套选用的太阳能热水器(集热器)25的集热水箱26置换热水过程)智能启动程序可以设定当太阳能热水器(集热器)25吸收光能使集热水箱26中 的水温达到设定的温度时(可设定45-70°C )且储热水箱18与集热水箱26水温温度差达 到设定值时(可设定8-30°C )控制仪表19接收水温传感器8和温度传感器21的温度传 感信号，发出指令，系统自动启动储热水箱18与太阳能热水器(集热器)集热水箱26置换 热水程序；手动启动程序当太阳能热水器(集热器)25吸收光能使集热水箱26中的水温 达到一定的温度时(例如45-70°C )，储热水箱18与集热水箱26水温温度差有一定差值时 (例如8-60°C )，可手动启动储热水箱18与太阳能热水器(集热器)25集热水箱26置换热 水程序(例如可手动按控制仪表19上的“循环加热”键)。此时，如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，排空阀
11(可选用电磁阀)关闭，循环管路控制阀5(可选用电磁阀)开启；如图10所示，管路电 控阀46为开启状态。如图5、图7、图10、图11、图15所示，带压自来水通过进水管路2进入循环上水管 路7 ；如图6、图8、图9、图12、图16所示，带压自来水顶进储热水箱18中，通过出水管路22 顶出带压水进入循环上水管路7;如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图 16所示，如控制阀20选用止回阀，水流控制阀13选用电控阀(可选用电磁阀)；如图5、图
7、图10、图11、图15所示，控制阀20单向逆止作用，切断出水管路22与循环下水管路17 至下水管30方向管路的连通；带压水不能通过循环下水管路17进入下水管30，如图6、图
8、图9、图12、图16所示，控制阀20单向逆止作用，切断进水管路2与循环下水管路17至
14下水管30方向管路的连通，带压自来水不能通过循环下水管路17进入下水管30 ；此时，如 图5、图6、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，水流控制阀13开启，带压水；或 者，带压自来水只能通过循环上水管路7，一部分经过排放管路14进入下水管30，流进集热 水箱26中，另一部分直接进入上水管24，流进集热水箱26中；如图5、图6、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，如控制阀20选用电 控阀(可选用电磁阀)(水流控制阀13可选用单向止回阀)，控制阀20开启，如图5、图10、 图11、图15所示，带压自来水顶进储热水箱18中，通过出水管路22顶出带压水进入循环 下水管路17 ；如图6、图8、图9、图12、图16所示，带压自来水通过进水管路2进入循环下 水管路17 ；如图5、图6、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，进入循环下水管路 17带压水再进入太阳能热水器(集热器)的下水管30，流进集热水箱26中；如图5、图6、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，带压水通过上水管 24、下水管30进入集热水箱26内，将上水管24、下水管30内的空气和集热水箱26内上方 的前次管路排空形成的空气层中的空气都通过集热水箱26上方的止水排气阀28排出，带 压水将集热水箱26内上方的空气层添满水，使集热水箱26及上水管24和下水管30与本实 用新型装置处于同一密闭承压系统；此时，如水流控制阀13选用电控阀(可选用电磁阀)， 水流控制阀13关闭，切断循环上水管路7与循环下水管路17之间的排放管路14 ；如水流 控制阀13选用逆止阀(可选用单向止回阀)，水流控制阀13单向逆止，切断排放管路14的 循环上水管路7至循环下水管路17方向的连通，此时，如图10所示，自动阀44(可选用电 磁阀)为关闭状态；此时，如图5、图6、图8、图9、图10、图11所示，循环泵6 (可选用静音 屏蔽泵，功率60W-120W)启动，将储热水箱18中低温水抽出，经循环上水管路7进入太阳 能热水器(集热器)的上水管24，流进集热水箱26中，将集热水箱26中高温水顶出经下 水管30、循环下水管路17流进储热水箱18中，在同一密闭承压状态下进行集热水箱26与 储热水箱18的冷热水置换；如图12、图15、图16所示，此时，循环泵6 (可选用静音屏蔽泵， 功率60W-120W)启动，将储热水箱18中低温水顶出，经循环上水管路7进入太阳能热水器 (集热器)的上水管24，流进集热水箱26中，将集热水箱26中高温水顶出经下水管30、循 环下水管路17，在循环泵6作用下顶进储热水箱18中，在同一密闭承压状态下进行集热水 箱26与储热水箱18的冷热水置换；如图7所示，控制阀20可选用止回阀，控制阀20单向逆止作用，切断出水管路22 与循环下水管路17至下水管30方向管路的连通；带压水不能通过循环下水管路17进入下 水管30 ；水流控制阀13可选用逆止阀(可选用单向止回阀)，水流控制阀13单向逆止，切 断排放管路14的循环上水管路7至循环下水管路17方向的连通，因此进入循环上水管路 7中的带压自来水只能经太阳能热水器(集热器)的上水管24，流进集热水箱26中，此过 程中，将上水管24内的空气和集热水箱26内上方的前次管路排空时的虹吸作用形成一横 条空气层中的空气都通过集热水箱26上方的止水排气阀28排出；或者，通过下水管30上 的放气止水阀36排出，带压自来水将集热水箱26内上方的空气层添满水后，将集热水箱26 内的高温水顶出集热水箱26进入下水管30中，将下水管30中注满水，下水管30中的空气 通过放气止水阀36排出，此时集热水箱26及上水管24和下水管30与本实用新型装置处 于同一密闭承压系统；此时，循环泵6 (可选用静音屏蔽泵，功率60W-120W)启动，由于水流 控制阀13的单向逆止作用，从储热水箱18中抽出低温水，只能经循环上水管路7进入太阳能热水器(集热器)的上水管24，流进集热水箱26中，将集热水箱26中高温水顶出经下水 管30、循环下水管路17流进储热水箱18中，在同一密闭承压状态下进行集热水箱26与储 热水箱18的冷热水置换；如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示， 置换结束后，循环泵6停止；如图5、图7、图10、图11、图15所示，循环管路控制阀5 (可选 用电磁阀)关闭，切断进水管路2与循环上水管路7的连通；如图5、图10、图11、图15所 示，如控制阀20选用电控阀(可选用电磁阀)，控制阀20关闭，切断出水管路22与循环下 水管路17的连通；如图5、图7、图10、图11、图15所示，如控制阀20选用逆止阀，控制阀20 单向逆止作用，切断出水管路22与循环下水管路17的、出水管路22至下水管接口 15方向 的管路连通；如图6、图8、图9、图12、图16所示，循环管路控制阀5 (可选用电磁阀)关闭， 切断出水管路22与循环上水管路7的连通；如控制阀20选用电控阀(可选用电磁阀)，控 制阀20关闭，切断进水管路2与循环下水管路17的连通；如控制阀20选用逆止阀，控制阀 20单向逆止作用，切断进水管路2与循环下水管路17的、进水管路2至下水管接口 15方 向管路的连通；如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，带压自来 水；或者，从储热水箱18中被带压自来水顶出的带压水不能通过循环上水管路7和循环下 水管路17进入太阳能热水器(集热器)的上水管24、下水管30中；此时，排空阀11 (可选 用电磁阀)开启，如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，如水流 控制阀13选用逆止阀，水流控制阀13的单向逆止作用，只切断排放管路14的循环上水管 路7至循环下水管路17方向的连通，而循环下水管路17至循环上水管路7方向的排放管 路14为开通状态；如图5、图6、图7、图15、图16所示，上水管24、下水管30中的水都能经 排放管路14及通过排放管接口 9与排放管路14相连通的排空管路34进行自然落差排空， 流出系统外，流向地漏35 ；如图8、图9、图10、图11、图12所示，上水管24、下水管30中的 水都能通过排放管路14、排放管接口 9，进行自然落差排空，流入副水箱38中，当副水箱38 水满时可通过溢流管口 37经排空管路34排出系统外(可排入地漏35中)。如图5、图6、 图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，如水流控制阀13选用电控阀(可选用电磁 阀)，水流控制阀13开启；如图5、图6、图15、图16所示，上水管24、下水管30中的水都能 通过排放管路14进行自然落差排空，流出系统外；如图8、图9、图10、图11、图12所示，上 水管24、下水管30中的水能通过排放管路14、排放管接口 9，进行自然落差排空，流入副水 箱38中，当副水箱38水满时可通过溢流管口 37经排空管路34排出系统外(可排入地漏 35 中)。与本实用新型装置配套选用的太阳能热水器(集热器)25上的集热水箱26上部 的上进口 27和下出口 29都在水箱的上方，并进入集热水箱26内一段，致使进行自然落差 排空时形成虹吸作用，使集热水箱26上端形成一横条空气层；本实用新型装置的储热水箱18与本实用新型装置配套选用的太阳能热水器(集 热器)25的集热水箱26置换热水结束，完成一次太阳能制热水过程。对本实用新型装置的储热水箱18和与本实用新型装置配套选用的太阳能热水器 (集热器)25的集热水箱26的容量及太阳能集热器面积进行科学合理的匹配设计，就能达 到节水、节能、实现全面推广的目的。4、本实用新型装置的电加热制热水过程如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，当太阳能制热水温度不够时，可以如同使用储水式电热水器一样，可手动或者自动启动电加热程序，完成电 加热制热水模式。5、本实用新型装置的热水使用过程a、本实用新型装置非置换换热状态下如图5、图7、图10、图11、图15所示，循环管路控制阀5 (可选用电磁阀)关闭切 断进水管路2与循环上水管路7的连通；如图5、图10、图11、图15所示，如控制阀20选用 电控阀(可选用电磁阀)，控制阀20关闭，切断出水管路22与循环下水管路17的连通；如 图5、图7、图10、图11、图15所示，如控制阀20选用逆止阀，控制阀20单向逆止作用，切断 出水管路22与循环下水管路17至下水管30方向的管路连通；如图6、图8、图9、图12、图 16所示，循环管路控制阀5 (可选用电磁阀)切断出水管路22与循环上水管路7的连通；如 控制阀20选用电控阀(可选用电磁阀)，控制阀20关闭，切断进水管路2与循环下水管路 17的连通；如控制阀20选用逆止阀，控制阀20单向逆止，切断进水管路2与循环下水管路 17至下水管30方向的管路连通；如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图 16所示，带压自来水不能通过循环上水管路7和循环下水管路17进入太阳能热水器(集热 器)的上水管24、下水管30中；如图8、图9、图10、图11、图12所示，节水管路39上设有 节水管路阀40 (可以选用单向止回阀)，由于其逆止切断作用，带压自来水无法通过节水管 路39进入副水箱38中；如图5、图6、图7、图15、图16所示，打开混水阀33，自来水通过进 水管路2顶进储热水箱18中，将储热水箱18中的热水经过出水管路22顶出混水阀33 ；如图8、图9、图10、图11、图12所示，打开混水阀33，自来水通过进水管路2顶进储 热水箱18中，将储热水箱18中的热水顶出，经过出水管路22时，管路传感器43 (可选用水 流传感器、水流开关)动作，此时如副水箱38中的水位高过设定值时，水位传感装置41 (可 选用水位传感器、水位开关)动作，控制仪表19接受信号发出指令，进水控制阀42 (可选用 电磁阀)关闭，自来水不能进入储热水箱18中，此时循环泵6启动；如图8所示，循环泵6 抽储热水箱18中的热水，经出水管路22顶出混水阀33，使储热水箱18处于负压状态，此时 副水箱38中的水在储热水箱18的负压作用，经节水管路39、进水管路2进入储热水箱18 中，当副水箱38中的水位降到设定值时，水位传感装置41动作，控制仪表19接受信号发出 指令，循环泵6停止，进水控制阀42 (可选用电磁阀)开启，自来水再次进入储热水箱18中 将储热水箱18中的热水继续经出水管路22顶出混水阀33，继续进行热水的使用；如图9所 示，循环泵6直接抽副水箱38中的水，经出水管路22顶出混水阀33，当副水箱38中的水位 降到设定值时，水位传感装置41动作，控制仪表19接受信号发出指令，进水控制阀42 (可 选周电磁阀)开启，自来水再次进入储热水箱18中将储热水箱18中的热水继续经出水管 路22顶出混水阀33，继续进行热水的使用；如图10所示，管路电控阀46 (可选用电磁阀) 关闭，顶水管路45上的自动阀44 (可选用电磁阀)开启，循环泵6直接通过节水管路39抽 副水箱38中的水，经进水管路2进入储热水箱18中，将储热水箱18中的热水经出水管路 22顶出混水阀33，当副水箱38中的水位降到设定值时，水位传感装置41 (可选用水位传感 器、水位开关)动作，控制仪表19接受信号发出指令，循环泵6停止，管路电控阀46 (可选 用电磁阀)开启，自动阀44(可选用电磁阀)关闭，进水控制阀42 (可选用电磁阀)开启， 自来水再次进入储热水箱18中将储热水箱18中的热水继续经出水管路22顶出混水阀33， 继续进行热水的使用；
17[0086]如图11所示，循环泵6为双向循环增压泵，循环泵6反向增压，系统循环换热时循 环泵6的出水口变成进水口，进水口变成出水口，通过节水管路39直接抽副水箱38中的 水，经进水管路2顶进储热水箱18中，将储热水箱18中的热水经出水管路22顶出混水阀 33，当副水箱38中的水位降到设定值时，水位传感装置41 (可选用水位传感器、水位开关) 动作，控制仪表19接受信号发出指令，循环泵6停止，进水控制阀42(可选用电磁阀)开启， 自来水再次进入储热水箱18中将储热水箱18中的热水继续经出水管路22顶出混水阀33， 继续进行热水的使用；如图12所示，循环泵6直接通过节水管路39抽副水箱38中的水，经进水管路2 进入储热水箱18中，将储热水箱18中的热水经出水管路22顶出混水阀33，当副水箱38中 的水位降到设定值时，水位传感装置41 (可选用水位传感器、水位开关)动作，控制仪表19 接受信号发出指令，循环泵6停止，进水控制阀42开启，自来水再次进入储热水箱18中将 储热水箱18中的热水继续经出水管路22顶出混水阀33，继续进行热水的使用；b、置换换热状态下如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，储热水箱18与
集热水箱26及上水管24和下水管30处于同一密闭承压系统，循环泵6启动，集热水箱26 中的高温水与储热水箱18中低温水进行置换，打开混水阀33 ；如图5、图7、图10、图11、图 15所示，可以实现带压自来水在循环泵6的作用下通过循环上水管路7、上水管24顶进集 热水箱26中，将集热水箱26中热水通过下水管30、循环下水管路17、出水管路22顶出混 水阀33 ；如图6、图8、图9所示，自来水可以通过进水管路2顶进储热水箱18中，将储热水 箱18中的热水，经出水管路22顶出混水阀33 ；如图12、图16所示，自来水可以通过进水管 路2顶进储热水箱18中，将储热水箱18中的热水，经出水管路22顶出混水阀33 ；或者，自 来水和通过循环泵6作用置换下的集热水箱26中的高温水一同经进水管路2顶进储热水 箱18中，将储热水箱18中的热水，经出水管路22顶出混水阀33 ；如图8、图9、图10、图11、图12所示，在系统置换换热状态下，控制仪表19可以不 接受管路传感器43 (可选用水流传感器)和水位传感装置41 (可选用水位传感器、水位开 关)的动作信号，进水控制阀42处于开启状态；6、本实用新型装置中节水管路39上节水管路阀40的作用在本实用新型的几种利用太阳能和电双用制热水模式案例中，当储热水箱18上 水、太阳能热水器(集热器)25集热水箱26上水、太阳能制热水及热水使用时，如图8所示， 与进水管路2连通的节水管路39上设有节水管路阀40(可以选用单向止回阀)，逆止切断 节水管路39的进水管路2至副水箱38方向的连通，带压自来水无法通过节水管路39进入 副水箱38中；如图9所示，与出水管路22连通的节水管路39上设有节水管路阀40(可以 选用单向止回阀)，逆止切断节水管路39的出水管路22至副水箱38方向的连通，带压自 来水无法通过节水管路39进入副水箱38中；如图10所示，与循环泵6进水口和管路电控 阀46 (可选用电磁阀)之间的管路连通的节水管路39上设有节水管路阀40 (可以选用单 向止回阀)，逆止切断循环泵6进水口和管路电控阀46(可选用电磁阀)之间的管路至副 水箱38方向的节水管路39的连通，带压自来水无法通过节水管路39进入副水箱38中；如 图11所示，与在循环泵6出水口和循环管路控制阀5 (可选用电磁阀)之间的管路连通的 节水管路39上设有节水管路阀40(可以选用单向止回阀)，逆止切断循环泵6出水口和循环管路控制阀5之间的管路至副水箱38方向的节水管路39的连通，带压自来水无法通过 节水管路39进入副水箱38中；如图12所示，与在循环泵6进水口与控制阀20之间的管路 连通的节水管路39上设有节水管路阀40(可以选用单向止回阀)，逆止切断循环泵6进水 口与控制阀20之间的管路至副水箱38方向的节水管路39的连通，带压自来水无法通过节 水管路39进入副水箱38中；7、本实用新型装置管路防冻安全排空及报警工作过程在本实用新型装置与其配套的太阳能热水器(集热器)25循环置换热水结束后， 如图5、图7、图10、图11、图15所示，循环管路控制阀5关闭切断进水管路2与循环上水管 路7的连通；控制阀20切断出水管路22与循环下水管路17的连通；如图6、图8、图9、图 12、图16所示，循环管路控制阀5切断出水管路22与循环上水管路7的连通；控制阀20切 断进水管路2与循环下水管路17的连通，如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、 图15、图16所示，带压自来水不能通过循环上水管路7和循环下水管路17进入太阳能热水 器(集热器)的上水管24、下水管30中，此时，排空阀11(可选用电磁阀)开启，如水流控 制阀13选用逆止阀，水流控制阀13的单向逆止作用，只切断排放管路14的循环上水管路 7至循环下水管路17方向的连通，而循环下水管路17至循环上水管路7方向的排放管路 14为开通状态；如图5、图6、图8、图9、图10、图11、图12、图15、图16所示，如水流控制阀 13选用电控阀(可选用电磁阀)，水流控制阀13开启，循环下水管路17与循环上水管路7 之间的排放管路14为开通状态；如图5、图6、图7、图15、图16所示，上水管24、下水管30 中的水都能通过排放管路14进行自然落差排空，流出系统外；如图8、图9、图10、图11、图 12所示，上水管24、下水管30中的水都能通过排放管路14、排放管接口 9，进行自然落差排 空，流入副水箱38中，完成与本实用新型装置配套的太阳能热水器(集热器)25循环置换 热水结束后的循环管路(上水管24、下水管30)防冻排空过程，此过程中，当排空水流经过 传感器10 (可选用水流传感器、水流开关)时，传感器10虽然动作，控制仪表19接收传感器 10(可选用水流传感器、水流开关)传感信号，但在限定的时间内(正常管路排空时间内) 无报警；如循环管路控制阀5损坏，如图5、图7、图10、图11、图15所示，带压自来水直接 通过进水管路2，会连续经循环上水管路7、排放管路14、排空阀11、传感器10流出系统外， 或者，流入副水箱38中；如图6、图8、图9、图12、图16所示，带压自来水经进水管路2顶进 储热水箱18中，将储热水箱18中的热水，经出水管路22顶进循环上水管路7，经排放管路 14、排空阀11、传感器10流出系统外；或者，流入副水箱38中；如控制阀20损坏，如图5、图7、图10、图11、图15所示，带压自来水经进水管路2 顶进储热水箱18中，将储热水箱18中的热水，经出水管路22顶进循环下水管路17，经循环 下水管路17与循环上水管路7之间的排放管路14(水流控制阀13为开启状态的电磁阀； 或者，单向止回阀)通过排空阀11、传感器10流出系统外，或者，流入副水箱38中；如图6、 图8、图9、图12、图16所示，带压自来水直接通过进水管路2，会连续经循环下水管路17、经 循环下水管路17与循环上水管路7之间的排放管路14(水流控制阀13为开启状态的电磁 阀，或者，单向止回阀)、排空阀11、传感器10流出系统外；或者，流入副水箱38中；当循环管路控制阀5或者控制阀20损坏时，本实用新型装置会出现上述的水流 连续外排现象，当水流外排时间超过限定的时间(正常管路排空时间)时，控制仪表19接
19收传感器10 (可选用水流传感器、水流开关)传感信号超过限定的时间(正常管路排空时 间)，控制仪表19报警，使人员可以及时维护、保证排空管路防冻及使用安全。 本实用新型装置除了和储水式电热水器一样，外部都设有进水口和出水口以外， 外部还设有上水管接口和下水管接口及排放管接口，按储水式电热水器相同的安装方式将 进水口和出水口分别与自来水管路和热水管路相连，将水箱上满水，通电启动电加热后，就 可以完成电制热水过程，具有储水式电热水器所有功能特点和热水的使用方式；如果将上 水管路接口、下水管路接口和排放管接口的管口分别与太阳能热水器(集热器)的上水管 和下水管相连及再与一条排空管路相连，该装置储热水箱中的低温水与太阳能集热器吸收 太阳光能产生的高温水通过该装置中的低功率循环泵及各阀件、功能部件的动作进行置 换，就可以完成太阳能制热水过程，并且置换结束后太阳能热水器(集热器)的上水管和 下水管中的水可通过排空管路进行排空，排空无水的上水管和下水管无需加装电伴热带； 该装置可以在室内任意用水点安装，输水管线短、即开加热，另外本实用新型装置增设副水 箱、报警装置的设计，即节水又节能，维护及时，运行更加安全可靠。
权利要求一种采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置，其特征在于该装置设有储热水箱(18)，储热水箱(18)内设有水温传感器(8)，储热水箱(18)连有进水管路(2)和出水管路(22)，储热水箱(18)内装有电加热器(16)，进水管路(2)一端设有进水口(1)，出水管路(22)一端设有出水口(23)；进水管路(2)连有循环上水管路(7)，出水管路(22)连有循环下水管路(17)；或者，进水管路(2)连有循环下水管路(17)，出水管路(22)连有循环上水管路(7)；循环上水管路(7)一端设有上水管接口(12)，循环下水管路(17)一端设有下水管接口(15)，循环上水管路(7)和循环下水管路(17)连通排放管路(14)，循环上水管路(7)和循环下水管路(17)之间的排放管路(14)上装有水流控制阀(13)，排放管路(14)的排空端管路上装有排空阀(11)，排放管路(14)的排空端上设有排放管接口(9)，在循环上水管路(7)上装有循环管路控制阀(5)，循环下水管路(17)上装有控制阀(20)；在进水管路(2)与循环上水管路(7)连通的管路上装有循环泵(6)，或者，在出水管路(22)与循环上水管路(7)连通的管路上装有循环泵(6)，或者，在出水管路(22)与循环下水管路(17)连通的管路上装有循环泵(6)，或者，在进水管路(2)与循环下水管路(17)连通的管路上装有循环泵(6)。
2.按照权利要求1所述的采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置， 其特征在于在该装置的排放管路(14) 一端的排放管接口(9)上连有副水箱(38)，副水箱 (38)上端设有溢流管口(37)。
3.按照权利要求2所述的采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置， 其特征在于在该装置的副水箱(38)内设有水位传感装置(41)。
4.按照权利要求1所述的采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置， 其特征在于在该装置的进水管路(2)上连有节水管路(39)；或者，在出水管路(22)上连有节水管路(39)；或者，在循环泵(6)出水口与循环管路控制阀(5)之间的管路上连有顶水管路(45)，顶 水管路(45)另一端与进水管路(2)连通，顶水管路(45)上设有自动阀(44)，在循环泵(6) 进水口的管路上装有管路电控阀(46)，在循环泵(6)进水口与管路电控阀(46)之间的管路 上连有节水管路(39)；或者，在循环泵(6)出水口与循环管路控制阀(5)之间的管路上连有节水管路(39)；或者，在循环泵(6)进水口与控制阀(20)之间的管路上连有节水管路(39)；在节水管路(39)上设有节水管路阀(40)，节水管路(39)另一端连通副水箱(38)，在 该装置的进水管路(2)上设有进水控制阀(42)。
5.按照权利要求1所述的采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置， 其特征在于在该装置的出水管路(22)上设有管路传感器(43)。
6.按照权利要求1所述的采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置， 其特征在于在该装置的在排放管路(14)的排空端管路上装有传感器(10)。
7.按照权利要求1或2所述的采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装 置，其特征在于在该装置的排放管路(14) 一端的排放管接口(9)上连有排空管路(34)； 或者，在该装置的副水箱(38)的溢流管口(37)上连有排空管路(34)。
8.按照权利要求1所述的采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置，其特征在于在进水管路(2)上装有泄压阀(4)。
9.按照权利要求1所述的采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置， 其特征在于在该装置的进水管路(2)上装有止回阀(3)。
10.按照权利要求1所述的采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装 置，其特征在于该装置设有控制系统各个部件、阀件动作完成系统功能作用的控制仪表 (19)。
专利摘要本实用新型涉及太阳能热水器和电热水器领域，具体是一种采用低功率泵与太阳能热水器置换热水的储热水组合装置。该装置设有储热水箱，电加热器，循环泵等，该装置除了和储水式电热水器一样在水箱外面设有进水口和出水口以外，还设有上水管接口和下水管接口及排放管接口，按储水式电热水器方式安装，具有储水式电热水器所有功能特点和热水的使用方式，再将上水管接口和下水管接口分别与楼顶(上方)的太阳能热水器(集热器)的上水管和下水管相连，储热水箱中的低温水与太阳能热水器(集热器)吸收太阳光能产生的高温水通过低功率循环泵进行置换，则该装置中的热水就可以通过太阳能制成，以解决储水式电热水器单一的依靠电加热的大量耗电问题。
文档编号F24H1/20GK201764711SQ20102050732
公开日2011年3月16日 申请日期2010年8月27日 优先权日2010年8月27日
发明者王克涛 申请人:王克涛