CN201875878U - 一种太阳能光电互补电热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能光电互补电热水器，包括交流发热管、承压式贮水箱、保温层、法兰盘，交流发热管通过交流限温器与交流温控器连接，交流温控器接有220V交流电源，电热水器还包括直流发热管，直流发热管与直流温控器一端相连接，直流温控器的另一端与太阳能电池组件相连接。采用上述结构，本实用新型具有以下优点：1、有光照时，不用市电，节能能源，在冬季及阴雨天时可以用交流220V市电进行补充加热；2、太阳能电池组件体积小、重量轻，成本降低、结构简单；3、交流发热管通过控制器和限温器接通220V交流电来加热贮水箱内水，两发热管可同时工作，也可任一发热管工作，为人们提供热水。

Description

一种太阳能光电互补电热水器

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能电池组件的家用电热水器，尤其涉及使用直流和交流220V双发热管的太阳能光电互补电热水器。

背景技术

太阳能发电作为清洁和取之不尽的能源而被广泛使用，并对其进行了各种研究和开发。另外，太阳能发电能源存取和使用的***也在积极的开发中。

目前，公知的家用热水器有：电热水器、燃气热水器、集热器式太阳热水器和空气源热水器，但是，电热水器和燃气热水器需用220V市电和燃气其能耗高、使用费用较高；传统的集热器式太阳能热水器虽然使用成本较低，但在高层住宅和一些花园式房顶上无法安装，且有电辅助加热的集热器式太阳能热水器的使用条件是长期暴露在露天，对于电路***的防护上就提出了苛刻的要求，有关规定：太阳能热水器不能使用电加热***或辅助电加热***；壁挂式太阳能热水器因为要照顾到家居的美观，安装位置难度大且因为是安装在室外，受安装位置和空间的太小的局限性(一般高层的阳台的承重力和面积只允许装容量有限的壁挂式太阳能)，容量小、房屋装饰后安装难度大、不美观。现行的集热器式太阳能热水器多为常压水箱，进出水不方便。利用介质的传导热能的太阳能热水器也存在着管道布置的问题和冬季及阴雨天使用的问题。空气源热水器也存在结构复杂、工作可靠性及噪声问题。

家用电热水器采用220V电压，发热管工作电压都为交流220V，但是，交流220V发热管只许工作额定的电压中；目前太阳能组件发电的都为直流电，技术上需要经过逆变为交流220V才能供电热水器使用。在这种情况下，研制出一种适于安装在房顶、阳台、墙面、地面的光电互补的冬季及阴雨天都能使用、能耗少、使用方便的电热水器是现有技术需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种可同时使用直流和交流220V双发热管的太阳能光电互补电热水器。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种太阳能光电互补电热水器，包括交流发热管、承压式贮水箱、保温层、法兰盘，所述的交流发热管通过交流限温器与交流温控器连接，交流温控器接有220V交流电源，所述的电热水器还包括直流发热管，所述的直流发热管与直流温控器一端相连接，直流温控器的另一端与太阳能电池组件相连接。

所述的直流发热管的端部和交流发热管的端部连接在法兰盘上构成交直流发热装置，所述的交直流发热装置设置在承压式贮水箱内。

所述的直流发热管和交流发热管均为一体型发热管。

所述的太阳能电池组件与直流发热管为常通状态。

本实用新型采用上述结构，具有以下优点：1、有光照时太阳能电池组件产生的电能通过导线向热水器直流电热管输送电能，使直流发热器加热贮水箱内的水，不用市电，节能能源，在冬季及阴雨天时可以用交流220V市电进行补充加热，四季都可使用；2、太阳能电池组件体积小、重量轻、可安装在阳台、墙面、窗外位置。热水器***中的不需要控制器，也没有蓄电池和逆变器，成本降低、结构简单；3、采用太阳能直接供电给发热元件，减少太阳能发电***中的控制器、逆变器及蓄电池的存取和释放过程中造成的损失，提高了太阳能的利用效率；此***中不采用蓄电池存储电能，解决了太阳能电池组件电能转化日常用能源的***造价和电池使用年限的问题、可在日常生活中大范围使用太阳能电池组件；4、贮水箱采用承压式，自动进水，贮水箱可安装在室内，而不用安装在屋顶、室外，进出水管路短，不需人工上水，管路水量和热量损耗少。贮水箱室内吊装，室外无冷热水管道，冬天的情况下贮水箱和管道基本不结冰或不冻坏，能正常使用；5、有效利用太阳能发电，使用费用低，而且在冬季、阴雨天和无光照时可以用交流220V市电进行补充加热，四季都可使用。太阳能电池组件体积小、安装位置范围广和方便，可以在活动房、高层建筑、流动设施和太阳能领域使用。也可利用薄膜太阳能电池安装在特种场合。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明；

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中直流发热管、交流发热管连接在法兰盘上的结构示意图；

图3为本实用新型中直流发热管、交流发热管连接在法兰盘上的结构示意图；

图4为本实用新型中法兰盘上各连接点的结构示意图；

图5为本实用新型中控制电路的结构图；

在图1～图5中，1、太阳能电池组件；2、直流发热管；3、交流发热管；4、法兰盘；5、热水器外壳；6、热水器内胆；7、保温层；8、直流温控器；9、交流限温器；10、交流温控器；11、进水口；12、出水口；13、感温管；14、另一个感温管；15、直流发热管第一接线端；16、直流发热管第二接线端；17、交流发热管第一接线端；18、交流发热管第二接线端；19、第一指示灯；20、第二指示灯。

具体实施方式

如图1～图4所示一种太阳能光电互补电热水器，包括交流发热管3、承压式贮水箱、保温层7、法兰盘4，交流发热管3通过交流限温器9与交流温控器10连接，交流温控器10接有220V交流电源，电热水器还包括直流发热管2，直流发热管2与直流温控器8一端相连接，直流温控器8的另一端与太阳能电池组件1相连接。直流发热管2的端部和交流发热管3的端部连接在法兰盘4上构成交直流发热装置，交直流发热装置设置在承压式贮水箱内。直流发热管2和交流发热管3均为一体型发热管。直流温控器8可为自动复位限温器。交流限温器9为手动复位限温器。太阳能电池组件1与直流发热管2为常通状态。

太阳能电池组件1、直流温控器8与直流发热管2通过导线串联，交流发热管3、交流限温器9和交流温控器10通过导线串联并由插头接入220V交流电，直流温控器8和交流限温器9装在电热水器外壳内，固定在法兰盘4上，贮水箱采用家用贮水式电热水器的基本构造，包括热水器外壳5、热水器内胆6、保温层7、进水口11，出水口12，法兰盘4上安装在热水器内胆6的胆口。直流发热管2在发热管法兰盘4上，一端伸入水上中，与交直流发热管3在发热管法兰盘4上，也一端伸入水上中，感温管13和另感温管14一端平行并与法兰盘4相联接，法兰盘4设有安装孔，固定在内胆6的胆口，其中间用密封圈四周密封，防止漏水。为保证人身安全和有效的采用太阳能电池组件工作电压低于36V，功率为同太阳能电池组件相同。

交直流发热管由法兰盘4、直流发热管2、交流发热管3、感温管13和另感温管14，直流发热管2和交流发热管3并列平行焊接在法兰盘4上，直流发热管2与交流发热管3安装在同一法兰盘4上，为一体型的电热水器发热元件。直流发热管2和交流发热管3为U型，向贮水箱下部弯曲，提高水箱内部水的对流，直流发热管2使用直流电，直流电连接发热管接线端15、16，电压和功率和太阳能电池电池板一致，交流发热管3接线端17、18通过控制元件接入220V交流电。感温管用来安装感温器探测管，对水温进行设定和防止热水器加热水温过高。

图5中，太阳能电池组件1、直流温控器8与直流发热管2串联，直流温控器8为常闭状态，太阳能电池组件与热水器直流发热管为常通状态，直流发热管2与指示灯19并联，识别太阳能电池组件发电状况，当水温超过75℃时直流温控器8作用停止加热，温控器也可是自动复位限温器。交流发热管3、交流限温器9和交流温控器10串联并接入220V交流电，交流发热管3与指示灯20并联识别交流220V工作状况，交流温控器10是用于设定交流加热时所需水温，交流限温器9为手动复位限温器，以保护220V交流加热时温控器电路失灵，防止水温过高，保证热水器加热安全。直流温控器8与直流发热管2都有各自的温控开关控制，电路分开，互不干扰，可独立工作。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种太阳能光电互补电热水器，包括交流发热管(3)、承压式贮水箱、保温层(7)、法兰盘(4)，所述的交流发热管(3)通过交流限温器(9)与交流温控器(10)连接，交流温控器(10)接有220V交流电源，其特征在于：所述的电热水器还包括直流发热管(2)，所述的直流发热管(2)与直流温控器(8)一端相连接，直流温控器(8)的另一端与太阳能电池组件(1)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能光电互补电热水器，其特征在于：所述的直流发热管(2)的端部和交流发热管(3)的端部连接在法兰盘(4)上构成交直流发热装置，所述的交直流发热装置设置在承压式贮水箱内。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能光电互补电热水器，其特征在于：所述的直流发热管(2)和交流发热管(3)均为一体型发热管。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能光电互补电热水器，其特征在于：所述的太阳能电池组件(1)与直流发热管(2)为常通状态。

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