專利名稱：全壓全自動熱水裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種全壓全自動熱水裝置。
背景技術：
冬季供熱水，是我國北方地區的民生保障之一。按照能源獲取方式不同，供熱水系統可分為鍋爐供熱水和太陽能供熱水兩種。其中，鍋爐供熱水既可以通過燃煤、燃油方式獲取熱能，也可以通過電加熱方式獲取能量，鍋爐供熱水是目前我國冬季供熱水的主要方式。鍋爐供熱水的弊端在于需要消耗不可再生資源，且獲取熱量過程中會產生大量污染物，造成了嚴重的環境污染。太陽能供熱水一般包括由太陽能熱水器循環供熱水的第一換熱罐，第一換熱罐內的循環水由水泵加壓后供給用戶，從而實現利用太陽能供熱水的目的。傳統的太陽能供熱水裝置雖然不消耗不可再生能源，但是其采集的太陽能熱量需要由水泵加壓后供給用戶，因此不但需要人們手動控制，而且需要消耗額外的電能，造成了節能不節電或節能不省錢的弊端。再者，由于冬季氣溫較低，造成罐體內循環水的初始溫度過低，因此傳統太陽能供熱水裝置的加熱時間都過長，導致供熱水效果較差。
發明內容
本發明要解決的技術問題是針對上述不足提供一種結構合理，無需人工控制加壓，罐體就能加壓供熱水，且使用方便的全壓全自動熱水裝置。為解決上述技術問題，本全壓全自動熱水裝置包括與自來水管連接的罐體，其結構特點是所述熱水裝置還包括與罐體連接的加熱機構，罐體上安裝有深入到罐體內腔的熱水管，熱水管的內伸端延伸到罐體內腔的上部，熱水管的外伸端安裝有熱水閥。采用上述結構，熱水管內伸端延伸到罐體內腔上部，熱水管外伸端安裝有熱水閥，罐體內腔為與自來水管連接的密封結構，熱水管內端的高度遠高于自來水管內端的高度，加熱機構可對罐體內的自來水進行加熱，受熱后的自來水向上流動，這樣就使得罐體內的上層水溫度較高而下層溫度較低。所以，當開啟熱水閥時，從熱水管內流出的就是被加熱后的熱水,且是罐體內溫度最高的自來水。隨著熱水的流出，罐體內水壓降低，自來水管內的自來水會自動補充進罐體內，因此無需加設水泵加壓供熱水，不但節約成本，而且降低了電能消耗，使用非常方便。作為一種實現方式，所述加熱機構包括設在罐體內的第一換熱罐和設在罐體外并與第一換熱罐連通的太陽能換熱機構。所述太陽能換熱機構為太陽能熱水器的熱水箱或太陽能集熱器。采用清潔能源太陽能作為加熱機構，使用十分方便且節約能源，通過第一換熱罐進行換熱，可以選擇將第一換熱罐直接與家用太陽能熱水器的熱水箱連通，或者選擇使用太陽能集熱器采集太陽能，結構均簡單，實現方便。作為進一步的實現方式，所述加熱機構還包括設在罐體內的第二換熱罐和設在罐體外并與第二換熱罐連通的地源換熱機構。采用上述結構，在罐體上設置第二換熱罐，可以使第二換熱罐和罐體構成另一個隔離開來的雙腔換熱結構，這樣，罐體內的自來水與第二換熱罐中的熱媒水就可以通過罐體罐壁進行熱交換。第二換熱罐通過第二供水管和第二回水管與地源換熱機構連接在一起，這樣，第二換熱罐與地源換熱機構就構成了新的換熱結構。在冬季，地源換熱機構可以將從地下采集的熱量加熱第二換熱罐內的熱媒水，同時第二換熱罐會對罐體內的自來水進行加熱，使之得到初次加熱。然后，太陽能熱水器會采集太陽能并對罐體內的自來水進行二次加熱，以使罐體內的自來水達到更高的溫度。這樣，經過地源熱能和太陽能的雙重提溫后，罐體就可以提供溫度更高的自來水，大大提高了冬季供熱水的效果。在夏季，太陽能熱水器通過第一換熱罐和罐體的熱交換將罐體內的自來是加熱到較高的溫度,并通過罐體和第二換熱罐的熱交換將第二換熱罐內的熱媒水加熱到較高的溫度。同時，第二換熱罐會與地源換熱機構進行熱交換，將大地中的冷氣提出并將熱媒水中的熱量源源不斷地回饋到大地中，起到了提升大地溫度的作用，這樣也就起到了為地源換熱機構冬季供熱時儲能的作用，有助于冬季供熱時能夠獲取更多的地下熱能。作為一種改進，所述地源換熱機構包括通過第二供水管和第二回水管與第二換熱罐連通的地源換熱箱，地源換熱箱上還連接有埋設于地下并由之吸收地熱能量的地熱管，地熱管上安裝有第一水泵，第二供水管或第二回水管上安裝有第二水泵。采用上述結構，地熱管埋設于大地深處，地熱管中灌裝有熱媒水，其主要作用是通過直接接觸與大地進行熱量交換。地熱管中的熱媒水的熱量傳遞給地源換熱箱，地源換熱箱再通過第二供水管和第二回水管源源不斷地將熱量傳遞給第二換熱罐，實現地源換熱箱與第二換熱罐的熱交換。作為另一種改進，所述地熱管的其中一端連接有與第二供水管直接連接的第三供水管，第三供水管上安裝有第三供水閥；地熱管的另一端連接有與第二回水管直接連接的第三回水管，第三回水管上安裝有第三回水閥。采用上述結構，通過第三供水管和第三回水管，可以將第二換熱罐和地熱管直接連接在一起，這樣就可以實現第二換熱罐和地熱管的直接熱交換。通過控制第三供水管上的第三供水閥和設置在第三回水管上第三回水閥，可以控制第三供水管和第三回水管的通斷，也就起到了控制是否需要通過地源換熱箱進行熱量交換的作用
作為一種實現方式，所述地源換熱箱包括與第二供水管和第二回水管連通的箱體和設在箱體內且與地熱管的兩端連通的換熱器。對于地源換熱箱，其主要作用是在冬季采集地熱能量對罐體進行熱量補充，在具體施工中，地源換熱箱的箱體可以作為一個總的熱能補充箱，其在地熱能量較高時采集足夠的熱量并存儲在箱體內，在需要對罐體進行熱量補充時，開啟與第二換熱罐的熱量循環通路，從而對罐體內的水進行熱量補充。綜上所述，采用這種結構的全壓全自動熱水裝置，結構合理，無需人工控制加壓，罐體就能加壓供熱水，且使用方便，適合在各種供熱水場合使用。
結合附圖對本發明做進一步詳細說明
圖1為本發明的結構示意圖。圖中1為第一換熱罐，2為罐體，3為第一供水管，4為第一回水管，5為太陽能熱水器，6為自來水管，7為第一排氣管，8為第一排氣閥，9為第二換熱罐，10為第二供水管，11為第二回水管，12為熱水管，13為熱水閥，14為地熱管，15為第二排氣管，16為第二排氣閥，17為地源換熱箱，18為第一水泵，19為第二水泵，20為第三供水管,21第三回水管,22為第三供水閥，23為第三回水閥，171為箱體，172為換熱器。
具體實施例方式參照附圖，本發明的全壓全自動熱水裝置包括與自來水管6連接的罐體2和與罐體2連接的加熱機構，罐體2上安裝有深入到罐體2內腔的熱水管12，熱水管12的內伸端延伸到罐體2內腔的上部，熱水管12的外伸端安裝有熱水閥13。罐體2腔為密封結構，熱水管12內端的高度遠高于自來水管6內端的高度，加熱機構可對罐體2內的自來水進行加熱，受熱后的自來水向上流動，這樣就使得罐體2內的上層水溫度較高而下層溫度較低。當開啟熱水閥13時，從熱水管12內流出的就是被加熱后的熱水，而且是罐體2內溫度最高的水。隨著熱水的流出，罐體2內水壓降低，自來水管6內的自來水會自動補充進罐體2內，因此無需加設水泵加壓供熱水。對于加熱機構，其主要作用是對罐體2內的自來水進行加熱，同時，還得保證罐體2的密封。其可采用電加熱、燃油燃氣等方式，其中，優選為首先采用太陽能加熱，即加熱機構包括設在罐體2內的第一換熱罐I和設在罐體2外并與第一換熱罐I連通的太陽能換熱機構。另外，太陽能換熱機構優選為太陽能熱水器5的熱水箱或太陽能集熱器。采用清潔能源太陽能作為加熱機構，通過第一換熱罐I進行換熱，可以選擇將第一換熱罐I直接與家用太陽能熱水器的熱水箱連通，或者選擇使用太陽能集熱器采集太陽能，均能實現通過第一換熱罐I加熱罐體內自來水的目的。參照附圖，第一換熱罐I上連接有延伸到第一換熱罐I內腔上端的第一排氣管7，第一排氣管7上安裝有第一排氣閥8。第一排氣管7的主要作用，是在第一換熱罐I內的熱媒水被加熱時起到排氣的作用，保證了本全壓全自動熱水裝置的使用可靠性。通過操作安裝在第一排氣管7上的第一排氣閥8，可以控制第一排氣管7的通斷，控制非常方便。另外，加熱機構還可同時采用地源加熱，即在已有太陽能加熱的基礎上再添加地源加熱，加熱機構還包括設在罐體2內的第二換熱罐9和設在罐體2外并與第二換熱罐9連通的地源換熱機構。在罐體2上設置第二換熱罐9，可以使第二換熱罐9和罐體2構成另一個隔離開來的雙腔換熱結構，這樣，罐體2內的自來水與第二換熱罐9中的熱媒水就可以通過罐體2罐壁進行熱交換。第二換熱罐9通過第二供水管10和第二回水管11與地源換熱機構連接在一起，這樣，第二換熱罐9與地源換熱機構就構成了新的換熱結構。在冬季，地源換熱機構可以將從地下采集的熱量加熱第二換熱罐9內的熱媒水，同時第二換熱罐9會對罐體2內的自來水進行加熱，使之得到初次加熱。然后，太陽能熱水器5會采集太陽能并對罐體2內的自來水進行二次加熱，以使罐體2內的自來水達到更高的溫度。這樣，經過地源熱能和太陽能的雙重提溫后，罐體2就可以提供溫度更高的自來水，大大提高了冬季供熱水的效果。在夏季，太陽能熱水器5通過第一換熱罐I和罐體2的熱交換將罐體2內的自來是加熱到較高的溫度，并通過罐體2和第二換熱罐9的熱交換將第二換熱罐9內的熱媒水加熱到較高的溫度。同時，第二換熱罐9會與地源換熱機構進行熱交換，將大地中的冷氣提出并將熱媒水中的熱量源源不斷地回饋到大地中，起到了提升大地溫度的作用，這樣也就起到了為地源換熱機構冬季供熱時儲能的作用，有助于冬季供熱時能夠獲取更多的地下熱能。參照附圖，第二換熱罐9上連接有延伸到第二換熱罐9內腔上端的第二排氣管15，第二排氣管15上安裝有第二排氣閥16。第二排氣管15主要是起到排氣的作用，保證了本全壓全自動熱水裝置的使用可靠性。通過操作安裝在第二排氣管15上的第二排氣閥16，可以控制第二排氣管15的通斷，控制非常方便。參照附圖，地源換熱機構包括通過第二供水管10和第二回水管11與第二換熱罐9連通的地源換熱箱17，地源換熱箱17上還連接有埋設于地下并由之吸收地熱能量的地熱管14，地熱管14上安裝有第一水泵18，第二供水管10或第二回水管11上安裝有第二水泵19。地熱管14埋設于大地深處，地熱管14中灌裝有熱媒水，其主要作用是通過直接接觸與大地進行熱量交換。地熱管14中的熱媒水的熱量傳遞給地源換熱箱17，地源換熱箱17再通過第二供水管10和第二回水管11源源不斷地將熱量傳遞給第二換熱罐9，實現地源換熱箱17與第二換熱罐9的熱交換。參照附圖，地熱管14也可以直接與罐體2內的第二換熱罐9連通，具體結構為地熱管14的其中一端連接有與第二供水管10直接連接的第三供水管20，第三供水管20上安裝有第三供水閥22 ;地熱管14的另一端連接有與第二回水管11直接連接的第三回水管21，第三回水管21上安裝有第三回水閥23。采用上述結構的目的是方便地控制是否需要經過地源換熱箱17進行熱量交換，通過控制第三供水管20上的第三供水閥22和設置在第三回水管21上第三回水閥23，就可以控制第三供水管20和第三回水管21的通斷，可以選擇是否需要經過地源換熱箱17的換熱。同時，方便了在夏季，太陽能充足的情況下，將第二換熱罐9內的熱量直接通過地熱管14傳遞到地下。參照附圖，對于與地源換熱箱17，其結構包括與第二供水管10和第二回水管11連通的箱體171和設在箱體171內且與地熱管14的兩端連通的換熱器172。地源換熱箱17的主要作用是在冬季采集地熱能量對罐體2內的水進行熱量補充，在具體實施中，地源換熱箱17的箱體171可以作為一個總的熱能補充箱，其在地熱能量較高時采集足夠的熱量并存儲在箱體171內，在需要對罐體2進行熱量補充時，開啟與第二換熱罐9的熱量循環通路，從而對罐體2內的水進行熱量補充。例如，在一個小區中，每單元可共用一個總的地源換熱箱17，每家設置有罐體2，地源換熱箱17在地熱能量充足時，采集足夠的地熱能量，等各家的罐體2內的水溫不足時，打開與罐體2內的第二換熱罐9的熱量交換通路，從而可補充各家的熱水供給。
權利要求
1.一種全壓全自動熱水裝置，包括與自來水管(6 )連接的罐體(2 )，其特征是所述熱水裝置還包括與罐體(2)連接的加熱機構，罐體(2)上安裝有深入到罐體(2)內腔的熱水管(12)，熱水管(12)的內伸端延伸到罐體(2)內腔的上部，熱水管(12)的外伸端安裝有熱水閥(13)。
2.如權利要求1所述的全壓全自動熱水裝置，其特征是所述加熱機構包括設在罐體 (2)內的第一換熱罐(I)和設在罐體(2)外并與第一換熱罐(I)連通的太陽能換熱機構。
3.如權利要求2所述的全壓全自動熱水裝置，其特征是所述太陽能換熱機構為太陽能熱水器(5)的熱水箱或太陽能集熱器。
4.如權利要求2或3所述的全壓全自動熱水裝置，其特征是所述加熱機構還包括設在罐體(2)內的第二換熱罐(9)和設在罐體(2)外并與第二換熱罐(9)連通的地源換熱機構。
5.如權利要求4所述的全壓全自動熱水裝置，其特征是所述地源換熱機構包括通過第二供水管(10)和第二回水管(11)與第二換熱罐(9)連通的地源換熱箱(17)，地源換熱箱 (17)上還連接有埋設于地下并由之吸收地熱能量的地熱管(14)，地熱管(14)上安裝有第一水泵(18)，第二供水管(10)或第二回水管(11)上安裝有第二水泵(19)。
6.如權利要求5所述的全壓全自動熱水裝置，其特征是所述地熱管(14)的其中一端連接有與第二供水管(10)直接連接的第三供水管(20)，第三供水管(20)上安裝有第三供水閥(22);地熱管(14)的另一端連接有與第二回水管(11)直接連接的第三回水管(21)，第三回水管(21)上安裝有第三回水閥(23)。
7.如權利要求5或6所述的全壓全自動熱水裝置，其特征是所述地源換熱箱(17)包括與第二供水管(10)和第二回水管(11)連通的箱體(171)和設在箱體(171)內且與地熱管(14)的兩端連通的換熱器(172)。
全文摘要
本發明公開了一種全壓全自動熱水裝置，包括與自來水管連接的罐體和與罐體連接的加熱機構，罐體上安裝有深入到罐體內腔的熱水管，熱水管的內伸端延伸到罐體內腔的上部，熱水管的外伸端安裝有熱水閥；加熱機構包括設在罐體內的第一換熱罐和設在罐體外并與第一換熱罐連通的太陽能換熱機構；加熱機構還包括設在罐體內的第二換熱罐和設在罐體外并與第二換熱罐連通的地源換熱機構。采用這種結構的全壓全自動熱水裝置，結構合理，無需人工控制加壓，罐體就能與散熱器自動循環，且使用方便，適合在各種供暖場合使用。
文檔編號F24J2/00GK103017320SQ20121059098
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月31日 優先權日2012年12月31日
發明者武軍鋒, 黃玨, 武際信 申請人:濰坊海生能源科技有限公司