防冻裂太阳能热水器的制作方法

1.本技术总体来说涉及太阳能热水器技术领域，具体而言，公开了一种防冻裂太阳能热水器。


背景技术：

2.太阳能热水器以其节能、环保等优越性，近年来得到了广泛的推广应用。太阳能热水器水箱与用水点之间都有一定的距离，这期间需要连接水管，不管是上水后或是使用完热水后水管中都存有余水。当周围环境温度较低时，会使水管中的水冻结，严重时会导致水管冻裂，直接影响了热水器的使用性能。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中在低温环境下热水器的水管易冻裂的技术问题，本技术提供一种防冻裂太阳能热水器。
4.为实现上述实用新型目的，本技术采用如下技术方案：
5.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种防冻裂太阳能热水器，包括：
6.储水箱，其上设置有水管，所述水管的第一端与所述储水箱连通，所述水管的第二端连通有第一管路；
7.管路开关，设置于所述第一管路上，所述管路开关用于控制所述第一管路的通断；
8.第一温度传感器，设置于所述水管内，用于检测所述水管内水的温度；
9.第二温度传感器，用于检测环境温度；以及
10.控制器，与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器以及所述管路开关均电性连接。
11.根据本技术的一实施方式，其中所述水管的第二端还连通有第二管路和第三管路，所述第三管路上同样设置有所述管路开关。
12.根据本技术的一实施方式，其中还包括进水管，所述进水管通过第一三通与所述第三管路连通。
13.根据本技术的一实施方式，其中所述水管通过第二三通分别与所述第一管路和所述第二管路连通；或者
14.所述水管通过第二三通分别与所述第二管路和所述第三管路连通。
15.根据本技术的一实施方式，其中所述第二三通为与所述控制器电连接的三通阀。
16.根据本技术的一实施方式，其中所述第二管路上设置有混水阀。
17.根据本技术的一实施方式，其中所述储水箱内设置有与所述控制器电连接的水位传感器。
18.根据本技术的一实施方式，其中所述储水箱内设置有与所述控制器电连接的温度传感器。
19.根据本技术的一实施方式，其中所述储水箱上连通有溢水管。
20.根据本技术的一实施方式，其中还包括接水件，所述接水件与所述第一管路的出水口连通。
21.由上述技术方案可知，本技术的一种防冻裂太阳能热水器的优点和积极效果在于：本技术提供了一种防冻裂太阳能热水器，该热水器包括储水箱、管路开关、第一温度传感器、第二温度传感器以及控制器，其中，所述储水箱上设置有水管，所述水管的第一端与所述储水箱连通，所述水管的第二端连通有第一管路，所述管路开关设置于所述第一管路上，所述管路开关用于控制所述第一管路的通断，所述第一温度传感器用于检测所述水管内水的温度，所述第二温度传感器用于检测环境温度，所述控制器与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器以及所述管路开关均电性连接。综上所述，通过第二温度传感器检测环境温度，通过第一温度传感器检测水管内水的温度，在环境温度和水管内水的温度均过低的时候，控制器控制管路开关工作，使得储水箱中的热水流入水管中，从而提高水管内水的温度，避免水管发生冻裂的情况。
附图说明
22.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是根据一示例性实施方式示出的一种防冻裂太阳能热水器的整体结构示意图(一)。
25.图2是根据一示例性实施方式示出的一种防冻裂太阳能热水器的整体结构示意图(二)。
26.其中，附图标记说明如下：
27.1、储水箱；2、支架；3、集热器；4、水位传感器；5、溢水管；6、控制器；7、电磁阀；8、进水管；9、混水阀；10、水管；11、三通阀；12、第二温度传感器；13、第三温度传感器；14、第一温度传感器；15、接水件；16、第一管路；17、第二管路；18、第三管路。
具体实施方式
28.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
30.而且，术语“包括”、“包含”和“具有”以及他们的任何变形或者其任何其他变体意
在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
31.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
32.参照图1和图2，本公开实施例提供了一种防冻裂太阳能热水器，该热水器包括储水箱1、管路开关、第一温度传感器14、第二温度传感器12以及控制器6。其中，所述储水箱1上设置有水管10，所述水管10的第一端与所述储水箱1连通，所述水管10的第二端连通有第一管路16。所述管路开关设置于所述第一管路16上，所述管路开关用于控制所述第一管路16的通断。所述第一温度传感器14设置于所述水管10内，而所述第二温度传感器12用于检测环境温度，所述控制器6与所述第一温度传感器14、所述第二温度传感器12以及所述管路开关均电性连接。
33.在实际使用过程中，通过水管10对储水箱1注水或排水，通过第二温度传感器12检测环境温度，通过第一温度传感器14检测水管10内水的温度，在环境温度和水管10内水的温度均过低的时候，控制器6控制管路开关工作，使得水管10中的冷水排出，储水箱1中的热水流入水管10内从而提高水管10内水的温度，避免水管10发生冻裂的情况。
34.具体地，所述热水器还包括支架2，所述储水箱1设置于所述支架2上，通过支架2对储水箱1起到支撑的作用。所述支架2上还设置有太阳能集热器3，太阳能集热器3可以将太阳的辐射能转换为热能，通过太阳能集热器3的设置可以将储水箱1内的水进行升温加热。
35.具体地，本实施例中在第一温度传感器14和第二温度传感器12同时检测到温度较低时，控制器6控制管路开关工作，使得水管10中的冷水排出，储水箱1中的热水流入水管10内进而避免水管10发生冻裂的情况。需要说明的是，控制器6判断温度较低的具体温度本技术不作限制，在实际使用时用户可以根据实际情况从而设定不同的参数。作为示例，本实施例中选用在第一温度传感器14检测到温度小于4摄氏度的时候，则认为此时水管10内水的温度较低；在第二温度传感器12检测到温度小于零下2摄氏度的时候，则认为此时外界的环境温度较低。
36.可选地，所述管路开关可以为现有技术中任一一种可以控制水流通断的器件，本实施例中不作限制。具体地，管路开关可以选用电磁阀、电动阀或者气动阀等，作为示例，本实施例中的管路开关选用电磁阀。
37.具体地，所述水管10的第一端与所述储水箱1的底部之间存在间距，通过间距的设
置既可以实现将储水箱1中的水向外排出，又可以有效的避免将储水箱1中的泥沙等杂质排出。可选地，所述间距为1厘米左右，通过这种设置形式，可以实现最大限度的将储水箱1中的水排净。
38.可选地，所述第二温度传感器12可以设置在室外的任意位置，以实现对外界环境进行测温即可。
39.具体地，所述储水箱1上连通有溢水管5，所述溢水管5的一端与所述储水箱1的内部连通，所述溢水管5的另一端与外部环境连通；当储水箱1上满冷水后，在太阳光的作用下，水的温度会不断升高，同时水的体积也会膨胀，为了防止因膨胀把储水箱1胀裂，因水膨胀多余的水会通过溢水管5流出，当储水箱1向外排水时，溢水管5就进气。
40.可选地，所述溢水管5与所述储水箱1的顶部连通。通过将储水箱1的顶部与溢水管5连通可以使得储水箱1内存储最大量的水。
41.具体地，所述储水箱1内设置有与所述控制器6电连接的水位传感器4，通过水位传感器4的设置便于实时检测储水箱1中水量的多少，便于用户判断是否需要继续向储水箱1中注入水量，减小水资源的浪费。
42.可选地，所述水位传感器4的100％的传感位应低于所述溢水管5的进水端。通过这种设置形式，可以保证在水位传感器4检测到储水箱1内的存水量达到上限时，控制器6就会关闭上水管路的管路开关，使得水不会在继续通过水管10向储水箱1中注水。具体地，所述水位传感器4的100％的传感位比所述溢水管5的进水端的最低高度小5mm。通过这种设置形式，可以实现储水箱1内水量存储的最大化。
43.具体地，所述储水箱1内设置有与所述控制器6电连接的第三温度传感器13。通过第三温度传感器13的设置可以检测到储水箱1内的水温温度，便于用户使用。
44.可选地，所述第三温度传感器13与所述储水箱1的内壁之间的距离大于5厘米，通过将第三温度传感器13与储水箱1的内壁之间设置有距离，保证第三温度传感器13检测到的储水箱1内水的温度值更加稳定可靠，减小第三温度传感器13检测过程中环境温度对其的影响。
45.具体地，所述储水箱1的外侧设置有保温层。通过保温层的设置对储水箱1起到一个温度保护的效果，避免在外界环境温度较低时，使得储水箱1快速散热，进而影响热水器的保温效果。
46.可选地，所述保温层包括聚氨酯、pe棉、pp棉等。保温层可以采用其中的一种进行使用，或者同时使用两者进行保温，其保温效果更佳。此外，所述水管10外也可以设置有所述保温层。
47.具体地，所述水管10的第二端还连通有第二管路17和第三管路18，所述第三管路18上同样设置有所述管路开关。通过多个管路开关的设置便于控制各个管路的连通或断开，此外，通过第一管路16、第二管路17和第三管路18的设置，在储水箱1的不同用途下使得对应的管路连通，便于用户进行操作。可选地，所述第一管路16和所述第三管路18上的所述管路开关均为电磁阀。
48.具体地，所述水管10通过第二三通分别与所述第一管路16和所述第二管路17连通；或者所述水管10通过第二三通分别与所述第二管路17和所述第三管路18连通。通过第二三通的设置可以方便各个管路之间的连接，使得热水器中各个管路之间连接的更加简
单。
49.可选地，所述第二三通为三通阀11，所述三通阀11与所述控制器6电性连接。所述三通阀11用于控制所述水管10和所述第一管路16之间的连通或断开，所述三通阀11还用于实现所述水管10分别与所述第一管路16和所述第二管路17的连接。在这种情况下，所述第一温度传感器14设置于所述三通阀11内，使得所述三通阀11还具有温度传感功能，这样可以减少装置成本，又安装简单，方便。需要说明的是，在第二三通为三通阀11时，本实施例中第一管路16上的管路开关则无需设置，三通阀11就可以代替管路开关实现控制第一管路16的通断，可以减少装置的成本。
50.可选地，所述水管10、所述第一管路16以及所述第二管路17之间的连接角度不作限制。作为示例，所述第一管路16与所述水管10之间的夹角为90度，所述第二管路17与所述水管10之间的夹角为180度。此外，所述第一温度传感器14还可以设置于所述三通阀11中，使得三通阀11在实现水流分流的情况下，还可以对通过的水进行温度检测。
51.可选地，所述热水器还包括接水件15，所述接水件15与所述第一管路16的出水口连通。通过接水件15的设置使得储水箱1中的水可以通过水管10以及第一管路16排放至接水件15中，便于对储水箱1中排出的水进行收集，实现水资源的再利用，避免资源的浪费。作为示例，接水件15可以为水桶或者水盆等。接水件15可以放置于第一管路16出水口的正下方，使得从第一管路16中流出的水流在重力的作用下就可以滴落到接水件15中。
52.具体地，所述水管10与所述第三管路18通过三通阀11连接，使得水资源可以通过第三管路18、水管10流动至储水箱1中，实现向储水箱1中的注水。
53.可选地，所述第二管路17上设置有混水阀9。所述混水阀9具有两个进水口和一个出水口，所述出水口与用水管路连通。其中一所述进水口通过水管10与所述储水箱1连通，另外一所述进水口连通有进水管8，通过混水阀9可以对储水箱1中的热水以及进水管8中的凉水进行混合，混合后的水通过出水口流出以供用户的使用。所述第三管路18远离所述水管10的一端同样连通有进水管8，通过这种形式，可以实现进水管8中的水通过第三管路18以及水管10向所述储水箱1中进行注水。
54.可选地，所述进水管8通过第一三通与所述第三管路18的进水口连通，通过第一三通的设置使得一个进水管8就可以同时向混水阀9以及第三管路18通入自来水，使得装置的整体结构更加简单。
55.具体地，所述控制器6上还设置有显示屏，所述显示屏可以显示出第一温度传感器14、第二温度传感器12以及第三温度传感器13检测到的温度，所述显示屏还可以显示出水位传感器4检测的水位值，便于用户查看了解。此外，所述控制器6上还设置有操作部，所述操作部上有自动按键和手动按键，当处于自动状态时，所有的上水、防冻排水都是自动完成的，如果是处于手动状态时，需要人为完成上水功能。所述操作部还包括上水按键和排水按键，所述上水按键与所述电磁阀7电连接从而控制电磁阀7的打开或关闭；所述排水按键和所述三通阀11电性连接，以控制水管10与第一管路16之间的通断。
56.具体地，所述控制器6内设置有变压器，所述变压器将220伏特的电压降低至24伏特，从而实现三通阀11和电磁阀7的工作电压均为24伏特，可以提升用户使用的安全性。
57.综上所述，本公开实施例的工作原理为：电磁阀7和三通阀11处于常闭状态，用户通过按下控制器6上的上水按键，电磁阀7就会打开，进水管8中的水就会通过第三管路18和
水管10流动至储水箱1中，当水位传感器4检测到储水箱1中的水位到达上限时，控制器6控制所述电磁阀7关闭，停止对储水箱1中注水。储水箱1中的水在白天有太阳的时候就会实现升温，以供用户的生活使用。在外界环境温度保持在持续低温的情况下，例如在北方的冬季，第二温度传感器12检测到环境温度较低时，控制器6实时监控第一温度传感器14检测到的温度，在第一温度传感器14检测温度低于4摄氏度时，控制器6控制三通阀11打开以使第一管路16与水管10连通，使得水管10中的冷水排至接水件15中，储水箱1中的热水会依次通入水管10和第一管路16，最终排放至接水件15中。在第一温度传感器14检测到水管10内水的温度较高时，则可以控制三通阀11关闭。作为示例，设置水管10内水的下限温度为4摄氏度，即在检测到水管10中水的温度低于4摄氏度时需要控制三通阀11开启，使得水管10与第一管路16连通，将水管10中的水排出；设置水管10内水的上限温度为20摄氏度，即在检测到水管10中水的温度超过20摄氏度时需要控制三通阀11关闭，使得水管10与第一管路16之间的连通断开，使得水管10内注满热水，避免水管10发生冻裂的情况。通过这种设置方式，可以保证水管10内的水不会结冰，用户可以随时用上热水，同时更好的节约水资源。
58.在外界环境长时间保持在低温，并且在白天没有阳光的情况下，储水箱1中水的温度也会逐渐降低。此时，在储水箱1内水的温度低于20摄氏度时，此时如果水管10内水的温度低于4摄氏度，三通阀11就会打开，管路10内的水就会通过第一管路16流入接水件15内，这样流经管路10中水的温度也就一直低于20摄氏度，三通阀11就会一直处于开启状态，持续排水直至把储水箱1中的水全部排净，这样不但可以防止水管10发生冻裂的情况，同时还可以预防储水箱1内水发生结冰的情况，减小用户的损失。综上所述，本技术提供了一种通过太阳能资源对储水箱1中的水进行加热防冻，无须采用电加热的方式，降低火灾隐患。同时在排水的过程中排水量较低，并且通过接水件15的设置可以减小水资源浪费的热水器。
59.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改和变化对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。