[00060271]一种排空阀和具有排空阀的太阳能热水器

技术简介: 　　本实用新型的目的是针对市场上家用太阳能热水器存在的缺陷，提出一种排空阀和具有排空阀的太阳能热水器，在不改变太阳能热水器原来结构与方便使用情况下，可实现将储水箱中的热水用完后，还能将集热器中的热水用尽，实现太阳能热水器的水全排空，热水量使用增加20%以上，同时又可自动的对集热器的内壁刷洗以及沉淀物的清除，既能吸又能刷，使得常用常洁（包括水的清洁和集热器管的清洁）、无陈水、无污染，集热器的得热率保持不降，从根本上一并解决了目前太阳能热水器的热水无法全部利用、陈水不断污染水质与污垢不断使集热器得热率下降等三大难题，使热水器中的水利用到人们生活的各个方面。它可以让您选择比别人容量小的热水器却能与他们使用同样多的热水，这样可降低投资成本。 　　本实用新型的优点与效果：它是一种能将水用尽的同时还能自动除“垢”保洁、使集热器得热率不降的太阳能热水器。结构简单，功能多且实用。它通过排空阀，先像其它落水式太阳能热水器那样利用水的自压将水箱里水排尽后，继而又自动转换为利用虹吸原理通过分水管将集热器里面的水吸尽，使热水使用量提高20%以上（以十六管180cm长的真空管为例，5.8厘米的真空管内经为4.2cm, 16*3.14*2.1*2.1*180=39880.512,总容积大约为40公升,多出足足可供一个人的洗浴用水），让太阳能热水器热量利用率达到极限，同时，利用刷头的浮力与重力在水位的上升与下降时产生的移动与晃动来对集水器内侧进行擦刷，自动除“垢”，使得集热器内侧永无水垢，无陈水、无污染，水洁净、卫生。如果自来水、水箱管材符合卫生标准，本实用新型可作为饮用水的前期加热，使得太阳能热水器里的热水应用范围更广。在除“垢”时，只需将热水用尽即可，无须刻意进行，一举多得，它不需要消耗任何人力、电力和水资源等成本，使得集水器里面永无沉淀，不结水垢，从根本上解决了目前太阳能热水器的热水排不空、陈水易污染水质与积垢后得热率下降等难题。高寒地区将水全排空还可防止集热器冻坏。 技术的应用领域前景分析： 　　目前的太阳能热水器为了隔热保温，集热器的下端都是真空密闭的，这样使得集热器的进水与出水都是从上面这一个开口进出，这样一来，就会产生三个问题：其一，由于技术方面的原因，太阳能热水器的集热器中每次都有近20%的热水没法使用，降低了热水的利用率；其二，每次使用的水都有上次用剩下的1/4陈水在其中，这些陈水易馊便成为污染源，不断污染使用的水质，每次使用的都是将馊水稀释了的水，不卫生；其三，在上述问题的基础上，长时间使用后，就会有不同程度的水垢沉淀在集热器中和沾附集热器内壁上，仅靠对流是不能把这些吸附物与处于低水位的沉淀物带走的，这样大大影响集热器的得热率，特别是水质差的地区，得热率下降的十分明显。 　　由于日积月累沉淀物与水垢越积越多，水质越用越差，受到污染的水，洗浴后会引起皮肤瘙痒，甚至引起皮疹等皮肤病，更谈不上广泛作为其他生活用水了，这种“不放心的水”，将成为了影响行业发展的瓶颈。针对第一个问题，市场上目前还没有很好的解决办法，如想用集热器中的热水时，通常做法是再上冷水将集热器里的热水“顶”到水箱中，然后再打开使用，此法一方面费事，冷热水混和也会使排出水温下降很多，另一方面由于在使用热水前先要将水管中上的冷水放掉——浪费水资源；针对第二和第三个问题，现有技术是采用人工除垢（十元/每根真空管）或是用机泵机械化清洗，如ZL 200420064630.7。他们都只能将沉淀物倒出或抽走，却不能对管壁进行刷洗，机泵机械化清洗还需对水箱重新改造，增加机泵与耗电，增加成本又费时、费事、费水，不方便，不经济，实施与操作困难，人工清洗还易损坏真空管。通常人们往往把目光投到理想水质上或者是初次使用时集热器的得热率上，而忽视了从开始使用后得热率是呈递减趋势的，由于这种结垢现象是渐进性的，水质越差降得越快，即使清洗也是在集热器的得热率明显下降时才进行，清洗的前后不能实现有效的持续性。 经济收益分析：具有排空阀的太阳能热水器至少具有三大卖点，可增加市场份额： 　　1、它不仅能像现在的热水器那样将水箱里的水用尽，还能将集热器里的水排空，是一种真正意义上的全排空的太阳能热水器。由于集热器里的储水量占水箱里的储水量的1/4以上，有时还没有洗浴好，水箱里就排不出水，眼睁睁看着热水器中还有那么多热水就是用不着，使人望水兴叹。由于它能实现全排空，因此比现有的热水器热水利用率提高20%以上，增加一个人的洗浴用水，给使用带来方便。它还能在先排水箱里的水，还是先排集热器里的水上任你选择，前者是先使用水箱里热水，后者是先排出集热器底部“污水”，给你更多的选择。 　　2、它能在排空的同时对即可实现对热水器里的水进行保洁。由于现有太阳能热水器技术特性使得集热器变为细菌永久的孳生与繁殖的温床，因为自来水不可能像蒸馏水那样干净，总有细菌和沉淀物，当它们进入集热器后，仅靠太阳加热对流是不会将它们带出集热器的，这样就形成水路流通的死角，这集热器尽管是热水器加热的核心组件，对于水中杂质来讲它就像人的盲肠段，尽管集热器上部的水温夏天能达百度，但底部的水温较低（特别是冬季），不不但不能将细菌杀灭，还会加速细菌的繁殖，再加上水中的沉淀物与适宜的温度，为细菌提供了一个良好的繁殖环境，在每次上水时，它不断将上的水稀释再污染，当水箱里的水用完后，又将部分细菌以及新旧沉淀物保留，再污染下次上的水，沉淀物越积越多，水越用越差，永无止境，这成为太阳能热水器发展的难言之痛，这也是燃器热水器与电热水器不会有的问题。而本发明在排空的同时将所有沉淀物全部吸出，没有流通死角，使温床不复存在，细菌无藏身之处，由于每次排出的都是新鲜的水，没有陈水或馊水带来的后患，使热水器的水变为放心的水。 　　3、它能在排空的同时对集热器除垢保持太阳能热水器得热率不降。现在的消费者在太阳能热水器的生产厂家的引导下，都把目光投到出厂时的得热率上，关于这种得热率究竟能维持多久，哪个厂家都避而不谈。其实，无论得热率多高，只要开始使用，得热率都呈下降趋势，下降的程度取决于自来水的水质的好坏。下降的主要原因来自于两个方面：其一是集热器管壁由于水质的好坏总有一些吸附物，当受到太阳加热后形成不同程度的水垢，尽管一次是微不足道，时间一常它像一层隔膜将阻碍集热器接受太阳的辐射热量，使集热器得热率不断降低；其二是自来水中沉淀物（有来自水源里的，也有来自管道里的等）将沉在集热器底部，日积月累，不断挤占集热器的空间，是水箱中的水不能到达比重比水大的沉淀物层接受热传递，使得集热器的得热面积减小，降低得热率。本发明在排空的过程中，针对以上两个方面出发，利用刷管器刷头的浮力与重力作用，对管壁的水垢进行物理刷擦，并将刷下的水垢连同沉淀物全部吸空，使两个问题一并解决，这样使集热器洁净如初，得热率保持不降。 　　此外，本实用新型它的传热方式除了分水管外集热管内同管对流来实现外，还增加了通过分水管内与分水管外的分管对流来实现对水箱里的水加热和分水金属管传导直接对水箱里的水加热的两种方式，使加热方式多且速度更快。 　　太阳能是一种绿色能源，它来自于太阳，如它被直接利用，1、没有开采运输等成本；2、没有排放等带来的污染非常环保；3、缓解大气变暖给地球带来危害。由于太阳每年都向地球输送大量的热源，不能充分的直接利用，而是过度开采地球储存了上亿万年的太阳能源如煤炭、石油、天然气等，这些能源是不可再生的，总有一天要枯竭，放着现有的太阳能不利用，而是将地球赠于整个人类的财富在我们这一代人手上消耗殆尽，着这既不符合可持续发展的原则，也与构建节约型社会经济背道而驰的。过度的开采消耗，带来环境的污染，还会是大气变暖。可见发展太阳能的现实意义与深远的历史意义。留一些资源财富给后代，留一个好环境给后代。 　　由于此太阳能热水器的功能和实用性比现有的太阳能热水器功能和实用性高出许多，在规格相同时，成本虽比普通太阳能热水器高100元左右，但是，在相同规格时，此太阳能热水器的热水排出量比普通的多1/4，这样，如果你需要购买18管普通的，那么此热水器只需14管即可满足需要，从这个意义上讲，你投入的成本会降低许多，价格优势由此可见一斑。 厂房条件建议： 　　欲寻求有资金或工厂的合作者，来共同开发这一项潜力无比的专利项目。原来就从事太阳能热水器生产或组装的厂家有着得天独厚的条件，投资成本最低。