主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 贵州大学     

基本信息

项目名称:
节约预热冷水直接出热水型热水器
小类:
能源化工
简介:
在太阳能热水器保温箱的出热水口加装两个电磁阀(一个常开、一个常闭),在室内加装一个控制开关。按下开关时,常闭阀导通、常开阀关断,流出热水;当用热水即将结束的时候再次按下开关,常闭阀关闭、常开阀打开,切断热水。在重力作用下水管中的剩余热水下全部流出被使用,这样就可以保证下次用热水时不用浪费预热冷水了。
详细介绍:
上电磁阀(以下称上阀门)为常闭阀门,下电磁阀(以下称上阀门)为常开阀门,且上阀门和下阀门接受同一信号的控制而转换闭合或开启状态。不通电时,上阀门处于关闭状态,下阀门处于打开状态;通电时,上阀门处于打开状态,下阀门处于关闭状态;需要用热水时,给两个阀门同时通电,上阀门打开,热水从储水箱中流出,下阀门关闭,使得热水与大气隔绝,当热水使用完毕时,将两个阀门的供电切断,上阀门关闭,热水停止流出,下阀门打开,下水管中的水与大气接触,继续向下流,至下水管排空;热水在使用过程中,根据流体力学,下水管中有急速流动的热水,如下阀门未关闭,会吸入大量冷大气,造成热水被冷却,关闭下阀门,使得热水不易被冷却。 上阀门和下阀门均设置有两个以上供电系统。主供电系统可以为市电,备用供电系统可以为蓄电池,当主要的供电系统因停电或故障无法工作时,可立即切换至备用供电系统,保证电磁阀工作的需要。 下阀门与大气相连通的端口设置有L形的通管,所述通管一端与下阀门固定连接,另一端开口向上。上阀门与下阀门供电切断后,阀体内以及两个阀体之间会残留有一定的水不会及时排出,设置L形的通管使得这部分残留的水不会从下阀门的悬空端流出。通管向上开口的一端设置有挡雨板。

作品图片

  • 节约预热冷水直接出热水型热水器

作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

设计的目的:太阳能热水器具有环保、节能、操作简单的优点,因此使用越来越广泛。传统的太阳能热水器往往安装于大楼顶,下水管直接接于储水箱的出水口,如储水箱距离用水点较远,需要接较长的下水管,每次开起水阀时,下水管中的冷水先于储水箱中的热水被放出,而这段冷水往往不能得到充分利用,浪费较严重。 基本思路:在保温箱出热水口加装两个电磁阀,在室内装一个控制开关,平时不用热水时电路是不工作的。当使用热水时开关导通流出热水,用热水即将结束时关断开关,热水在重力作用下流出被使用,出水管被排空保证下次使用时能够直接流出热水。 创新点:电路设计线路简单、安全,耗材较少,故障维修方便。 技术关键:主要电磁阀和水箱之间的距离尽量使他们离得越近越好。电路用一个防水的开关来控制两个并联的电磁阀,供电电源选择12V稳压电源。

科学性、先进性

技术特点和优势:1、打开太阳能热水器的阀门即出热水,不用预先排放冷水,使用方便;2、不用预先排放冷水,大量节约水资源;3、下水管中无存水,不会产生因结冰造成水管冻裂的事故。 适用范围及推广前景:所有热水器都能使用。不但可以对现有的热水器进行改造,而且也可以把本产品放在新生产热水器的内部作为一体进行销售。

获奖情况及鉴定结果

2010年12月在浙江工业大学举行的浙江省第二届工业设计大赛中获得三等奖,现模型在浙江理工大学展览。

作品所处阶段

生产阶段

技术转让方式

作品可展示的形式

模型、图纸、现场、演示

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

使用说明:在太阳能热水器保温箱的出热水口加装两个电磁阀(一个常开、一个常闭),在室内加装一个控制开关。按下开关时,常闭阀导通、常开阀关断,流出热水;当用热水即将结束的时候再次按下开关,常闭阀关闭、常开阀打开,切断热水。在重力作用下水管中的剩余热水下全部流出被使用,这样就可以保证下次用热水时不用浪费预热冷水了。 技术特点和优势:1、打开太阳能热水器的阀门即出热水,不用预先排放冷水,使用方便;2、不用预先排放冷水,大量节约水资源;3、下水管中无存水,不会产生因结冰造成水管冻裂的事故。 适用范围及推广前景:所有热水器都能使用。不但可以对现有的热水器进行改造,而且也可以把本产品放在新生产热水器的内部作为一体进行销售。 经济效益预测:在水资源日益紧张,人们对节约产品的要求越来越高的当今社会里,本装置节水明显,具有良好的节约效益、经济效益和社会效益,具有良好的推广价值。

同类课题研究水平概述

无压自动先出热水防冻节水型太阳能热水器,其特点是:在水箱上设置进水管、出水管和隔离板。进水口和出水口各设置在水箱侧面的上部。在进水管上设置水面控制器和阀门,其下端一侧设置阀门;在出水管的上端设置n形管,其下端连接淋浴喷头,出水管内的空气向下流动由淋浴喷头排出,出水管常年空管直接排出热水;隔离板使进入水箱内的冷水下沉,保障了热水排出的质量;n形管的设置是为了形成虹吸原理出水和快速排放热水;通气管保障了水箱内无压;水面控制器保障了自动化;水箱上部的出水口保障了先出热水;设置在进水管下端和下端一侧的阀门,保障了热水器的空管防冻和节水功能。该技术的缺点是:控制工艺复杂、造价较高,适合太阳能热水器厂商生产使用,不适合现有热水器进行改装;不适应在其他方式的热水器,例如天然气加热、电加热的热水器等。
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