基本信息
- 项目名称：
- 节约预热冷水直接出热水型热水器
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 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
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
- 无
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。
