CN104034056A - 新型分体式家用太阳能热水器控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种新型分体式家用太阳能热水器控制系统，该新型分体式家用太阳能热水器包括储热保温水箱、储热太阳能集热器和取暖器，储热保温水箱上安装水箱温度传感器，储热太阳能集热器上安装集热器温度传感器，取暖器上安装供暖末端温度传感器，外联管道上安装第一循环泵和压力开关，取暖外管道上安装第二循环泵，外联管道靠近储热太阳能集热器侧安装外联管道温度传感器，热水出水口安装水流开关，自来水进水口安装进水常闭电磁阀，水箱温度传感器、集热器温度传感器、供暖末端温度传感器、外联管道温度传感器、第一循环泵、压力开关、第二循环泵、水流开关和进水常闭电磁阀均与智能控制器连接。本发明控制方式丰富、有效提升安全性能。
Description
技术领域
本发明属于太阳能热水器领域，尤其涉及一种分体式家用太阳能热水器控制系统。
背景技术
水循环分体承压式家用太阳能热水器，集热器安装在室外，电加热储热水箱均安装在室内，由二根管道通过智能控制器构成采热循环体系，又通过与自来水管网及用户热水管网连接形成用水和补水体系。由于太阳能是一个随季节不段变化，而且每天源源不断输入到集热器中。从而在一年中整个热水系统每天工作在10－60℃以至出现10－80℃以上现象，以及不同地区的水质在高温下对产品的影响，这就对太阳能热水系统运行安全提出了较高的要求。
目前市场上该类控制器，只解决采热储存及防冻等常见功能。忽视了以上所述的高温差、高温及水质原因对系统的破坏，可造成集热器、循环管道、密封圈、循环泵等器件的损坏，同时这种破坏造成的泄漏会给双职工家庭带来水满金山现象，造成不必要的物质损失。
现有的分体式太阳能热水器，包括储热太阳能集热器和储热保温水箱，所述储热太阳能集热器将加热后的水通入储热保温水箱内进行保温，所述储热保温水箱的出水管上，安装泄压阀、呼吸阀和水流开关；所述储热太阳能集热器和储热保温水箱上安装了温度传感器。
发明内容
为了克服已有分体式家用太阳能热水器控制方式的控制方式单一、存在安全隐患的不足，本发明提供了一种控制方式丰富、有效提升安全性能的新型分体式家用太阳能热水器控制系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种新型分体式家用太阳能热水器控制系统，该新型分体式家用太阳能热水器包括储热保温水箱、储热太阳能集热器和取暖器，所述储热保温水箱分别通过外联管道和内联管道与储热太阳能集热器连通，所述外联管道靠近储热太阳能集热器侧与自来水进水口连通，所述储热保温水箱分别通过取暖外管道和取暖内管道与取暖器连接，所述储热保温水箱上安装热水出水口，所述储热保温水箱上安装水箱温度传感器，所述储热太阳能集热器上安装集热器温度传感器，所述取暖器上安装供暖末端温度传感器，所述外联管道上安装第一循环泵和压力开关，所述取暖外管道上安装第二循环泵，所述外联管道靠近储热太阳能集热器侧安装外联管道温度传感器，所述热水出水口安装水流开关，所述自来水进水口安装进水常闭电磁阀，所述水箱温度传感器、集热器温度传感器、供暖末端温度传感器、外联管道温度传感器、第一循环泵、压力开关、第二循环泵、水流开关和进水常闭电磁阀均与智能控制器连接；
所述智能控制器包括：水流安全控制模块，用于当水流开关打开时控制进水常闭电磁阀启动，当水流开关停止工作，延时30秒关闭所述进水常闭电磁阀；失压保护模块，用于当检测到失压时，控制进水常闭电磁阀关闭，关断电加热器的电源开关和关断第二循环泵。
进一步，所述储热保温水箱上安装电加热器，电热带安装在所述外联管道和内联管道在室外部分处的管壁上，所述电加热器和电热带的电源开关与所述智能控制器连接，所所述智能控制器还包括：温度控制模块，用于采集水箱温度传感器T1、集热器温度传感器T2、供暖末端温度传感器T4和外联管道温度传感器T3，当T2-T1>7℃时，第一循环泵循环预设时间，停设定时间后才能再次启动；当T1<20℃时，自动启动电加热进行加热，达到T1>＝30℃时，电加热停止加热；当T1>85℃时，第一循环泵循环设定时间，第二循环泵循环工作至T1<80℃时停止；当T3<1℃时，第一循环泵和电热带同时开启，T3>＝10℃,停止第一循环泵和电热带。
更进一步，所述热水出口处安装泄压阀和呼吸阀。
再进一步，所述外联管道和自来水进水管上分别安装止回阀。
本发明的有益效果主要表现在：控制方式丰富、有效提升安全性能。
附图说明
图1是新型分体式家用太阳能热水器控制系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1，一种新型分体式家用太阳能热水器控制系统，该新型分体式家用太阳能热水器包括储热保温水箱、储热太阳能集热器和取暖器，所述储热保温水箱分别通过外联管道和内联管道与储热太阳能集热器连通，所述外联管道靠近储热太阳能集热器侧与自来水进水口连通，所述储热保温水箱分别通过取暖外管道和取暖内管道与取暖器连接，所述储热保温水箱上安装热水出水口，所述储热保温水箱上安装水箱温度传感器T1，所述储热太阳能集热器上安装集热器温度传感器T2，所述取暖器上安装供暖末端温度传感器T4，所述外联管道上安装第一循环泵P1和压力开关PK，所述取暖外管道上安装第二循环泵P2，所述外联管道靠近储热太阳能集热器侧安装外联管道温度传感器T3，所述热水出水口安装水流开关LL，所述自来水进水口安装进水常闭电磁阀DC，所述水箱温度传感器T1、集热器温度传感器T2、供暖末端温度传感器T4、外联管道温度传感器T3、第一循环泵P1、压力开关PK、第二循环泵P2、水流开关LL和进水常闭电磁阀DC均与智能控制器连接；
所述智能控制器包括：水流安全控制模块，用于当水流开关打开时控制进水常闭电磁阀启动，当水流开关停止工作，延时30秒关闭所述进水常闭电磁阀；失压保护模块，用于当检测到失压时，控制进水常闭电磁阀关闭，关断电加热器的电源开关和关断第二循环泵。
进一步，所述储热保温水箱上安装电加热器H1，电热带H2安装在所述外联管道和内联管道在室外部分处的管壁上，所述电加热器H1和电热带H2的电源开关与所述智能控制器连接，所所述智能控制器还包括：温度控制模块，用于采集水箱温度传感器T1、集热器温度传感器T2、供暖末端温度传感器T4和外联管道温度传感器T3，当T2-T1>7℃时，第一循环泵循环预设时间，停设定时间后才能再次启动；当T1<20℃时，自动启动电加热进行加热，达到T1>＝30℃时，电加热停止加热；当T1>85℃时，第一循环泵循环设定时间，第二循环泵循环工作至T1<80℃时停止；当T3<1℃时，第一循环泵和电热带同时开启，T3>＝10℃,停止第一循环泵和电热带。
更进一步，所述热水出口处安装泄压阀L1和呼吸阀L2。
再进一步，所述外联管道和自来水进水管上分别安装止回阀W1、W2。
本实施例中，水箱温度传感器T1，用于采集水箱温度，并将水箱温度值传入控制器的芯片读取；集热器温度传感器T2，用于采集集热器的温度，并将集热器温度值传入控制器的芯片读取；外联管道温度传感器T3，用于采集外联管道的水温，并将外联管道温度值传入控制器的芯片读取；供暖末端温度传感器T4，用于采集供暖期末端的温度值，并将供暖末端的温度值传入控制器的芯片读取；
出水水流开关LL，用于控制水箱出水管的关断和打开，是一种常开开关，采用4分内外丝/DN15，将水流动信号传入控制器的芯片读取；压力开关PK，安装在外联管道内，用于监测外联管道的压力，常闭型开关，并将系统压力值传入控制器的芯片读取；
在所述储热保温水箱内安装电加热H1，型号为220V3KW；所述外联管道内安装集热器循环泵P1；220V500W；供暖外管道内安装供暖循环泵P2，220V500W；电热带H2220V1000W集热器与储热保温水箱循环管道在室外部分处的管壁上；自来水进水管内安装电磁阀V1，12V0.5A，常闭型开关，用于控制自来水是否进入储热太阳能集热器；采用继电器将各路输出电压传输到各工作界面。
本实施例的温度控制过程为：
T2-T1>7℃时，P1循环25分钟，停半小时后才能再次启动；通过循环泵采用温差定时方式采热。循环泵选用间隔工作方式保障家用循环泵在高温下长期工作不受损；
T1<20℃时，自动启动电加热，达到T1>＝30℃时停止加热，保障冬季水循环防冻所需热能；
T1>85℃时，P1循环25分钟，P2循环工作至T1<80℃时停止。防止系统工作在较高温度所带来的损坏；
T3<1℃时，P1和H2同时开启，T3>＝10℃,停止P1和H2，保障冬季(含－40℃)循环管道不被冻结。
本实施例的电加热控制过程为：
按红色按钮，开启恒温电加热(红色发光二极管亮)，按黑色按钮选择工作状态。(当检测到用户用水时自动关闭电加热输出。)
状态1：“水箱”二极管亮，T1<50℃时，启动电加热，T1>＝55℃时停止电加热。
状态2：“集热1”二极管亮，T1<55℃时，启动电加热，T1>＝60℃时停止电加热。
状态3：“集热2”二极管亮，T1<60℃时，启动电加热，T1>＝65℃时停止电加热。
按黄色按钮，开启供暧功能(黄色发光二极管亮)，按黑色按钮选择工作状态。
状态1：“水箱”二极管亮，T4<30℃时启动P2，T4>＝48℃时停止P2。
状态2：“集热1”二极管亮，T4<35℃时启动P2，T4>＝48℃时停止P2。
状态3：“集热2”二极管亮，T4<40℃时启动P2，T4>＝48℃时停止P2。
本实施例的手动控制过程为：
按绿色键1次，黄色二极管亮，加压启动电磁阀30秒。当停水或系统泄漏维修后，需对系统加压后才能工作，主要防范因泄漏对用户产生的损害。
按绿色键2次，红色二极管亮，强制启动解冻加热带至T3>＝10℃。当T3没配置，或故障时运行25分钟后自动停止。保障冬季(含－40℃)循环管道因停电等因素造成冻结后起到解冻作用。
按绿色键3次，绿色二极管亮，P1工作10分钟。调和集热器与储热水箱中的水温。
本实施例的安全控制过程如下：
LL水流开关打开，电磁阀启动，LL水流开关停止工作，系统延时30秒关闭电磁阀。当系统检测到失压时关闭电磁阀。保障系统工作在管网压力状态，同时系统泄漏，保障不发生水满金山现象。
当压力开关检测到失压时，停止电加热和自动集热循环供暖循环,电热带仍正常工作。防止因电加水箱缺水造成电加热器烧坏及循环泵将水箱水通过泄漏处流失。保障防冻功能正常工作。
T1故障时，停止自动电加热，和自动集热循环。防止不断加热对系统的影响及循环泵长时间工作出现故障。
T2故障时，停止自动集热循环。防止循环泵长时间工作出现故障。
T3故障时，停止自动管道保温。防止电带损坏及对管道造成损坏
T4故障时，停止自动供暖。防止循环泵长时间工作出现故障及室内温度过高。
当检测到显示器与强电盒联接有故障“EE”时停止所有输出。保障系统电器设备不受损坏。
泄压阀：保障系统工作在一定压力范围内，防止超压对系统造成的破坏。
呼吸阀：防止系统在高温差变化及高落差使用时产生的负压对系统及储热水箱造成破坏(水箱等吸瘪)。
W1止回阀：保障采热时循环通道厂开，当用户洗漱时关闭通道，保障用户最大热能利用，及热水用量为储热水箱加储热集热器中的总量。
W2止回阀：用户洗漱时厂开通道，当系统工作在循环状态时关闭通道，保障电磁阀不受高温水对其破坏。
Claims (4)
1.一种新型分体式家用太阳能热水器控制系统，该新型分体式家用太阳能热水器包括储热保温水箱、储热太阳能集热器和取暖器，所述储热保温水箱分别通过外联管道和内联管道与储热太阳能集热器连通，所述外联管道靠近储热太阳能集热器侧与自来水进水口连通，所述储热保温水箱分别通过取暖外管道和取暖内管道与取暖器连接，所述储热保温水箱上安装热水出水口，其特征在于：所述储热保温水箱上安装水箱温度传感器，所述储热太阳能集热器上安装集热器温度传感器，所述取暖器上安装供暖末端温度传感器，所述外联管道上安装第一循环泵和压力开关，所述取暖外管道上安装第二循环泵，所述外联管道靠近储热太阳能集热器侧安装外联管道温度传感器，所述热水出水口安装水流开关，所述自来水进水口安装进水常闭电磁阀，所述水箱温度传感器、集热器温度传感器、供暖末端温度传感器、外联管道温度传感器、第一循环泵、压力开关、第二循环泵、水流开关和进水常闭电磁阀均与智能控制器连接；
所述智能控制器包括：水流安全控制模块，用于当水流开关打开时控制进水常闭电磁阀启动，当水流开关停止工作，延时30秒关闭所述进水常闭电磁阀；失压保护模块，用于当检测到失压时，控制进水常闭电磁阀关闭，关断电加热器的电源开关和关断第二循环泵。
2.如权利要求1所述的新型分体式家用太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述储热保温水箱上安装电加热器，电热带安装在所述外联管道和内联管道在室外部分处的管壁上，所述电加热器和电热带的电源开关与所述智能控制器连接，所述智能控制器还包括：温度控制模块，用于采集水箱温度传感器T1、集热器温度传感器T2、供暖末端温度传感器T4和外联管道温度传感器T3，当T2-T1>7℃时，第一循环泵循环预设时间，停设定时间后才能再次启动；当T1<20℃时，自动启动电加热进行加热，达到T1>＝30℃时，电加热停止加热；当T1>85℃时，第一循环泵循环设定时间，第二循环泵循环工作至T1<80℃时停止；当T3<1℃时，第一循环泵和电热带同时开启，T3>＝10℃,停止第一循环泵和电热带。
3.如权利要求1或2所述的新型分体式家用太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述热水出口处还安装泄压阀和呼吸阀。
4.如权利要求1或2所述的新型分体式家用太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述外联管道和自来水进水管上分别安装止回阀。
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Granted publication date: 20150506 |