CN108019966A - 太阳能热水系统及其智能恒温的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能热水系统及其智能恒温的控制方法，通过在水箱内胆中增加一个可以收缩的内胆收缩装置，同时在内胆收缩装置和水箱内胆之间采用管道连接起来，通过设置循环泵和电磁阀，通过控制器自动控制，实现水箱内的水位自动补水和自动恒温的功能。克服了太阳能热水器在使用过程中因补水造成热水温度迅速下降的问题。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能热水器领域，尤其是涉及一种太阳能热水系统及其智能恒温的控制方法。
背景技术
随着新能源的开发，太阳能越来越多的被使用在日常生活中，太阳能热水器就是目前使用范围最广的一种。太阳能热水器一般分为光电转换部分和储存水箱，水箱里设置有内胆，通过对内胆与水箱里的水进行混合达到进行使用。
但是现有的太阳能热水器有以下缺点：当水箱中的水用到一定程度，水箱中的水压力不够会给使用带来不变；同时因为内胆里的热水温度问题会给补水过程中带来温度下降的问题，同时补水太匆忙，会形成冷热水混合不均匀，影响使用。
发明内容
本发明的目的是为克服太阳能热水器洗浴时自动补水，冷、热水混合后造成用水温度骤降，影响正常使用热水，提供一种智能恒温的太阳能热水系统。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种智能恒温的太阳能热水系统，包括水箱和控制器，在水箱内设置有内胆收缩装置，水箱外设置有循环泵；
所述内胆收缩装置设置有一个进水口和出水口，进水管穿过水箱壁与内胆收缩装置的进水口连接；
循环泵的一端通过水管穿过水箱壁与内胆收缩装置的出水口连接，循环泵的另一端通过水管与水箱的进水口连接；
水箱的出水口通过水管连接到混水阀，且混水阀的另一输入端与内胆收缩装置的进水管连接，混水阀的输出为用水端；
所述控制器为两个输出端和两个输入端：一个输入端连接水位传感器、另一个输入端连接水温传感器，所述水位传感器、水温传感器设置在水箱内；一个输出端连接泵、另一个输出端连接电磁阀，所述电磁阀设置在内胆收缩装置进水口的管道上。
在上述技术方案中，所述电磁阀设置在内胆收缩装置进水口的管道上，电磁阀的一端为内胆收缩装置的进水口，电磁阀的另一端为进水管道，且进水管道与混水阀连接。
在上述技术方案中，所述内胆收缩装置的采用隔热材料制成。
在上述技术方案中，所述隔热材料为耐水材料。
在上述技术方案中，所述水箱的出水口设置有自动增压泵。
在上述技术方案中，所述自动增压泵上设置有水流感应器。
本发明其工作原理分为两部分，一部分为自动补水功能，一部分为自动恒温功能。
自动补水功能的实现：在水箱中设置有水位传感器，当水箱中水使用后，水位降低，一旦水位降低到设定值后，传感器采集的信号反馈给控制器；控制器得到信号后发出控制信号，控制电磁阀打开，进水管的水通过电磁阀流入内胆收缩装置，大量的进水使得内胆收缩装置膨胀，内胆收缩装置膨胀后会对水箱内的空间进行挤压，因此水箱内的水位也就变相的被抬高，当水位传感器检测到水位恢复到设定值以上后，信号反馈给控制器，控制器同时也就控制电磁阀关闭，停止向内胆收缩装置补水。周而复始的工作，可以使得水箱中水位一直保持在设定水位以上，使得水箱内的水压足够大，方便使用。
自动恒温功能的实现：在内胆收缩装置中设置有水温传感器，当水箱中的水温高于设定值后，水温传感器将信号反馈给控制器，控制器发出控制指令给循环泵，循环泵开始工作将内胆收缩装置中水抽向水箱中，使得内胆收缩装置中的冷水流到水箱中与水箱中的热水进行混合，同时再将水箱中热水回流到内胆收缩装置中，直到水温传感器检测到水箱中的水温恢复到设定值以下，便停止循环泵工作。周而复始的控制实现内胆收缩装置内中的热水可以一直保持在同一温度范围内。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：采用比较简单的结构和电路设计，同时采用了“隔热性能”优良的耐水材料制作“内胆收缩装置。克服了太阳能热水器在使用过程中因补水造成热水温度迅速下降的问题。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明的结构原理示意图；
其中：1是水箱，2是水位传感器，3是控制器，4是水温传感器，5是电磁阀，6是内胆收缩装置，7是水，8是循环泵，9是出水管，10是进水管，11是混合阀。
具体实施方式
如图1所示，本发明的结构原理示意图，主要由一个水箱、内胆收缩装置、控制器、循环泵、电磁阀组成。水箱内部空间为水箱的内胆，内胆收缩装置设置在水箱中。内胆收缩装置采用隔热耐水的软性材料制作而成，通过向内加水会充气都可以使得内胆收缩装置膨胀。内胆收缩装置设置有一个出水口和一个进水口，出水口与进水口分别通过一根管道与外部连接。
水箱同样也设置有一个出水口和一个进水口，将内胆收缩装置的出水口与水箱的进水口通过管道连接在一起，同时在管道上设置有一个循环泵对管道进行截止，通过控制循环泵工作使得管道导通。
内胆收缩装置的进水管和外部的进水管道连接在一起，同时该进水管道与水箱的出水口连接在一起；在内胆收缩装置的进水口外部设置有一个电磁阀对其进水管实现截止，通过控制电磁阀的开关实现进水管与内胆收缩装置的导通；在进水管与水箱出水口之间设置一个混水阀，混水阀与水箱出水口之间为出水管，混水阀的输出端为用水端。
本实施中的控制器采用220VC交流电供电，当水位传感器感应到水箱的水位低于20%的设定值时，控制器发出一路12V/0.5A的直流电压给电磁阀，打开电磁阀，使得进水管的水在水压的作用下迅速进入内胆收缩装置。内胆收缩装置因为填充了大量的水，使得内胆收缩装置迅速膨胀，膨胀后的内胆收缩装置压缩了水箱内的空间，水箱内的水因为空间减小，变相的水位也就上升，因此当水位传感器感应到水箱的水位高于80%设定值时，控制器控制电磁阀进行关闭，停止补水。
当水箱中的水在太阳能光热转换过程中水温迅速升高时，水箱中水温传感器一旦检测到水温高于50℃时，控制器发出一组交流220V电压至循环泵，使得循环泵将内胆收缩装置中的冷水抽到水箱中，实现冷水和热水混合，达到降低水箱中水温的效果。
水温、水位的控制是同步进行的。当内胆收缩装置中水全部被循环泵抽向了水箱中，水箱中水任然没能降低到设定40℃时，因为内胆收缩装置完全收缩会导致水位降低，因此电磁阀也会同时打开，给内胆收缩装置补水，同时循环泵在将水箱中的热水反向抽入到内胆收缩装置，多层循环工作后实现水箱中的水温能保持在40℃时，同时水箱中的水位能保持在80%以上。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (3)
1.一种太阳能热水系统的智能恒温的控制方法，该系统包括水箱和控制器，其特征在于在水箱内设置有内胆收缩装置，水箱外设置有泵；
所述内胆收缩装置设置有一个进水口和出水口，进水管穿过水箱壁与内胆收缩装置的进水口连接；
泵的一端通过水管穿过水箱壁与内胆收缩装置的出水口连接，泵的另一端通过水管与水箱的进水口连接；
水箱的出水口通过水管连接到混水阀，且混水阀的另一输入端与内胆收缩装置的进水管连接，混水阀的输出为用水端；
所述控制器为两个输出端和两个输入端：一个输入端连接水位传感器、另一个输入端连接水温传感器，所述水位传感器、水温传感器设置在水箱内；一个输出端连接泵、另一个输出端连接电磁阀，所述电磁阀设置在内胆收缩装置进水口的管道上；
所述的控制方法，包括：当水箱中的水在太阳能光热转换过程中水温迅速升高时，水箱中水温传感器一旦检测到水温高于50℃时，控制器发出一组交流220V电压至循环泵，使得循环泵将内胆收缩装置中的冷水抽到水箱中，实现冷水和热水混合，达到降低水箱中水温的效果。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于所述水箱的出水口设置有自动增压泵。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于所述泵为双向工作的循环泵。
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