CN111750547A - 一种太阳能热水器效能的测试装置及方法 - Google Patents

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殷健
曹梦洁
李骏龙
俞慧杰
徐雁冰
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/90—Arrangements for testing solar heat collectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

本发明提供的一种太阳能热水器效能的测试装置，包括热水器水箱，及与其相连接的循环装置，所述循环装置包括，连接于所述热水器水箱出水口的循环泵，与所述循环泵相连接的贮水箱，以及连接于所述贮水箱的数据采集装置，可以满足多个温度测试仪共同测试，减少误差。运用循环泵将箱内热水导出测量便于箱内温度一致性，提高温度的准确度，避免箱内水温分层，防止热水仅处于箱顶以及与换热器交接处，且有助于平衡水温。采集数据用设备便于放置，可以改变接管长度改变采集装置的位置。温度计的导线长度可以很短，减少电子信息传播产生的误差。

Description

一种太阳能热水器效能的测试装置及方法
技术领域
本发明涉及热处理技术领域，具体涉及一种太阳能热水器效能的测试装置及方法。
背景技术
阳台壁挂式间接太阳能设备，主要构建有光伏集热板(真空集热管)集热装置、储水箱、热能转换装置、传热媒介等，该类太阳能装置为最常见的家用型号，它的运行原理是由集热器将太阳能收集转化为传热媒介的热能，传热媒介一部分存在于集热器内，一部分存在于储水箱内热转换装置内，通过循环泵或者冷热媒介的能量势进行能量传递，最后通过换热器将传热媒介的热能传送到储水箱内的水中，使水温上升。
在检测太阳能设备的太阳能的得热量(集热效果)、贮热水箱保温性能时根据如下公式：
Figure BDA0002535602750000011
ρw-------水的密度
Cpw--------水的比热容
Vs--------贮热水箱内热水水量
te、tb-----分别是贮热水箱内热水检测开始与结束时的温度A-------集热器的集热面积
H-------日太阳辐照量
因此太阳能测试主要是测试其起始与结束时的水温，但是对于阳台壁挂式间接太阳能设备，其储水箱是存在压力的，无与外界接触的通道供其测试温度的设备进入，且储水箱内存在水温分层现象。
发明内容
本发明提供一种误差较小、便于放置、多次测定水温的太阳能热水器效能的测试装置及方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种太阳能热水器效能的测试装置，包括热水器水箱，及与其相连接的循环装置，所述循环装置包括，连接于所述热水器水箱出水口的循环泵，与所述循环泵相连接的贮水箱，以及连接于所述贮水箱的数据采集装置；
所述贮水箱的出水端与所述热水器水箱的进水口相连接。
进一步的，所述贮水箱与所述热水器水箱的进水口之间设有冷水进水口。
进一步的，所述数据采集装置包括若干温度测试计。
进一步的，所述循环泵设有电子阀。
进一步的，所述热水器水箱、循环泵与贮水箱之间通过可拆卸的保温管道连接。
使用太阳能热水器效能的测试装置的方法，包括如下步骤：热水器水箱注水并通过热水器内的换热泵内循环加热；热水器内通过换热泵进行内循环加热，在一定程度上平衡热水器内的水温；
将热水抽调至贮水箱内；
数据采集装置进行多次温度测量；
将贮水箱内的热水循环回热水器水箱。
进一步的，所述循环泵与换热泵开启频率相同。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
1、本发明提供的一种太阳能热水器效能的测试装置及方法，可以满足多个温度测试仪共同测试，减少误差。
2、本发明提供的一种太阳能热水器效能的测试装置及方法，运用循环泵将箱内热水导出测量便于箱内温度一致性，提高温度的准确度，避免箱内水温分层，防止热水仅处于箱顶以及与换热器交接处，且有助于平衡水温。
3、本发明提供的一种太阳能热水器效能的测试装置及方法，采集数据用设备便于放置，可以改变接管长度改变采集装置的位置。
4、本发明提供的一种太阳能热水器效能的测试装置及方法，温度计的导线长度可以很短，减少电子信息传播产生的误差。
附图说明
图1是本发明的连接图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例及附图对本发明进行进一步的描述。
如图1所示：
一种太阳能热水器效能的测试装置，包括热水器水箱，及与其相连接的循环装置，循环装置包括，连接于热水器水箱出水口的循环泵，与循环泵相连接的贮水箱，以及连接于贮水箱的数据采集装置；
贮水箱的出水端与热水器水箱的进水口相连接。
贮水箱与热水器水箱的进水口之间设有冷水进水口。
数据采集装置包括若干温度测试计。
循环泵设有电子阀。
热水器水箱、循环泵与贮水箱之间通过可拆卸的保温管道连接。
工作间内设有控制装置，所述控制装置与循环泵之间电连接，与数据采集装置信号连接。
实施例1：
注水加热时：
通过冷水进水口向热水器水箱中注水，直至热水器水箱中水位达到最高，关闭冷水进水口，通过控制装置设定温度阈值，通过热水器内的换热泵内循环加热；
在加热过程中，通过循环泵将热水抽调至贮水箱内；
通过控制装置设定循环次数、温度测量时间，循环泵接收到来自控制装置中的信号，在一定时间内，循环泵循环固定数目的次数，且每隔一定的时间，数据采集装置内的温度测试计对贮水箱中的水温进行多次温度测量，并求算出单次测定的平均值；并将平均值与温度阈值进行比对；
若平均值低于温度阈值，则将贮水箱内的热水通过贮水箱的出水端循环回热水器水箱，并通过热水器水箱中的换热泵进行再次循环加热，直至数据采集装置采集到的平均值约等于温度阈值。
实施例2：
使用加热时：
在热水的使用过程中，热水器水箱通过冷水进水口注水，且同时通过换热泵进行循环加热，冷水进水口与贮水箱的出水端同时向热水器水箱中注水，并进行循环；当用水过程停止，则关闭冷水进水口；
热水器水箱内通过换热泵进行水箱内的水温循环加热，并同时通过循环泵将热水抽调至贮水箱内；
通过控制装置设定温度测量时间，每隔一定的时间，数据采集装置内的温度测试计对贮水箱中的水温进行多次温度测量，并求算出单次测定的平均值；并将平均值与温度阈值进行比对；
若平均值低于温度阈值，则将贮水箱内的热水通过贮水箱的出水端循环回热水器水箱，并通过热水器水箱中的换热泵进行再次循环加热，直至数据采集装置采集到的平均值约等于温度阈值。
实施例3：
温水使用时：
在热水的使用过程中，若温度阈值设定较低，水温的平均值较高，则打开冷水进水口，热水器水箱通过冷水进水口注水，且同时通过换热泵进行循环平衡水温，通过循环泵将热水抽调至贮水箱内，通过控制装置设定温度测量时间，每隔一定的时间，数据采集装置内的温度测试计对贮水箱中的水温进行多次温度测量，并求算出单次测定的平均值；并将平均值与温度阈值进行比对；
若平均值高于温度阈值，冷水进水口与贮水箱的出水端同时向热水器水箱中注水，并进行循环；并通过热水器水箱中的换热泵进行再次循环平衡水温，直至数据采集装置采集到的平均值约等于温度阈值。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种太阳能热水器效能的测试装置，包括热水器水箱，及与其相连接的循环装置，其特征在于：所述循环装置包括，连接于所述热水器水箱出水口的循环泵，与所述循环泵相连接的贮水箱，以及连接于所述贮水箱的数据采集装置；
所述贮水箱的出水端与所述热水器水箱的进水口相连接。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器效能的测试装置，其特征在于：所述贮水箱与所述热水器水箱的进水口之间设有冷水进水口。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器效能的测试装置，其特征在于：所述数据采集装置包括若干温度测试计。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器效能的测试装置，其特征在于：所述循环泵设有电子阀。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器效能的测试装置，其特征在于：所述热水器水箱、循环泵与贮水箱之间通过可拆卸的保温管道连接。
6.使用权利要求1-5任意所述的太阳能热水器效能的测试装置的方法，其特征在于：包括如下步骤：热水器水箱注水并通过热水器内的换热泵内循环加热；
将热水抽调至贮水箱内；
数据采集装置进行多次温度测量；
将贮水箱内的热水循环回热水器水箱。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能热水器效能的测试装置及方法，其特征在于：所述循环泵与换热泵开启频率相同。
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