CN201606964U - 一种燃气太阳能管路余水节水控制装置 - Google Patents

一种燃气太阳能管路余水节水控制装置 Download PDF

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陈冰
李�杰
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Abstract

本实用新型是一种适用于燃气太阳能热水器的管路余水节水自动控制装置。它是在用户家外墙面设置壁挂式太阳能板，室内设置与壁挂式太阳能板连接的室内储水箱，屋顶太阳能热水箱的余水管连接于室内储水箱和燃气热水器之间的进水管路上，余水管及室内储水箱与燃气热水器前管路上设置有集成温度传感器，在室内储水箱和燃气热水器的进水管路对应设置有电磁阀，各集成温度传感器和各电磁阀有与电控装置的双电压比较器电连接。本装置可自动监测流往用户阀的水温，若水温偏低则打开燃气热水器加热，到达温度后燃气热水器自动熄火，达到节能的目的。

Description

一种燃气太阳能管路余水节水控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种燃气与太阳能组合式的热水器装置，特别是余水节水的自动控制装置。
背景技术
目前市场上热水器种类繁多，例如太阳能热水器、太阳能电热水器系统、电热水器、燃气热水器等。这些热水器虽然各具特点，但也各有各的不足。太阳能电热水器系统，虽说能保证24小时供应热水，但其能耗成本较高，还存在漏电的危险；电热水器的成本就更高；燃气热水器由于其水源是自来水管道的冷水，如果单独使用，经济运行费用也很高，特别是到了冬季，要运用大量燃气，经济费用更高。而太阳能热水器虽然节能、成本低，但却不能保证全天候供应热水，并且使用时需要排放水管中残存的大量冷水，特别是高层楼房用户，会造成大量水资源浪费，给用户带来经济损失。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种燃气太阳能管路余水节水控制装置，其结构简单，可将太阳能余水管中的残存冷水加热，并且当太阳能热水器中的水温较低时可自动开启燃气热水器进行加热，使用方便，投资少，节能节水，可保证全天候热水供应。
解决本实用新型的技术问题所采用的方案是：在用户家外墙面设置壁挂式太阳能板，室内设置与壁挂式太阳能板连接的室内储水箱，屋顶太阳能热水箱的余水管连接于室内储水箱和燃气热水器之间的进水管路上，余水管及室内储水箱与燃气热水器前管路上设置有集成温度传感器，在室内储水箱和燃气热水器的进水管路对应设置有电磁阀，各集成温度传感器和各电磁阀对应与电控装置的双电压比较器电连接。
本实用新型的具体技术方案还包括：
各电磁阀分别设置在以下位置，即室内储水箱的进水口、燃气热水器的进水口、燃气热水器进水口电磁阀前至用户热水阀的管路上，余水管接燃气热水器的三通出口端；室内储水箱的出水口接于余水管接燃气热水器的三通出口端的电磁阀后而在集成温度传感器之前。
集成温度传感器采用AD590型，双电压比较器采用LM393型，电控装置中的各电磁阀、集成温度传感器和双电压比较器的电路接12V直流电，燃气热水器电磁阀的线圈接220V交流电。
余水管上设置的集成温度传感器在双电压比较器的温度信号阀值设定为27℃，通过双电压比较器控制室内储水箱的进水口电磁阀开关和余水管接燃气热水器的三通出口端电磁阀开关；燃气热水器前管路上的集成温度传感器在双电压比较器的温度信号阀值设定为42℃，通过双电压比较器控制燃气热水器的进水口电磁阀开关和燃气热水器进水口电磁阀前至用户热水阀的管路上电磁阀开关。
当用户刚开启热水阀时，由于太阳能热水器到用户热水阀之间的余水管中残存冷水，此时集成温度传感器将检测到的信号送到双电压比较器，再通过控制电磁阀开关让冷水从室内储水箱底部流入，将室内储水箱内被壁挂式太阳能板加热过的热水从顶部顶出，代替管道中的残留冷水流向用户热水阀。当管道中残存冷水流净，热水开始流出时，集成温度传感器又将检测到的信号送到双电压比较器，则控制电磁阀让热水直接流向用户热水阀。这样，用户热水阀每次开启时，管道中残存冷水先流入室内储水箱，并将箱内被太阳能板加热过的温热水排向用户阀使用，管道中的残存冷水被节约再利用，达到了节水的目的；当遇阴天低温时，管道中的水温不足，集成温度传感器将检测到的信号送到双电压比较器，控制由燃气加热器自动点火进行补热，保证全天候供应热水。由于来自太阳能热水器的水尚有一定温度，减少了燃气消耗量，达到了节能之目的。
AD590型集成温度传感器，温度每变化1K，则电流变化1μA。即温度每升高1℃时，AD590输出电流增加1μA，在本实用新型的电控装置就是利用此特性增加电阻分压送入比较器与标准电压进行比较。
对于LM393双电压比较器，比较器A同相输入端输入太阳能余水管上的温度传感器电压信号，反相端输入设定的基准电压(对应27℃)；比较器B反相输入端输入燃气热水器进水管上的温度传感器电压信号，同相输入端输入设定的基准电压(对应42℃)。当同相输入端电压大于反相输入端电压时，则输出高电平；反之，则输出低电平。高低电平用来驱动继电器，控制电磁阀开关。
本实用新型的有益效果是：
(1)节省水资源。将楼房屋顶太阳能热水器到用户家中热水管道内的大量残存冷水存入冷水箱，利用太阳能加热进行再利用，避免了水资源浪费。
(2)节省能源。本装置自动控制冷热水各自走向。天晴时，完全利用太阳能供应热水，而阴雨低温时，则利用太阳能热水器尚存的一定热能，减少了燃气热水器中燃气消耗。
附图说明
图1为燃气太阳能节水节能自动控制装置结构示意图；
图2为本装置系统流程图；
图3为本装置的控制电路图。
图中各标号依次表示：太阳能热水箱1、余水管2、壁挂式太阳能板3、室内储水箱4、储水箱电磁阀5、集成温度传感器6、燃气热水器入水口电磁阀7、燃气热水器电磁阀8、燃气热水器9、用户热水阀10、旁路电磁阀11、中间继电器K1、K2、K3。
具体实施方式
参见图1，用户家的外墙面设置壁挂式太阳能板3，室内设置与壁挂式太阳能板3连接的室内储水箱4，屋顶上的太阳能热水箱1作为主要的热水源，通向用户的余水管3通过三通连接于室内储水箱4和燃气热水器9之间的进水管路上，余水管2上设置了一集成温度传感器6，而燃气热水器电磁阀8前的管路上也设置有另一集成温度传感器8。室内储水箱的进水口设置一储水箱电磁阀5，余水管2接燃气热水器的三通出口端设置一燃气热水器入水口电磁阀7，燃气热水器9自带一燃气热水器电磁阀8，在燃气热水器9出入口之间的管道旁路设置一旁路电磁阀11。上述的各集成温度传感器和各电磁阀对应与电控装置的双电压比较器(见图3中LM393集成块)电连接，由双电压比较器来控制各电磁阀的开闭动作。室内储水箱4的出水口用三通接于燃气热水器入水口电磁阀7与燃气热水器9前的集成温度传感器6之间管路上。室内储水箱4的容积与余水管2中的存水量近似，即冷水箱的储水量＝楼高(H)×太阳能出水管横截面积(S)，水箱体积可略大。参见图3，余水管上设置的集成温度传感器6在双电压比较器的温度信号阀值设定为27℃，双电压比较器通过输出高低电平对储水箱电磁阀5进行控制。太阳能出水管内存有残余冷水，水温小于27℃时，双电压比较器输出低电平，继电器K2截止，通往燃气热水器的燃气热水器入水口电磁阀7关闭；而继电器K1通过反相器导通，使通往室内储水箱4的储水箱电磁阀5打开。水管内残存冷水流入室内储水箱内，并利用壁挂式太阳能板3对冷水进行加热，室内储水箱4中已经被太阳能板加热的热水被底部流入的冷水从上部出水管顶出，这样热水代替水管中的残存冷水流向用户阀，残存冷水被留在冷水箱中，并利用壁挂式太阳能板继续加热，达到水资源节约利用。直至余水管2内的冷水流净，水管内的水温＞27℃，此时双电压比较器输出高电平，通过反向器后继电器K1截止，继电器K2导通，驱动通往燃气热水器的燃气热水器入水口电磁阀7打开，太阳能热水直接流入燃气热水器进水管。此时，经燃气热水器进水管的集成温度传感器6再次检测，该集成温度传感器6在双电压比较器的温度信号阀值设定为42℃，温度＞42℃则打开旁路电磁阀11，关闭燃气热水器电磁阀8，直接流向用户热水阀10(见图1)进行淋浴；如遇阴天低温，太阳能水温不足，水的温度＜42℃，则双电压比较器输出高电平，继电器K3导通，旁路电磁阀11关闭，而燃气热水器电磁阀8开启，驱动燃气热水器9对温水进行加热，直至温度＞42℃自动停止加热并恒定，用户进行淋浴。
本装置的电气部分采取强、弱电分离的方式，可提高使用的安全性，即阀门自动检测控制装置的各开关接12VDC弱电，燃气电磁阀线圈接220VAC强电。

Claims (5)

1.一种燃气太阳能管路余水节水控制装置，其特征是：在用户家外墙面设置壁挂式太阳能板，室内设置与壁挂式太阳能板连接的室内储水箱，屋顶太阳能热水箱的余水管连接于室内储水箱和燃气热水器之间的进水管路上，余水管及室内储水箱与燃气热水器前管路上设置有集成温度传感器，在室内储水箱和燃气热水器的进水管路对应设置有电磁阀，各集成温度传感器和各电磁阀对应与电控装置的双电压比较器电连接。
2.根据权利要求1所述的燃气太阳能管路余水节水控制装置，其特征是：各电磁阀分别设置在以下位置，即室内储水箱的进水口、燃气热水器的进水口、燃气热水器进水口电磁阀前至用户热水阀的管路上，余水管接燃气热水器的三通出口端；室内储水箱的出水口接于余水管接燃气热水器的三通出口端的电磁阀后而在集成温度传感器之前。
3.根据权利要求2所述的燃气太阳能管路余水节水控制装置，其特征是：集成温度传感器采用AD590型，双电压比较器采用LM393型，电控装置中的各电磁阀、集成温度传感器和双电压比较器的电路接12V直流电，燃气热水器电磁阀的线圈接220V交流电。
4.根据权利要求2所述的燃气太阳能管路余水节水控制装置，其特征是：余水管上设置的集成温度传感器在双电压比较器的温度信号阀值设定为27℃，通过双电压比较器控制室内储水箱的进水口电磁阀开关和余水管接燃气热水器的三通出口端电磁阀开关；燃气热水器前管路上的集成温度传感器在双电压比较器的温度信号阀值设定为42℃，通过双电压比较器控制燃气热水器的进水口电磁阀开关和燃气热水器进水口电磁阀前至用户热水阀的管路上电磁阀开关。
5.根据权利要求3或4所述的燃气太阳能管路余水节水控制装置，其特征是：室内储水箱的容积与余水管内腔存水量近似。
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CN102052707A (zh) * 2009-10-27 2011-05-11 昆明理工大学 一种燃气太阳能管路余水节水控制装置
CN104006551A (zh) * 2014-05-29 2014-08-27 昆明理工大学 节水节能太阳能热水器系统
CN105241097A (zh) * 2015-10-10 2016-01-13 广西大美电器有限公司 一种温度可调式太阳能热水供给系统

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