CN201896330U

CN201896330U - 一种太阳能无容器自动供水系统

Info

Publication number: CN201896330U
Application number: CN2010206431291U
Authority: CN
Inventors: 吴剑锋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2010-12-06
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2020-12-06

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能无容器自动供水系统，包括智能控制仪表、太阳能水箱、水泵，其中太阳能水箱的出水口通过输水管依次连接上水电磁阀、磁控开关、水龙头和混水阀，混水阀的进水口再与水箱出水口和1号单流阀进水口连通，形成闭合流路，水泵连接有2号单流阀，其出水口与磁控开关和回水电磁阀连通，回水电磁阀连接直通阀接水源，智能控制仪表连接磁控开关，并控制水泵、上水电磁阀和回水电磁阀，其内部设有延迟装置，缓解调水时水泵电机频繁瞬时启停，延长电机寿命，回水电磁阀泄压输水管线，确保系统冷暖混水均匀，本装置采用辅件简单，成本低廉，且节能低耗，满足广大农村地区对高压供水以及冷暖混水使用的需要。

Description

一种太阳能无容器自动供水系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能供水设备领域，尤其是涉及一种太阳能无容器自动供水系统。

背景技术

太阳能供水需要自来水或水塔，但是在广阔的农村很多地点是没有自来水，需修建水塔满足生活用水，由于水塔的压力与垂直落差有关系，一般在农村水压力不大，无法满足诸如全自动洗衣机等高水压家用电器的需哟，由于太阳能水箱安装位置通常要高于水塔，当太阳能水箱储水不足时，还要启用增压泵才能对太阳能水箱进行供水，而增压泵使用电机功率不低于370W，耗电量巨大，此外修位置较高的水塔会会耗费较大的人力、物力和时间，且成品水塔寿命很短，所以通过修建水塔对太阳能水箱以及日常生活进行供水十分不经济。此外，由于水塔所能提供的水压较小，当配合太阳能水箱储存的热水进行冷热混水使用时，由于水塔提供的冷水水压过小，冷热水混合均匀程度较差，影响使用效果。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的缺陷，目的在于提供一种可靠性高、成本低廉、自动提供高压用水以及冷暖混水的太阳能无容器自动供水系统。通过对智能控制仪表内部加装延迟装置，避免调节水量时水泵电机的频繁停开，通过在冷水供水管分装回水用的电磁阀对输水管，自动保持稳定的冷水管内水压，独特的管线设计，操控简便。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：一种太阳能无容器自动供水系统，包括：智能控制仪表、太阳能水箱和水泵，所述的智能控制仪表通过信号线与太阳能水箱的水位水温探头相接；所述的智能控制仪表分别通过电源线和和电磁阀线与水泵和上水电磁阀相接，其特征在于：所述的太阳能水箱出口通过输水管与上水电磁阀和混水阀一端连接，所述的上水电磁阀通过输水管再分别与1号磁控开关和2号磁控开关的进水口，以及进水口端连通混水阀的1号单流阀的出水口连接，而1号磁控开关出水口通过输水管与水龙头连接，2号磁控开关出水口则与混水阀的另一端连通；所述的1号磁控开关和2号磁控开关通过信号线分别与智能控制仪表相连；水泵泵出口连接有2号单流阀，其出水口与回水电磁阀、1号磁控开关和2号磁控开关的进水口以及回水电磁阀相互连通，回水电磁阀则通过直通阀接水源，并通过电磁阀线与智能控制仪表输出端子相连；所述的智能控制仪表内加装有延时装置。

作为优选，电磁阀线为两芯电磁阀线；作为优选，智能控制仪表通过两芯信号线分别与1号磁控开关和2号磁控开关连接；作为优选，智能控制仪表通过四芯信号线与太阳能水箱的水位水温探头连接。

本实用新型仅采用简单普遍、价格低廉的辅件，诸如电磁阀、磁控开关、单流阀等，巧妙的利用处于高水位的太阳能水箱储水落差，实现了即开即得的高压自来水，并满足了向太阳能水箱供水和并结合太阳能水箱提供冷热混合供水要求，节省成本，使用性能也得以保证。

本系统是将太阳能供水系统与农村家用自用水系统相结合，除了产生高压自来水还可以有效进行冷热混水，其中，智能控制仪表是在通用太阳能智能仪表电路基础上加装电器元件，构成延迟电路，通过水流触动磁控开关，由1个仪表自动控制1台水泵、2个电磁阀、1个水温水位检测电路，自动实现对太阳能水箱供水，并满足冷热混合供水以及高压供水等需求，此外仪表内的延迟电路还减少了混水调节过程中冷水水量变化而引起的频繁的水泵电机的瞬时起停，降低了电机因过载烧毁的风险。

通过智能控制仪表的自动控制,无论系统处于何种工作状态,都保证太阳能水箱上水优先性,且对电磁阀单一线性控制模式,即两个电磁阀分别工作但不同时运行,保证了智能控制仪表的变压器不会因负载过大而损坏,使之在一个安全的状态下工作，延长使用周期。在冷水输出管线的分流管线上安装回水电磁阀，根据系统使用目的的不同，采用自动开闭泄流回路的方式平衡冷水在供水管路的形成供水压力，避免混水时由于冷水管路水压较大，混水调解时冷水容易在水压的作用下形成窜流而影响混水效果。

此外，相对于通常水塔采用不低于370W增压泵而言，本系统水泵采用120瓦的电机即可满足生活用水高水压要求，以每天累计使用2小时时间计算，本实用新型一年累计用电不会超过100度，相对于采用水塔增压的方式，极大的降低了能耗，更节能环保。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本实用新型的连接示意图；

图2为智能控制仪表电路图。

图中标记：智能控制仪表1、太阳能水箱2、水泵3、上水电磁阀4、混水阀5、1号磁控开关6、1号单流阀7、2号单流阀8、回水电磁阀9、直通阀10、水位水温探头11、水龙头12、2号磁控开关13。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种太阳能无容器自动供水系统，包括：包括太阳能智能控制仪表1、太阳能水箱2、水泵3、上水电磁阀4、混水阀5、1号磁控开关6、2号磁控开关13、1号单流阀7、2号单流阀8、回水电磁阀9和直通阀10，其中加装有延时装置的智能控制仪表1通过信号线与太阳能水箱2的水位水温探头11相接，所采用的信号线不限于四芯信号线，智能控制仪表1分别通过电源线和电磁阀线与水泵2和上水电磁阀4相接，所选用的电磁阀线不限于两芯电磁阀线，太阳能水箱2出口通过输水管与上水电磁阀4一端以及混水阀5的热水入口端连接，上水电磁阀4另一端通过输水管再分别与1号磁控开关6进水口、2号磁控开关13进水口以及进水口端连通混水阀5的1号单流阀7的出水口连接，而1号磁控开关6出水口通过输水管与水龙头12连接，2号磁控开关出水口则与混水阀5的冷水入口端连通， 1号磁控开关6和2号磁控开关13再通过信号线分别与智能控制仪表1相连；水泵3泵出口连接有2号单流阀8，其出水口同时与回水电磁阀9、1号磁控开关6进水口、2号磁控开关13的进水口以及回水电磁阀9相互连通，回水电磁阀9则通过直通阀10接水源，并通过电磁阀线与智能控制仪表1的输出端子相连，所用的电磁阀线不限于两芯电磁阀线。

如图2所示，智能控制仪表1可选用图中所示电路，G点与控制上水电磁阀4的三极管TIP41的基极电平相连，K0是1号磁控开关6控制的常开触点，K₁是继电器J₁的常闭触点，K₂、K₃则分别是继电器J₂、J₃的常开触点，继电器J₂输出220V交流电，220V交流电输出端子，12V直流电压输出端子为水电磁阀提供工作电压，A、C点是回流电磁阀9的12V直流电压的输出端子，N₁和N₃在电路上是相连的，此外，在太阳能智能仪表的电路基础上，加入了电子元件，结合原电路元件构成延时电路，其中在电路中加入电容C₄，并与电阻R₂和R₃相连，利用阻容延时的原理构成延时电路，且在延时电路输出端可设有开关，手动控制延迟电路的通断。

如图1所示，当本系统用于提供高压用水需要时，开启水龙头12，利用太阳能水箱2的储水位于高水位与低水位水龙头12而形成的落差，水箱内储存的热水自高向低沿管线经1号单流阀7、1号磁控开关6，再从位于低水位的水龙头12流出，所述的磁控开关是一种通过流过水流的流向来控制的水控开关,其内置干簧继电器，通过干簧继电器的磁片吸合控制其开和断。当自高向低沿管线流动的热水流流过磁控开关，由水流推动干簧继电器的磁片到预定位置，在磁力的作用下干簧继电器触点吸合，其接通信号通过信号线传导，智能控制仪表1的控制电路接收信号，内置继电器通过智能控制仪表1输出端子输出220V交流，水泵3得电启动运行，从泵出水口经2号单流阀8输出后，如图1所示，由于此时回水电磁阀9处于关闭状态，泄压分流回路回路无冷水流经过，泵出冷水流其一路流经1号磁控开关6，在水流冲击力的作用下干簧继电器磁片保持在预定位置，并经过水龙头12输出，另一路水流在泵压的推动下自下而上，在1号单流阀7的出水口利用泵入冷水流与流出热水流压差使1号单流阀7转入关闭状态，阻止太阳能水箱2的热水从1号单流阀流出，上水电磁阀4受控于智能控制仪表控制的水位水温探头11所感应的水箱水位，在智能控制仪表的控制下处于关闭状态，无水流通过，此时混水阀5未开启，2号磁控开关无连续水流通过，此时整个系统由1号磁控开关触点吸合触发仪表电路经输出端子输出220V交流，提供水泵1启动所带来的高压水流，处于高压水供应工作状态。智能控制仪表1内部控制电路可采用如图2中所示电路，当开启混水阀5，太阳能水箱2的热水自上而下经过1号单流阀流过1号磁控开关6时，在水流的冲击下其干簧继电器的磁片被推动到预定位置，在磁力的作用下干簧继电器触点吸合，并经信号线传导给仪表电路，短路三极管VT1基极发射极c和基极饿e，从图可知，继电器J2得电K2闭合，输出220v交流使水泵3持续工作。

如图1所示，当需要提供冷热混水时，只需打开混水阀5，利用太阳能水箱2的储水位于高水位与低水位混水阀5而形成的落差，水箱内储存的热水分成两路自上而下流出，其中一路热水流沿管线至混水阀5的热水入口，另一路热水流则经1号单流阀7、2号磁控开关13至混水阀5的冷水入口，此时热水流经过2号磁控开关13，由水流推动干簧继电器的磁片到预定位置，在磁力的作用下干簧继电器触点吸合，其吸合动作通过信号线传递给仪表控制电路，电路内置继电器通过智能控制仪表1输出端子输出220V交流，同时仪表电路内置继电器输出12V直流电，同时启动水泵3的电机和回水电磁阀9，此时，水泵3得电启动，并泵出高压的冷水流。如图1所示，从泵出水口经2号单流阀8输出后，其一路水流在泵压的推动下自下而上，在1号单流阀7的出水口利用冷热水压差关闭1号单流阀7，阻止太阳能水箱2的热水从1号单流阀流出，上水电磁阀4受控于智能控制仪表1控制的水位水温探头11所感应的水箱水位，处于关闭状态也无水流通过，另一路冷水流经过2号磁控开关13，再进入混水阀5冷水入口，并与热水入口注入的热水在混水阀5处混合，此时冷水流阻滞热水从1号单流阀7出水口流出，并代替热水流使2号磁控开关的干簧继电器的磁片在冷水流的冲击下保持在预定位置，触点继续吸合，保持仪表电路对水泵3和回水电磁阀9的开启控制。当需要通过混水阀小范围的调节冷热水混水量，以保持合适的混水温度，此时当使用本系统的冷热混水功能时，通常根据需要会对混水温度进行小范围的调节，在调节过程中，在经过2号磁控开关13的冷水流量减少的情况下，2号磁控开关13的干簧继电器磁片由于水流冲击力减弱咋情况下在回复弹簧的作用下回到起始位置，干簧继电器触点处于不吸合状态，由于智能控制仪表的电路中加入了延时电路，在延时电路的作用下，即使2号磁控开关13处流过的冷水流减小或者无冷水流经过，干簧继电器磁片回复起始位置，触点处于不吸合状态而关断，水泵3和回水电磁阀9依然会延时工作一定时间，经过2号磁控开关13的冷水流量减少的情况下，水泵3由于延时电路的作用依旧保持在正常的工作，但由于在其供水一路接有回水电磁阀9和直通阀10组成的泄压管路，通过泄压分流回路，不会使积累水压，使冷水供水管道内仍然能保持稳定合适的水压，当调节混水阀5混入冷水水时，不会由于冷水压力过大形成水窜，从而影响冷暖混水效果。同时，在延时电路的作用下，调节过程中不会造成水泵3电机频繁的瞬时起停，保障电动机不至于过载而烧毁。当采用如图2所示电路作为智能控制仪表1的控制电路时，当开动混水阀5时，太阳能水箱2储存的热水从1号单流阀7出水口流出，并经过2号磁控开关13，利用水流流过的冲击力移位干簧继电器磁片，触点吸合，通过信号线将吸合的信号传递给控制电路，使N1 、N2两点短路，此时时基电路6脚电压为零小于1/3VDD,根据时基电路555工作原理,6脚电压小于1/3VDD时,时基电路3角输出高电平，三极管VT1、VT2同时导通，继电器J2通过太阳能仪表输出端子输出220V交流，同时继电继器J3输出12V直流电，令水泵3的电机和回水电磁阀9同时工作，水流一路依次经过回水电磁阀9、直通阀10回流到水源，组成泄压分流回路回路，以稳定管道水压，方便混水，另一路水流经过2号磁控开关进入混水阀5的冷水入口，与其热水进口进入的热水流混合，别一路水流自下而上，达到1号单向阀7处，在水压压差的作用下关闭1号单流阀7，阻止热水从单流阀流出，此一路热水处于关断状态，冷水流代替热水流流过2号磁控开关13，在水流冲击力作用下，干簧继电器磁片保持在预定位置，干簧继电器触点继续吸合，维持仪表对水泵3和回水电磁阀9的运行，此时，上水电磁阀4受控于智能控制仪表1控制的水位水温探头11所感应的水箱水位，处于关闭状态无水流通过。如图2所示，电路图中的电容C4为新增元件，并与R2和R3连接，利用阻容延时的原理组成延时电路，同时由于延时电路的作用，即使通过2号磁控开关13冷水流减少或者无冷水时，水泵和电磁阀依然会工作一段时间，时间长短与C4容量以和R2、R3的阻值有关，水泵3由于延时电路的作用依旧保持在正常的工作，但由于在其供水一路接有回水电磁阀9和直通阀10组成的泄压管路，通过泄压分流回路，不会使积累水压，使冷水供水管道内仍然能保持稳定合适的水压，当调节混水阀5混入冷水水时，不会由于冷水压力过大形成水窜，从而影响冷暖混水效果。

当延迟一段时间后后继电器J2、J3的触点因继电器线圈断电而释放，无220V交流和12V直流输出,水泵3和回水电磁阀9停止工作。

无论系统处于何种工作状态，即回水电磁阀9处于何种工作状态，当控制太阳能水箱的由于智能控制仪表1控制的水位水温探头11检测到太阳能水箱2的水位低于预定水位时，上水电磁阀4自动打开，由仪表芯片控制的TIP41基极高电平信号加载到G点，即控制电磁阀J5的三极管TIP41基极高电平信号，则令VT3工作，继电器J1得电，K1得电释放断开，N3、N1点断路，由图可知NE555三脚输出低电平，VT1、VT2基极无电压截止，继电器J3无12V直流输出，强制回水电磁阀9停止工作，此时泄压分流回路回路截止，无水流通过。只有当控制电磁阀J5的三极管TIP41基极高电平控制信号消失，回水电磁阀9才可能恢复到由1号磁控开关6及仪表电路控制的状态。这个电路就可以保证回水电磁阀9和上水电磁阀4不可以同时工作，且太阳能水箱2有上水优先性，即上水电磁阀4工作具有优先性，使智能控制仪表1的变压器不至过载，延长使用寿命。

本系统工作原理在于：处于高水位的热水通过磁控开关配合智能控制仪表1启动水泵3电机抽出冷水，冷水流代替热水水流带动磁片使干簧管吸合保持电机继续得电工作，同时冷水通过1号单流阀7阻止热水再往下流出。当关断混水阀5或者调节水流过程中致使流经2号磁控开关13的冷水流减弱时，延迟关断水泵3电动机，有助于混水，不至于用户关断冷水或者小范围调节混水量时，水泵频繁瞬时起停，造成电机受损；同时仪表会启动回水电磁阀9泄压分流回路水泵3在要求水量减小下继续保持工作而提供的过量水压，保持相对稳定的冷水注入水压，有助于提高混水阀混水效果。在在太阳能水箱储水温度处于55度左右时，没有延时泄压装置不能保持小水量有效混水的水温温度要求，实践证明水泵启动的瞬间水压较大，而不延时又是小水量则很容易关断电机，只有延时和泄压才可能保持合理的水压。

本供水系统通过水流触动磁控开关，由1个仪表自动控制1台水泵、2个电磁阀、1个水温水位检测电路，自动实现对太阳能水箱供水，并满足冷热混合供水以及高压供水等需求，相对于修建水塔的成本更低，所选用配件均为常见普通配件，成本低廉且结构简单，确保性能的条件下，可比水塔供水节约50%的成本，经济实惠，可广泛用于农村太阳能混水和生活用水，且由于操控简便，尤为适合老年用户的使用，相对于水塔采用的增压设备，本装置能耗更低，保证性能的前提下，更节能更经济。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种太阳能无容器自动供水系统，包括：智能控制仪表（1）、太阳能水箱（2）和水泵（3），所述的智能控制仪表（1）通过信号线与太阳能水箱（2）的水位水温探头（11）相接；所述的智能控制仪表（1）分别通过电源线和电磁阀线与水泵（2）和上水电磁阀（4）相接，其特征在于：所述的太阳能水箱（2）出口通过输水管与上水电磁阀（4）和混水阀（5）一端连接，所述的上水电磁阀（4）通过输水管再分别与1号磁控开关（6）和2号磁控开关（13）的进水口，以及进水口端连通混水阀（5）的1号单流阀（7）的出水口连接，而1号磁控开关（6）出水口通过输水管与水龙头（12）连接，2号磁控开关出水口则与混水阀（5）的另一端连通；所述的1号磁控开关（6）和2号磁控开关（13）通过信号线分别与智能控制仪表（1）相连；水泵（3）泵出口连接有2号单流阀（8），其出水口与回水电磁阀（9）、1号磁控开关（6）和2号磁控开关（13）的进水口以及回水电磁阀（9）相互连通，回水电磁阀（9）另一端则通过直通阀（10）接水源，并通过电磁阀线与智能控制仪表（1）输出端子相连，所述的智能控制仪表（1）加装有延时装置。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能无容器自动供水系统，其特征在于：所述的电磁阀线为两芯电磁阀线。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能无容器自动供水系统，其特征在于：所述的智能控制仪表（1）通过两芯信号线与1号磁控开关（6）和2号磁控开关（13）连接。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能无容器自动供水系统，其特征在于：所述的智能控制仪表（1）通过四芯信号线与太阳能水箱（2）的水位水温探头连接。