CN203163299U - 太阳能热水器控制系统及太阳能热水器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热水器控制技术领域，公开了一种太阳能热水器控制系统及太阳能热水器装置。该控制系统包括：总控制器和电控开关，所述电控开关设置在与太阳能热水器保温水箱热水出水口相连的热水出水管上，并位于所述热水出水口处，用于控制所述热水出水管与所述热水出水口连通或断开；所述总控制器与所述电控开关电连接，用于控制所述电控开关开通或关闭。利用本实用新型，可以方便太阳能热水器管道的布置，提高太阳能热水器的性能，方便用户的使用。

Description

太阳能热水器控制系统及太阳能热水器装置

技术领域

本实用新型涉及热水器控制技术领域，具体涉及一种太阳能热水器控制系统及太阳能热水器装置。

背景技术

太阳能热水器将太阳光能转化为热能，从而将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器通常是由集热器（真空管式为真空集热管，平板式为平板集热器）、保温水箱、连接管道等组成。图1是现有技术中典型的太阳能热水器装置示意图。其中，集热器1按最佳倾角放置，下降水管2的一端与保温水箱3的下部相连，另一端与集热器1的下集管接通。上升水管5的一端与保温水箱3上部相连，另一端与集热器1的上集管相接。通过自来水管4给保温水箱上水，需要使用热水时，保温水箱3中的水从热水出水管6中排出。当集热器1吸收太阳辐射后，集热器1内温度上升，水温也随之升高。水温升高后，水的比重减轻，便经上升水管5进入保温水箱3上部。而保温水箱3下部的冷水比重较大，就由水箱下流到集热器1下方，在集热器1内受热后又上升。这样不断对流循环，水温逐渐提高，直到集热器1吸收的热量与散失的热量相平衡时，水温不再升高。

上述自来水管4和热水出水管6分别由与其相连的控制阀控制。当然，所述自来水管4和热水出水管6与保温水箱3相连的部分也可以采用一根水管，并通过一个三通开关分别接通自来水和热水。

为了方便用户的使用，通常会将控制阀安装在室内适当的位置。这种控制方式存在以下缺点：

（1）由于热水出水管中总会存留一定的冷水，因此每次使用热水时，必需先将热水出水管中的冷水排出才能得到热水，从而造成水资源的浪费。

（2）由于北方地区寒冷，在冬天使用时，需要对布设在室外的管道进行特殊保温，否则管道内的水会冻结而放不出水，严重时还会冻裂水管。

实用新型内容

本实用新型一方面提供一种太阳能热水器控制系统，以克服现有太阳能热水器存在的上述问题。

本实用新型另一方面提供一种太阳能热水器装置，以方便太阳能热水器管路的布置，提高太阳能热水器的性能，方便用户的使用。

为此，本实用新型提供如下技术方案：

一种太阳能热水器控制系统，包括：总控制器和电控开关，所述电控开关设置在与太阳能热水器保温水箱热水出水口相连的热水出水管上，并位于所述热水出水口处，用于控制所述热水出水管与所述热水出水口连通或断开；所述总控制器与所述电控开关电连接，用于控制所述电控开关开通或关闭。

优选地，所述系统还包括：分控制器，与所述总控制器设置于不同的位置，并且与所述总控制器并联控制所述电控开关开通或关闭。

可选地，所述总控制器和所述分控制器为手动开关、或者为无线遥控开关、或者为手动遥控两用开关。

优选地，所述系统还包括：定时器、以及与所述定时器电连接的触发器；所述触发器用于在所述定时器到达定时时间后，向所述电控开关发送控制信号，以使所述电控开关开通设定时间后自动关闭。

优选地，所述系统还包括：

水位感应器，设置在所述保温水箱内，用于感应所述保温水箱内的当前水位；

水位显示器，设置在所述总控制器的面板上，并与所述水位感应器电连接，用于获取并显示所述水位。

优选地，所述触发器还用于在所述水位感应器感应到当前水位达到设定值时，触发所述总控制器关闭所述电控开关。

优选地，所述系统还包括：

水温感应器，设置在所述保温水箱内，用于感应所述保温水箱内的当前水温；

水温显示器，设置在所述总控制器的面板上，并与所述水温感应器电连接，用于获取并显示所述水温。

优选地，所述电控开关外围设有保温层。

优选地，所述电控开关包括：球阀和电动控制器，所述球阀包括：阀体、阀盖、阀芯、以及阀杆；所述阀体为空心柱体，其上下两端分别作为出水口和进水口；所述阀盖为与所述阀体相适配的空心柱体，连接在所述阀体的上端；所述阀芯设置在所述阀体与所述阀盖形成的腔体内；所述阀杆设置在所述阀体上部，其内端连接所述阀芯，其外端伸出阀体与所述电动控制器相连；所述阀芯上设有进气槽，所述阀体上设有进气装置，在所述球阀处于关闭状态时，所述进气装置和所述进气槽接通。

一种太阳能热水器装置，包括：集热器、保温水箱、以及前面所述的太阳能热水器控制系统。

本实用新型的太阳能热水器控制系统，分别设置总控制器和与总控制器相连的电控开关，将电控开关设置在与太阳能热水器保温水箱热水出水口相连的热水出水管上，从而直接控制热水出水管与所述热水出水口连通或断开，由总控制器控制所述电控开关开通或关闭。而且，将所述电控开关设置在保温水箱的热水出水口处，从而在关闭电控开关后，热水出水管内不会存留剩水，不仅节约了水资源，而且无需对布设在室外的管道进行特殊保温，使太阳能热水器在寒冷的环境中也能使用。

进一步地，通过设置分控制器，使其与总控制器并联控制所述电控开关开通或关闭，从而方便了用户的使用。

进一步地，通过设置的定时器及触发器，可以定时向电控开关发送控制信号，使所述电控开关开通设定时间后自动关闭，从而可以避免在水质不好的环境中电控开关部位沉积水垢，影响电控开关的使用。

进一步地，通过设置在保温水箱内的水位感应器可以感应到水箱内的当前水位，并且在当前水位达到一定值时，能够关闭电控开关，从而避免了在往保温水箱内上水时未及时关闭电控开关导致水箱内的水溢出。

进一步地，在所述电控开关外设置保温层，可以有效防止低温环境下所述电控开关关闭时，开关阀门内的水不能完全排净而引起的冻结，从而可以使本实用新型的控制系统适用多种形式的电控开关。

本实用新型的控制系统可以适用于各种不同结构的太阳能热水器，而且，管道布置灵活，方便用户在各种不同环境中的使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中典型的太阳能热水器装置示意图；

图2是本实用新型太阳能热水器控制系统的示意图。

附图标记：

1、集热器；2、下降水管；3、保温水箱；4、自来水管；5、上升水管；6、热水出水管；

11、总控制器；12、电控开关；13、太阳能热水器保温水箱、14、热水出水管；15、分控制器；16、水位感应器；17、水位显示器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例作进一步的详细说明。

如图2所示，是本实用新型太阳能热水器控制系统的示意图。

在该实施例中，所述控制系统包括：

总控制器11和电控开关12，所述电控开关12设置在与太阳能热水器保温水箱13热水出水口相连的热水出水管14上，并位于所述热水出水口处，用于控制所述热水出水管14与所述热水出水口连通或断开；所述总控制器11与所述电控开关12电连接，用于控制所述电控开关12开通或关闭。

本实用新型的太阳能热水器控制系统，分别设置总控制器11和与总控制器11相连的电控开关12，将电控开关12设置在与太阳能热水器保温水箱13热水出水口相连的热水出水管14上，从而直接控制热水出水管14与所述热水出水口连通或断开，由总控制器11控制所述电控开关12开通或关闭。而且，将所述电控开关12设置在保温水箱13的热水出水口处，从而在关闭电控开关12后，热水出水管14内不会存留剩水，可以大大节省水资源，而且随着楼层的增高，节水效果越显著。经测量，热水出水管长度每增加1米，每开启一次节水200g，一般平房安装太阳能热水器使用热水出水管（包括房顶上和屋内转弯等部分）10米以上，因此每开启一次可节水约2000g，每天开启十次，则可节水20000g。

而且，由于本控制系统中将电控开关12设置在了保温水箱13的热水出水口处，从而在关闭电控开关12后，热水出水管14内不会存留水，因此无需对布设在室外的管道进行特殊保温，使太阳能热水器在寒冷的环境中也能使用。

为了进一步方便用户的使用，在本实用新型的控制系统中，还可进一步包括：分控制器15，使其与总控制器11并联控制所述电控开关12开通或关闭。上述分控制器15可以有多个，分别设置在不同的房间内，从而可以使用户在不同地方使用热水时都可以方便地打开热水器的电控开关12。比如，将总控制器11安装在浴室，将分控制器15安装在厨房，如果还有需要热水的房间，则可以再安装一个分控制器。

需要说明的是，上述总控制器11和分控制器15可以是手动开关、或者是无线遥控开关、或者是手动遥控两用开关，对此本实用新型实施例不做限定。

电控开关12受总控制11和分控制器15的控制，当给电控开关12“开”信号时，电控开关12开启，使太阳能热水器保温水箱13中的热水经过电控开关12，从热水出水管14中流出；当给电控开关12“关”信号时，电控开关12关闭，截断热水。

如果热水器长时间不使用，控制阀部位及管道内容易沉积水垢，影响其使用性能。为此，在本实用新型太阳能热水器控制系统的另一实施例中，所述系统还可进一步包括：定时器、以及与所述定时器电连接的触发器（未图示）。其中，所述触发器用于在所述定时器到达定时时间后，向所述电控开关发送控制信号，以使所述电控开关12开通设定时间后自动关闭，比如使电控开关12开启是1至5秒，从而可以避免在水质不好的环境中电控开关12部位沉积水垢，影响电控开关12的使用。

上述定时器和触发器可以和总控制器11设置在一个箱体中，当然也可以独立于总控制器11单独设置。而且，所述定时器和触发器可以通过硬件电路来实现，也可以通过单片机加软件的方式来实现，对此本实用新型实施例不做限定。

在本实用新型太阳能热水器控制系统的另一实施例中，所述系统还可进一步包括：水位感应器16和水位显示器17。其中：

水位感应器16设置在保温水箱13内，用于感应保温水箱13内的当前水位。水位显示器17，可以设置在总控制器11的面板上，并与水位感应器16电连接，用于获取并显示所述保温水箱13内的水位。

为了防止在向保温水箱13上水时，由于无法准确把控上水时间，导致保温水箱13中的水溢出，在本实用新型太阳能热水器控制系统的另一实施例中，还可以设置报警器（未图示），用于在所述水位感应器16感应到当前水位达到设定值时，发出报警，以提醒用户及时关闭所述电控开关12。进一步地，所述触发器还可用于在所述水位感应器16感应到当前水位达到设定值时，自动触发所述总控制器11关闭所述电控开关12，从而避免了在往保温水箱内上水时未及时关闭电控开关12导致水箱内的水溢出。

当然，在本实用新型的太阳能热水器控制系统中，还可进一步设置水温感应器和水温显示器（未图示）。与上述水位感应器和水位显示器的设置类似，所述水温感应器可以设置在保温水箱13内，用于感应所述保温水箱13内的当前水温。所述水温显示器可以设置在总控制器11的面板上，并与所述水温感应器电连接，用于获取并显示所述保温水箱13内的水温。

考虑到不同电控开关的性能会有所不同，有的电控开关在关闭后，开关阀门内的水不能完全排空，因此，为了防止这种情况在低温的环境下引起阀门冻结而无法使用，在实际应用中，还可以在所述电控开关12外设置保温层，可以有效防止低温环境下所述电控开关12关闭时，开关阀门内的水不能完全排净而引起的冻结，从而可以本实用新型的控制系统适用多种形式的电控开关。

进一步地，还可以对现有的输水管路阀门进行改进，使其避免上述情况的发生。

比如，在本实用新型中，提供的一种防冻电控开关包括：球阀和电动控制器，所述球阀包括：阀体、阀盖、阀芯、以及阀杆；所述阀体为空心柱体，其上下两端分别作为出水口和进水口；所述阀盖为与所述阀体相适配的空心柱体，连接在所述阀体的上端；所述阀芯设置在所述阀体与所述阀盖形成的腔体内；所述阀杆设置在所述阀体上部，其内端连接所述阀芯，其外端伸出阀体与所述电动控制器相连；所述阀芯上设有进气槽，所述阀体上设有进气装置，在所述球阀处于关闭状态时，所述进气装置和所述进气槽接通，从而使空气进入，将球阀及管路内的水排空。

上述进气装置6可以是与所述阀体1的中心轴垂直设置的空心柱体，并且所述进气装置的内径小于所述阀体的内径。相对于现有的L型三通球阀，本实用新型的防冻电动开关中的球阀进气口缩小，更有利于防冰。而且，在阀芯3上设置进气槽5，不会影响进气效果。在这种结构中，进气装置6与阀体1可以整体加工成型。当然，也可以分别独立加工，然后将其装配在一起。

当然，上述进气装置6也可以是设置在阀体1上的通孔，该通孔的内径水于阀体的内径。

在正常使用时，所述防冻电控开关的阀体的进水口与出水口相通，热水从保温水箱13经过所述防冻电控开关流入热水管。在不用热水关闭防冻电控开关时，由电动控制器将所述阀杆旋转90度，阀芯在所述阀杆的带动下，同样旋转90度，此时，切断进水口和出水口通道，保温水箱13的水不会再往下流。此时，如果再打开下游的用水阀，在重力的作用下，管路内的水就会流出，管路内压力下降。此时，阀体上的进气装置与阀芯上的进气槽连通，气体进入管路内，从而使管路及阀体内的水排空。

本实用新型的控制系统可以适用于各种不同结构的太阳能热水器，而且，管道布置灵活，方便用户在各种不同环境中的使用。在该应用中，集热器与保温水箱的连接可以采用现有的连接方式，控制系统与保温水箱的连接采用图2所示的连接方式，其他输水管路的连接可根据实际需要来布设，对此本实用新型实施例不做限定。

应用本实用新型，可以大大方便太阳能热水器管路的布置，提高太阳能热水器的性能，方便用户的使用。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种太阳能热水器控制系统，其特征在于，包括：总控制器和电控开关，所述电控开关设置在与太阳能热水器保温水箱热水出水口相连的热水出水管上，并位于所述热水出水口处，用于控制所述热水出水管与所述热水出水口连通或断开；所述总控制器与所述电控开关电连接，用于控制所述电控开关开通或关闭。

2.根据权利要求1所述的太阳能热水器控制系统，其特征在于，所述系统还包括：分控制器，与所述总控制器设置于不同的位置，并且与所述总控制器并联控制所述电控开关开通或关闭。

3.根据权利要求2所述的太阳能热水器控制系统，其特征在于，所述总控制器和所述分控制器为手动开关、或者为无线遥控开关、或者为手动遥控两用开关。

4.根据权利要求1至3任一项所述的太阳能热水器控制系统，其特征在于，所述系统还包括：定时器、以及与所述定时器电连接的触发器；所述触发器用于在所述定时器到达定时时间后，向所述电控开关发送控制信号，以使所述电控开关开通设定时间后自动关闭。

5.根据权利要求4所述的太阳能热水器控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

水位感应器，设置在所述保温水箱内，用于感应所述保温水箱内的当前水位；

水位显示器，设置在所述总控制器的面板上，并与所述水位感应器电连接，用于获取并显示所述水位。

6.根据权利要求5所述的太阳能热水器控制系统，其特征在于，所述触发器，还用于在所述水位感应器感应到当前水位达到设定值时，触发所述总控制器关闭所述电控开关。

7.根据权利要求1至3任一项所述的太阳能热水器控制系统，其特征在于，所述系统还包括：

水温感应器，设置在所述保温水箱内，用于感应所述保温水箱内的当前水温；

水温显示器，设置在所述总控制器的面板上，并与所述水温感应器电连接，用于获取并显示所述水温。

8.根据权利要求1至3任一项所述的太阳能热水器控制系统，其特征在于，所述电控开关外围设有保温层。

9.根据权利要求1至3任一项所述的太阳能热水器控制系统，其特征在于，所述电控开关包括：球阀和电动控制器，所述球阀包括：阀体、阀盖、阀芯、以及阀杆；所述阀体为空心柱体，其上下两端分别作为出水口和进水口；所述阀盖为与所述阀体相适配的空心柱体，连接在所述阀体的上端；所述阀芯设置在所述阀体与所述阀盖形成的腔体内；所述阀杆设置在所述阀体上部，其内端连接所述阀芯，其外端伸出阀体与所述电动控制器相连；所述阀芯上设有进气槽，所述阀体上设有进气装置，在所述球阀处于关闭状态时，所述进气装置和所述进气槽接通。

10.一种太阳能热水器装置，其特征在于，包括：集热器、保温水箱、以及权利要求1至9任一项所述的太阳能热水器控制系统。

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