CN208735951U - 水循环控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水循环控制系统，应用于太阳能集中供热，包括：集热器、集热水箱和控制装置；集热器的出水口设置有第一温度传感器，集热器的进水口设置有第二温度传感器；集热水箱内设置有液压传感器和第三温度传感器；集热器通过循环管道连通集热水箱，循环管道上连接有循环泵；集热水箱与自来水供水管道之间连接有电磁阀；第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、液压传感器、电磁阀及循环泵均与控制装置电性连接；控制装置根据第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及液压传感器采集的信息，控制电磁阀的通断以及循环泵的运行。该水循环控制系统能够最大限度的利用太阳能加热水。

Description

水循环控制系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能供暖技术领域，尤其是涉及水循环控制系统。

背景技术

随着太阳能行业的迅速发展，越来越多的太阳能转化成热能供用户使用，在此背景下太阳能以其超高的性价比迅速占领市场，通过真空管吸收太阳热量给集热水箱里面的水加热。但是什么时候把真空管里面的水送到水箱，或者什么时候往真空管里面补水，需要一套完整的系统去控制它，这样才能最大限度的利用太阳能，达到节能最大化。目前都是人工主动去打开阀门进行控制，导致太阳能的热量不能有效充分利用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的上述问题，提供了一种水循环控制系统用于解决现有技术的不足。

具体地，本实用新型实施例提供了一种水循环控制系统，应用于太阳能集中供热，包括：集热器、集热水箱；

所述集热器的出水口设置有第一温度传感器，所述集热器的进水口设置有第二温度传感器；所述集热水箱内设置有液压传感器和第三温度传感器；所述集热器通过循环管道连通所述集热水箱，所述循环管道上连接有循环泵；所述集热水箱与自来水供水管道之间连接有电磁阀；

所述水循环控制系统还包括：与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述液压传感器、所述电磁阀及所述循环泵均电性连接，用于根据所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器以及所述液压传感器采集的信息，控制所述电磁阀的通断以及所述循环泵的运行的控制装置；

所述控制装置为进一步用于：当所述液压传感器采集的压强信息超过预设最大压强值时，控制所述电磁阀关闭通路，当所述液压传感器采集的压强信息小于预设最小压强值时，控制所述电磁阀打开通路；当检测到所述第一温度传感器与所述第三温度传感器采集的温差值大于预设的最大温差值时，控制所述循环泵工作，当检测到所述第一温度传感器与所述第三温度传感器采集的温差值小于预设的最小温差值时，控制循环泵关闭；当检测到所述第一温度传感器采集的温度大于预设最大温度值，控制所述循环泵关闭；以及当检测到所述第二温度传感器采集的温度小于预设最小温度值，控制所述循环泵运行的控制装置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述集热器的个数为多个；所述多个集热器采用并联的方式级联。

作为上述技术方案的进一步改进，所述循环泵的两端均连接有阀门。

作为上述技术方案的进一步改进，所述控制装置的主控单元包括单片机。

作为上述技术方案的进一步改进，所述集热水箱的外层设置有隔热保护层。

作为上述技术方案的进一步改进，所述集热水箱还连接有用水管道，所述用水管道上设置有阀门。

作为上述技术方案的进一步改进，所述液压传感器和所述第三温度传感器设置在所述集热水箱内壁的底部。

作为上述技术方案的进一步改进，所述集热器的进水口高度低于所述集热器的出水口高度。

作为上述技术方案的进一步改进，所述集热器的安装高度高于所述集热水箱的安装高度，所述集热水箱中的水通过所述循环泵的作用上抽到所述集热器内；所述集热器的水通过重力回流至所述集热水箱。

作为上述技术方案的进一步改进，所述集热器所在的平面与水平面的夹角保持在30-60度。

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，至少具有如下有益效果：该水循环控制系统能够最大限度的利用太阳能加热水，并将加热后的水保存在集热水箱内。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型一实施例提出的水循环控制系统的结构示意图。

主要元件符号说明：

100-集热器；200-集热水箱；300-控制装置；101-第一温度传感器；102-第二温度传感器；201-第三温度传感器；202-液压传感器；400-电磁阀；500-循环泵；600-自来水供水管道。

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开保护范围限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本公开的各种实施例中，表述“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本公开的各种实施例中使用的术语“用户”可指示使用电子装置的人或使用电子装置的装置(例如，人工智能电子装置)。

在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种水循环控制系统，应用于太阳能集中供热，包括：集热器100、集热水箱200和控制装置300。

集热器100的出水口设置有第一温度传感器101。

集热器100的进水口设置有第二温度传感器102。

集热水箱200内设置有液压传感器202和第三温度传感器201。

集热器100通过循环管道连通集热水箱200，循环管道上连接有循环泵500；

集热水箱200与自来水供水管道600之间连接有电磁阀400。

第一温度传感器101、第二温度传感器102、第三温度传感器201、液压传感器202、电磁阀400及循环泵500均与控制装置300电性连接；控制装置300根据第一温度传感器101、第二温度传感器102、第三温度传感器201以及液压传感器202采集的信息，控制电磁阀400的通断以及循环泵500的运行。

具体地，该水循环控制系统的工作过程如下：

首先，集热水箱200通过自来水供水管道600进行补水，当集热水箱200水满，停止补水。控制装置300通过液压传感器202采集的压强信息来判断集热水箱200水是否已满。随着集热水箱200内的水位越来越高，液压传感器202采集点处的压强值逐渐增大，当液压传感器202采集的压强信息超过预设最大压强值时，控制装置300控制电磁阀400关闭通路，自来水供水管道600不再继续给集热水箱200补水。当集热水箱200内的水由于使用而消耗时，集热水箱200内的水位越来越低，液压传感器202采集点处的压强值会逐渐减小，当液压传感器202采集的压强信息小于预设最小压强值时，控制装置300控制电磁阀400打开通路，自来水供水管道600继续给集热水箱200补水。通过液压传感器202和电磁阀400实现自动从外界补水。

当控制装置300检测到第一温度传感器101与第三温度传感器201采集的温差值大于预设的最大温差值(例如：7℃)时，控制装置300控制循环泵500工作，将集热水箱200中较冷的水抽入集热器100中。当控制装置300检测到第一温度传感器101与第三温度传感器201采集的温差值小于预设的最小温差值(例如：3℃)时，控制装置300控制循环泵500关闭。

当控制装置300检测到第一温度传感器101采集的温度大于预设最大温度值，控制装置300控制循环泵500关闭。防止温度过高的水加入集热水箱200中损坏第三温度传感器201以及液压传感器202。

当控制装置300检测到第二温度传感器102采集的温度小于预设最小温度值，控制装置300控制循环泵500运行。防止冬季的夜晚由于温度过低导致结冰，通过循环泵500控制水不断在集热器100与集热水箱200之间不断循环流动防止水结冰冻住。

在本实施例中，集热器100的个数为2个；2个集热器采用并联的方式级联。在其他实施例中，可以使用3个、4个、5个甚至更多个集热器并联级联，由于一个集热器的太阳能采集区域有限，使用多个集热器并联级联可以大大提供太阳能的采集区域，可以使更多的太阳能被利用来加热集热水箱内的水。

循环泵500的两端均连接有阀门。在循环泵500的两端分别设置一个阀门，有利于后续循环泵500的停电检修。防止集热器100中的水以及集热水箱200中的水流出。

在本实施例中，循环泵500靠近集热器100的一端连接有止回阀。止回阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门，又称逆止阀、单向阀、逆流阀、和背压阀。止回阀属于一种自动阀门，其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反转，以及容器介质的泄放。循环泵500靠近集热水箱200的一端连接有闸阀。闸阀是一个启闭件闸板，闸板的运动方向与流体方向相垂直，闸阀只能作全开和全关，不能作调节和节流。通常情况下，集热器100中的水量远远小于集热水箱200中的水量，在集热水箱200与循环泵500之间需要设置更加可靠，密封性控制更好的闸阀。在集热器100与循环泵500之间设置止回阀方便。

在本实施例中，控制装置300的主控单元包括单片机。

第一温度传感器101、第二温度传感器102、第三温度传感器201、液压传感器202均与主控单元的模数装换接口电性连接；主控单元的I/O接口可通过继电器分别连接电磁阀400和循环泵500。

在本实施例中，集热水箱200可以选用金属材料制成，金属材料包括不锈钢、玻璃钢或镀锌钢板等。集热水箱200可以为圆柱体或长方体等易于加工制备的形状。

集热水箱200的外层设置有隔热保护层。设置隔热保护层用于减小集热水箱200的水的热损失。

隔热保护层可以是设置在集热水箱200的真空内胆结构，也可以是敷设在集热水箱200的外表面的棉絮、石棉网、稻草等隔热材料。

在本实施例中，集热水箱200还连接有用水管道，用水管道上设置有阀门。阀门可以为截止阀。截止阀，也叫截门，是使用最广泛的一种阀门之一，它之所以广受欢迎，是由于开闭过程中密封面之间摩擦力小，比较耐用，开启高度不大，制造容易，维修方便，不仅适用于中低压，而且适用于高压。截止阀的闭合原理是，依靠阀杠压力，使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合，阻止介质流通。截止阀对其所在的管路中的介质起着切断和调节流量的重要作用。用户可以通过截止阀方便调节所需用水的流量大小。

集热水箱200内壁的底部设置有液压传感器202和第三温度传感器201；将液压传感器202和第三温度传感器201设置在一起方便电缆走线以及减少集热水箱200的开孔数量。在集热水箱200的底部设置液压传感器202和第三温度传感器201，还有利于保证采集数据的有效性以及保证采集数据的精度。液压传感器202设置在底部时，相同条件下，液压传感器202采集获取的压强值越大，控制装置300感知的相对精度也越高。液压传感器202位于远离集热水箱200的出入水口的一端。由于集热水箱200的出入水口出水流会改变压强的大小，选择远离集热水箱200的出入水口的一端，因为该处的水流平稳，采集的压强数据更加精确。

集热器100的进水口高度低于集热器100的出水口高度。集热器100中的水可自下而上流动。采用自下而上的接入方式，保证集热器100中的容置空间能够充分被水填满，保证集热器100受热均匀。由于在4摄氏度以上时，水温越高，水的密度越小，因此温度较高的水位于上层。由于集热器100的出水口高度高于集热器100的进水口。所以集热器100的出水口的水温高于集热器100的进水口的水温。采用自下而上的接入方式类似于冷凝管中冷凝水的接入方式。热交换效果好。

在本实施例中，集热器100的安装高度高于集热水箱200的安装高度，集热水箱200中的水通过循环泵500的作用上抽到集热器100内；集热器100的水通过重力回流至集热水箱200。

集热器100安装在屋顶等空旷场所。集热器100呈倾斜安装。集热器100安装时，集热器100所在的平面与水平面的夹角保持在30-60度。夹角保持在30-60度有利于集热器100更好的吸收太阳能提供的热量对其内部的水进行加热。

电磁阀400可串联有第一闸阀；电磁阀400与第一闸阀串联后可与第二闸阀并联。在自来水供水管道600与集热水箱200之间增设第一闸阀和第二闸阀可以有效应对电磁阀400失灵或者损坏的情形。当电磁阀400不能自动关闭时，用户可以手动关闭第一闸阀实现切断供水。当电磁阀400不能自动打开时，用户可以手动打开第一闸阀实现供水。正常使用过程中，第一闸阀处于打开状态，第二闸阀处于关闭状态。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本实用新型序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施场景，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种水循环控制系统，应用于太阳能集中供热，其特征在于，包括：集热器、集热水箱；

所述集热器的出水口设置有第一温度传感器，所述集热器的进水口设置有第二温度传感器；所述集热水箱内设置有液压传感器和第三温度传感器；所述集热器通过循环管道连通所述集热水箱，所述循环管道上连接有循环泵；所述集热水箱与自来水供水管道之间连接有电磁阀；

所述水循环控制系统还包括：与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述液压传感器、所述电磁阀及所述循环泵均电性连接，用于根据所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器以及所述液压传感器采集的信息，控制所述电磁阀的通断以及所述循环泵的运行的控制装置。

2.根据权利要求1所述的水循环控制系统，其特征在于，所述集热器的个数为多个；所述多个集热器采用并联的方式级联。

3.根据权利要求1所述的水循环控制系统，其特征在于，所述循环泵的两端均连接有阀门。

4.根据权利要求1所述的水循环控制系统，其特征在于，所述控制装置的主控单元包括单片机。

5.根据权利要求1所述的水循环控制系统，其特征在于，所述集热水箱的外层设置有隔热保护层。

6.根据权利要求1所述的水循环控制系统，其特征在于，所述集热水箱还连接有用水管道，所述用水管道上设置有阀门。

7.根据权利要求1所述的水循环控制系统，其特征在于，所述液压传感器和所述第三温度传感器设置在所述集热水箱内壁的底部。

8.根据权利要求1所述的水循环控制系统，其特征在于，所述集热器的进水口高度低于所述集热器的出水口高度。

9.根据权利要求1所述的水循环控制系统，其特征在于，所述集热器的安装高度高于所述集热水箱的安装高度，所述集热水箱中的水通过所述循环泵的作用上抽到所述集热器内；所述集热器的水通过重力回流至所述集热水箱。

10.根据权利要求1所述的水循环控制系统，其特征在于，所述集热器所在的平面与水平面的夹角保持在30-60度。