CN211316618U - 一种太阳能热水器节能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能热水器节能控制装置，包括太阳能热水器和控制装置，所述控制装置包括若干管道、若干三通电磁阀、若干二通电磁阀、若干温控开关、温度传感器和控制器，控制器控制有两套管路系统和两套线路系统，并且能够灵活切换选择，设置在管路系统中的电加热器内设有浮球液位开关，所述浮球液位开关与电加热器的电源电性连接。本实用新型通过设置两套不同管道系统和控制线路，以满足用户冬夏两季不同温度的热水需求；同时，利用温控开关和液位开关的特性自动灵活控制管路的导通或闭合，以及电加热器的启闭，既方便，又节能。

Description

一种太阳能热水器节能控制装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能设备技术领域，具体涉及一种太阳能热水器节能控制装置。

背景技术

太阳能热水器因其具有绿色、节能、使用方便等优点得以广泛应用。太阳能热水器主要有完全依靠太阳光加热和电辅助加热两种类型。目前，太阳能热水器一般都是安装在高楼的屋顶上，故底层楼用户将太阳能热水器中的热水引至淋浴间所使用的管道都较长。每次使用后，这部分管道中都会存储一定量的水，且其温度也会逐渐降低；因此，再次使用时由于该段管道内的水温度较低，不能直接用于洗浴，需要先将这部分管道中的冷水排掉，直至排出温度合适的热水为止。这样既造成了水资源的浪费，又给用户造成不便。另一方面，阴雨天或者冬天，太阳能热水器的出水温度无法达到所需温度。虽然采用传统的电热管在太阳能热水器的水箱内进行辅助加热以满足使用需求，但其存在加热效率低、成本高等缺陷，同时，还是要将太阳能热水器至用户淋浴间的水管内存储的冷水先放掉才能正常使用热水。上述这些太阳能热水器存在的缺陷既浪费水资源，耗费能源又不能保证效率，又给用户带来诸多不便。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提供了一种太阳能热水器节能控制装置。

本实用新型采用如下技术方案：

一种太阳能热水器节能控制装置，包括太阳能热水器和控制装置，所述控制装置包括若干管道、若干三通电磁阀、若干二通电磁阀、若干温控开关、温度传感器和控制器，所述太阳能热水器通过管道一连通室内的淋浴器，所述管道一位于室内的一端依次设有二通电磁阀一和三通电磁阀一，所述三通电磁阀一的两个出水口并联连接有管道二和管道三，所述管道三上设有二通电磁阀二，管道三出水端连接有电加热器，所述电加热器出水口通过管道四与管道五连通，所述管道四上设有二通电磁阀三，所述管道二出水端与管道五连接，所述管道五通过三通淋浴开关连接淋浴器，所述三通淋浴开关的一个进水口与冷水管连接；

所述二通电磁阀一、三通电磁阀一和温度传感器通过线路与控制器连接，所述二通电磁阀二通过线路连接温控开关一组成线路一，所述二通电磁阀三通过线路连接温控开关二组成线路二，所述线路一和线路二并联连接形成并联回路一，所述温控开关一的高温探头一和温度传感器设置在管道一靠近三通电磁阀一的一端，所述温控开关二的高温探头二设置在电加热器内；

所述电加热器内设有浮球液位开关，所述浮球液位开关与电加热器的电源电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述温控开关一为30℃常闭型温控开关，所述温控开关二为50℃常开型温控开关。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述管道三上通过三通电磁阀二并联连接有管道六，所述管道六上设有二通电磁阀四，所述管道四上通过三通电磁阀三并联连接有管道七，所述管道七上设有二通电磁阀五，所述二通电磁阀四通过线路连接温控开关三组成线路三，所述二通电磁阀五通过线路连接温控开关四组成线路四，所述线路三和线路四并联连接形成并联回路二，所述并联回路一和并联回路二并联连接形成总并联回路，所述总并联回路上设有选择开关；

所述三通电磁阀二、三通电磁阀三通过线路与控制器连接，所述温控开关三的高温探头三设置在管道一靠近三通电磁阀一的一端，所述温控开关四的高温探头四设置在电加热器内。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述温控开关三为40℃常闭型温控开关，所述温控开关四为70℃常开型温控开关。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过设置两套不同管道和控制线路，以满足用户冬夏两季不同温度的热水需求；同时，利用温控开关和液位开关的特性自动灵活控制管路的导通或闭合，以及电加热器的启闭，既方便，又节能。

附图说明

图1为实施例1管路连接示意图；

图2为实施例1电性连接回路图；

图3为本实用新型控制线路连接框图；

图4为实施例2管路连接示意图；

图5为实施例2电性连接回路图。

图中符号说明：

1：太阳能热水器，2：温度传感器，3：控制器，4：管道一，6：二通电磁阀一， 7：三通电磁阀一，8：管道二，9：管道三，10：二通电磁阀二，11：电加热器， 12：管道四，13：管道五，14：二通电磁阀三，15：淋浴开关，16：淋浴器，17：冷水管，18：温控开关一，19：温控开关二，20：高温探头二，21：浮球液位开关，22：三通电磁阀二，23：管道六，24：二通电磁阀四，25：三通电磁阀三， 26：管道七，27：二通电磁阀五，28：温控开关三，29：温控开关四，30：选择开关；001：线路一，002：线路二，003：线路三，004：线路四，010：并联回路一，020：并联回路二，100：总并联回路。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型行进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，一种太阳能热水器节能控制装置，包括太阳能热水器1和控制装置，其中，太阳能热水器1安装在室外。所述控制装置包括若干管道、若干三通电磁阀、若干二通电磁阀、若干温控开关、温度传感器2和控制器3。所述太阳能热水器1通过管道一4连通室内的淋浴器16，所述管道一4位于室内的一端顺着水流方向依次设有二通电磁阀一6和三通电磁阀一7，所述三通电磁阀一 7的两个出水口并联连接有管道二8和管道三9。所述管道三9上设有二通电磁阀二10，管道三9出水端连接有电加热器11，从管道三9流出的水进入电加热器11中进行加热。所述电加热器11出水口通过管道四12与管道五13连通，所述管道四12上设有二通电磁阀三14，所述管道二8出水端与管道五13连接，这里可使用三通接头将管道四12的出水端、管道二8的出水端和管道五13的进水端连接在一起。所述管道五13的出水端通过三通淋浴开关15连接淋浴器16，所述三通淋浴开关15的一个进水口与冷水管17连接，可通过三通淋浴开关15 调节从管道五13流出的热水与从冷水管17流出的冷水的比例，使得从淋浴器 16的出水温度满足要求。

进一步地，如图3所示，所述二通电磁阀一6、三通电磁阀一7和温度传感器2通过线路与控制器3连接，如图2所示，所述二通电磁阀二10通过线路连接温控开关一18组成线路一001，所述二通电磁阀三14通过线路连接温控开关二19组成线路二002，所述线路一001和线路二002并联连接形成并联回路一 010，并联回路一010两端接在220V市电网上。温控开关一18和温控开关二19 均分别通过线路连接有高温探头一和高温探头二20，如图1所示，所述温控开关一18的高温探头一和温度传感器2设置在管道一4靠近三通电磁阀一7的一端，可将高温探头一和温度传感器2设于同一个不锈钢套管中，然后固定在管道一4内部或者外部，所述温控开关二19的高温探头二20设置在电加热器11内。其中，所述温控开关一18为30℃常闭型温控开关，即当高温探头一测得温度小于30℃时，温控开关一18处于闭合状态，使得与其处于同一线路一001上的二通电磁阀二10处于通电打开状态，水可以流经管道三9进入电加热器11中，而当高温探头一测得温度大于等于30℃时，温控开关一18达到开启温度，从闭合状态转入常开，使得二通电磁阀二10处于断电闭合状态，此时管道三9处于关闭状态；所述温控开关二19为50℃常开型温控开关，即当高温探头二20测得电加热器11内的水温小于50℃时，此时温控开关二19处于常开状态，使得与其处于同一线路二002上的二通电磁阀三14处于断电闭合状态，管道四12不出水，当高温探头二20测得的水温大于等于50℃时，温控开关二19由常开状态转入闭合，使得二通电磁阀三14处于通电打开状态，管道四12可流出热水。所述电加热器11内设有浮球液位开关21，所述浮球液位开关21与电加热器11的电源电性连接，当电加热器11内的水存储到一定液位(最低液位)时，浮球液位开关21打开电加热器11的电源，使得电加热器11开始加热里面的水，若液位未达到设定值，则浮球液位开关21关闭电加热器11的电源，使其不进行加热。

本实施例1使用时，启动控制器3，控制器3进入工作状态，此时，控制器 3控制二通电磁阀一6通电处于打开状态，太阳能热水器1的水往下输送，控制器3开始采集温度传感器2测得的管道一4中水的温度T0，并将其与设定好的温度值T1(如30℃)进行比较，当T0小于30℃时，控制器3向三通电磁阀一 7输出控制信号，令三通电磁阀一7打开管道三9这一侧的出水口、关闭管道二 8这一侧的出水口，同时，因为温控开关一18的高温探头一同样测得管道一4 中的水温T0小于30℃，所以温控开关一18处于闭合状态，使得与其处于同一线路一001上的二通电磁阀二10处于通电打开状态，水可以流经管道三9进入电加热器11中，当电加热器11中的浮球液位开关21测得液位达到最低液位时，打开电加热器11的电源开关，电加热器11开始加热，其内的水开始升温，当高温探头二20测得电加热器11内的水温小于50℃时，温控开关二19处于常开状态，使得与其处于同一线路二002上的二通电磁阀三14处于断电闭合状态，管道四12处于关闭状态不出水，只有当高温探头二20测得电加热器11内的水温大于等于50℃时，温控开关二19由常开转为闭合状态，使得二通电磁阀三14 通电处于打开状态，热水即从管道四12中流出；此外，当电加热器11内的液位未达到最低液位时，浮球液位开关21处于关闭状态，此时电加热器11不进行加热，因此其内的水不会升温，此时高温探头二20测得的水温等于管道一4中的水温，是小于30℃的，满足温控开关二19小于50℃时处于常开状态的要求，使得管道四12处于关闭状态，不会有水流出。这样的好处是，因为管道一4中存储的冷水是有限的，有时候不多，故转移至电加热器11中的水也不多，只有当多次转移后使得电加热器11内的水存储到一定量后再进行统一加热，避免了每次都需要对少量水进行加热，节约了电能。此外，当电加热器11内水温达到50℃时，二通电磁阀三14打开，热水流出使得电加热器11内的液位下降，液位下降至低于最低液位时，浮球液位开关21关闭电加热器11的电源，使其自动停止加热，节约电能，而电加热器11内的热水温度短时间内不会下降得很快，在一段时间内仍会大于等于50℃，因此二通电磁阀三14仍处于打开状态，热水将会持续流出，直至流尽。

另一种情况，当启动二通电磁阀一6一段时间后，管道一4内的冷水排尽，开始流出热水，当温度传感器2测得T0大于等于30℃时，控制器3向三通电磁阀一7输出控制信号，令三通电磁阀一7打开管道二8这一侧的出水口、关闭管道三9这一侧的出水口，太阳能热水器1流出的热水直接通过管道二8、管道五 13通至淋浴器16中供用户使用，同时，高温探头一也测得T0大于等于30℃，此时温控开关一18从闭合状态转入常开，使得二通电磁阀二10处于断电闭合状态，此时管道三9处于关闭状态。

实施例2

由于冬夏季温差较大，在不同季节人们对热水水温的需求也有较大区别，如夏天气温高，就不需要那么高温度的热水来洗浴，而冬天气温低，则就要求温度较高的热水来洗浴。因此就需要设置冬夏两套加热模式，以满足用户冬夏两个季节的不同使用需求。

因此，如图3至图5所示，在实施例1的管道线路和电线回路基础上增加一套供冬天使用的管道线路和回路。如图4所示，所述管道三9上通过三通电磁阀二22并联连接有管道六23，所述管道六23上设有二通电磁阀四24，所述管道四12上通过三通电磁阀三25并联连接有管道七26，所述管道七26上设有二通电磁阀五27，所述二通电磁阀四24通过线路连接温控开关三28组成线路三003，所述二通电磁阀五27通过线路连接温控开关四29组成线路四004，所述线路三 003和线路四004并联连接形成并联回路二020，所述并联回路一010和并联回路二020并联连接形成总并联回路100，所述总并联回路100上设有选择开关30，通过选择开关30来切换选择连通并联回路一010还是连通并联回路二020。总并联回路100两端连接在220V市电网上。

进一步地，如图3所示，所述三通电磁阀一7、三通电磁阀二22、三通电磁阀三25、二通电磁阀一6和温度传感器2均通过线路与控制器3连接。如图5 所示，所述温控开关一18、温控开关二19、温控开关三28和温控开关四29均通过线路分别连接有高温探头一、高温探头二20、高温探头三和高温探头四，所述温度传感器2、高温探头一和高温探头三均设置在管道一4靠近三通电磁阀一7的一端，可将温度传感器2、高温探头一和高温探头三设于同一个不锈钢套管中，然后固定在管道一4内部或者外部，所述高温探头二20和高温探头四均设置在电加热器11内，可将高温探头二20和高温探头四设于同一个不锈钢套管中，然后固定在电加热器11内部。

进一步地，所述温控开关一18为30℃常闭型温控开关，即当高温探头一测得温度小于30℃时，温控开关一18处于闭合状态，使得与其处于同一线路一001 上的二通电磁阀二10处于通电打开状态，水可以流经管道三9进入电加热器11 中，而当高温探头一测得温度大于等于30℃时，温控开关一18达到开启温度，从闭合状态转入常开，使得二通电磁阀二10处于断电闭合状态，此时管道三9 处于关闭状态；所述温控开关二19为50℃常开型温控开关，即当高温探头二20 测得电加热器11内的水温小于50℃时，此时温控开关二19处于常开状态，使得与其处于同一线路二002上的二通电磁阀三14处于断电闭合状态，管道四12不出水，当高温探头二20测得的水温大于等于50℃时，温控开关二19由常开状态转入闭合，使得二通电磁阀三14处于通电打开状态，管道四12可流出热水。

进一步地，所述温控开关三28为40℃常闭型温控开关，即当高温探头三测得温度小于40℃时，温控开关三28处于闭合状态，使得与其处于同一线路三003 上的二通电磁阀四24处于通电打开状态，水可以流经管道六23进入电加热器 11中，而当高温探头三测得温度大于等于40℃时，温控开关三28达到开启温度，从闭合状态转入常开，使得二通电磁阀四24处于断电闭合状态，此时管道六23 处于关闭状态；所述温控开关四29为70℃常开型温控开关，即当高温探头四测得电加热器11内的水温小于70℃时，此时温控开关四29处于常开状态，使得与其处于同一线路四004上的二通电磁阀五27处于断电闭合状态，管道七26 不出水，当高温探头四测得的水温大于等于70℃时，温控开关四29由常开状态转入闭合，使得二通电磁阀五27处于通电打开状态，管道七26可流出热水。所述电加热器11内设有浮球液位开关21，所述浮球液位开关21与电加热器11的电源电性连接，当电加热器11内的水存储到一定液位(最低液位)时，浮球液位开关21打开电加热器11的电源，使得电加热器11开始加热里面的水，若液位未达到设定值，则浮球液位开关21关闭电加热器11的电源，使其不进行加热。

本实施例2使用时，夏天时，通过选择开关30将总并联回路100切换至夏天模式，即为并联回路一010模式，启动控制器3，控制器3进入工作状态，此时，控制器3控制二通电磁阀一6通电处于打开状态，同时控制三通电磁阀二 22打开管道三9这一侧的开口、关闭管道六23这一侧的开口，以及控制三通电磁阀三25打开管道四12这一侧的开口、关闭管道七26这一侧的开口，此后控制装置的运作原理完全与实施1的相同。

冬天时，首先通过选择开关30将总并联回路100切换至冬天模式，即为并联回路二102模式，此模式下需要的水温较高。然后启动控制器3，控制器3进入工作状态，此时，控制器3控制二通电磁阀一6通电处于打开状态，同时控制三通电磁阀二22打开管道六23这一侧的开口、关闭管道三9这一侧的开口，以及控制三通电磁阀三25打开管道七26这一侧的开口、关闭管道四12这一侧的开口，太阳能热水器1的水往下输送，控制器3开始采集温度传感器2测得的管道一中水的温度T0，并将其与设定好的温度值T1(如40℃，因为冬天气温低，所以将出水温度设定得比夏天的30℃高)进行比较，当T0小于40℃时，控制器3向三通电磁阀一7输出控制信号，令三通电磁阀一7打开管道六23这一侧的出水口、关闭管道二8这一侧的出水口，同时，因为温控开关三28的高温探头一同样测得管道一4中的水温T0小于40℃，所以温控开关三28处于闭合状态，使得与其处于同一线路三003上的二通电磁阀四24处于通电打开状态，水可以流经管道六23进入电加热器11中，当电加热器11中的浮球液位开关21测得液位达到最低液位时，打开电加热器11的电源开关，电加热器11开始加热，其内的水开始升温，当高温探头四测得电加热器11内的水温小于70℃时，温控开关四29处于常开状态，使得与其处于同一线路四004上的二通电磁阀五27 处于断电闭合状态，管道七26处于关闭状态不出水，只有当高温探头四测得电加热器11内的水温大于等于70℃时，温控开关四29由常开转为闭合状态，使得二通电磁阀五27通电处于打开状态，热水即从管道七26中流出；此外，当电加热器11内的液位未达到最低液位时，浮球液位开关21处于关闭状态，此时电加热器11不进行加热，因此其内的水不会升温，此时高温探头四测得的水温等于管道一4中的水温，是小于40℃的，满足温控开关29小于70℃时处于常开状态的要求，使得管道七26处于关闭状态，不会有水流出。这样的好处是，因为管道一4中存储的冷水是有限的，有时候不多，故转移至电加热器11中的水也不多，只有当多次转移后使得电加热器11内的水存储到一定量后再进行统一加热，避免了每次都需要对少量水进行加热，节约了电能。此外，当电加热器11 内水温达到70℃时，二通电磁阀五27打开，热水流出使得电加热器11内的液位下降，液位下降至低于最低液位时，浮球液位开关21关闭电加热器11的电源，使其自动停止加热，节约电能，而电加热器11内的热水温度短时间内不会下降得很快，在一段时间内仍会大于等于70℃，因此二通电磁阀五27仍处于打开状态，热水将会持续流出，直至流尽。

另一种情况，当启动二通电磁阀一6一段时间后，管道一4内的冷水排尽，开始流出热水，当温度传感器2测得T0大于等于40℃时，控制器3向三通电磁阀一7输出控制信号，令三通电磁阀一7打开管道二8这一侧的出水口、关闭管道六23这一侧的出水口，太阳能热水器1流出的热水直接通过管道二8、管道五13通至淋浴器16中供用户使用，同时，高温探头三也测得T0大于等于40℃，此时温控开关三28从闭合状态转入常开，使得二通电磁阀四24处于断电闭合状态，此时管道六23处于关闭状态。

最后应说明的是：这些实施方式仅用于说明本实用新型而不限制本实用新型的范围。此外，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种太阳能热水器节能控制装置，包括太阳能热水器(1)和控制装置，其特征在于：所述控制装置包括若干管道、若干三通电磁阀、若干二通电磁阀、若干温控开关、温度传感器(2)和控制器(3)，所述太阳能热水器(1)通过管道一(4)连通室内的淋浴器(16)，所述管道一(4)位于室内的一端依次设有二通电磁阀一(6)和三通电磁阀一(7)，所述三通电磁阀一(7)的两个出水口并联连接有管道二(8)和管道三(9)，所述管道三(9)上设有二通电磁阀二(10)，管道三(9)出水端连接有电加热器(11)，所述电加热器(11)出水口通过管道四(12)与管道五(13)连通，所述管道四(12)上设有二通电磁阀三(14)，所述管道二(8)出水端与管道五(13)连接，所述管道五(13)通过三通淋浴开关(15)连接淋浴器(16)，所述三通淋浴开关(15)的一个进水口与冷水管(17)连接；

所述二通电磁阀一(6)、三通电磁阀一(7)和温度传感器(2)通过线路与控制器(3)连接，所述二通电磁阀二(10)通过线路连接温控开关一(18)组成线路一(001)，所述二通电磁阀三(14)通过线路连接温控开关二(19)组成线路二(002)，所述线路一(001)和线路二(002)并联连接形成并联回路一(010)，所述温控开关一(18)的高温探头一和温度传感器(2)设置在管道一(4)靠近三通电磁阀一(7)的一端，所述温控开关二(19)的高温探头二(20)设置在电加热器(11)内；

所述电加热器(11)内设有浮球液位开关(21)，所述浮球液位开关(21)与电加热器(11)的电源电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器节能控制装置，其特征在于：所述温控开关一(18)为30℃常闭型温控开关，所述温控开关二(19)为50℃常开型温控开关。

3.根据权利要求1或2所述的一种太阳能热水器节能控制装置，其特征在于：所述管道三(9)上通过三通电磁阀二(22)并联连接有管道六(23)，所述管道六(23)上设有二通电磁阀四(24)，所述管道四(12)上通过三通电磁阀三(25)并联连接有管道七(26)，所述管道七(26)上设有二通电磁阀五(27)，所述二通电磁阀四(24)通过线路连接温控开关三(28)组成线路三(003)，所述二通电磁阀五(27)通过线路连接温控开关四(29)组成线路四(004)，所述线路三(003)和线路四(004)并联连接形成并联回路二(020)，所述并联回路一(010)和并联回路二(020)并联连接形成总并联回路(100)，所述总并联回路(100)上设有选择开关(30)；

所述三通电磁阀二(22)、三通电磁阀三(25)通过线路与控制器(3)连接，所述温控开关三(28)的高温探头三设置在管道一(4)靠近三通电磁阀一(7)的一端，所述温控开关四(29)的高温探头四设置在电加热器(11)内。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能热水器节能控制装置，其特征在于：所述温控开关三(28)为40℃常闭型温控开关，所述温控开关四(29)为70℃常开型温控开关。

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