CN211695471U - 太阳能热水器智能防冻装置 - Google Patents

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王佳宁
张正汉
王睿博
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Abstract

太阳能热水器智能防冻装置,包括第一、第二加热装置、控制器、蓄电池、温度传感器、电磁阀及水泵。第一、第二加热装置分别套装在太阳能热水器本体的进水管和出水管上,第一加热装置的第一水管接头通过管道与太阳能热水器本体连接。第二加热装置的第一水管接头通过电磁阀及管道与太阳能热水器本体连接,第二水管接头通过水泵及管道与第一加热装置的第二水管接头连接,第一加热装置、太阳能热水器本体、电磁阀、第二加热装置及水泵构成加热循环水路,控制器、蓄电池及温度传感器安装在太阳能热水器本体上,加热带、夹套温度传感器、蓄电池、温度传感器、电磁阀及水泵均与控制器电连接。本实用新型结构简单、操作方便,能够节约能源,实现节能环保。

Description

太阳能热水器智能防冻装置
技术领域
本实用新型涉及一种热水器防冻技术领域,特别是一种太阳能热水器智能防冻装置。
背景技术
冬季寒冷时期室外温度较低,家用太阳能热水器受到环境影响,水管受冻的几率很大,所以常常会出现因为水管结冰或被冻住而导致热水器无法正常使用的情况,造成能量利用率低以及水资源的浪费,对人力物力造成不必要的消耗,且在温度和湿度达到一定条件时,太阳能热水器会出现裂管的问题,导致太阳能装置损坏,给人们生活带来了极大的不便。
目前主要采用外加海绵保温、排空水管、低速排放太阳能热水以及泥封保温等防止太阳能热水器受冻。外加海绵保温是将保温海绵套在水管上,减少热能散失,从而达到防止设备受冻的目的;排空水管是在用完热水后晚上把热水器中的水全部排放空,第二天使用前根据情况上水;低速排放太阳能热水是在不需要使用热水器时,低速排放热水器中热水,保持水管中一直存在流动热水;泥封保温是将可能受冻的水管埋入地底并用水泥封实保温。然而外加海绵保温效率较低,保温效果不强,天气更加寒冷的时候还需套多层保温棉,花费了更多的资源,且其仅仅使补水管和用户侧供水管不结冻,而无法达到减少热量散失的效果;排空水管无法即时即用,且会造成大量水资源浪费;低速排放太阳能热水会造成水资源和热量的双重浪费,而且有可能将太阳能热水器中的热水排空;泥封保温虽然消耗较低,但当设备故障时,难以修理,近似于一次性。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种太阳能热水器智能防冻装置。
本实用新型的技术方案是:太阳能热水器智能防冻装置,包括第一加热装置、第二加热装置、控制器、蓄电池、温度传感器、电磁阀及水泵;
所述第一加热装置包括双层夹套、加热带、夹套温度传感器、第一水管接头及第二水管接头,加热带缠绕在双层夹套的外管壁上,第一水管接头及第二水管接头分别安装在双层夹套两端的端板上,并与双层夹套的夹套内腔相通,夹套温度传感器安装在双层夹套靠第一水管接头一端的外管壁上,夹套温度传感器用来测量双层夹套内腔的实时水温。
所述第二加热装置与第一加热装置的结构相同。
所述控制器包括单片机和控制面板,控制面板与单片机电连接,控制面板用于设置进水管、出水管的受冻阈值温度和太阳能热水器本体的防冻阈值温度。
第一加热装置套装在太阳能热水器本体的进水管上,用来加热进水管,第一加热装置的第一水管接头通过管道与太阳能热水器本体连接。
第二加热装置套装在太阳能热水器本体的出水管上,用来加热出水管,第二加热装置的第一水管接头通过管道与太阳能热水器本体连接,电磁阀安装在第二加热装置的第一水管接头与太阳能热水器本体连接的管道上。
第二加热装置的第二水管接头通过管道与第一加热装置的第二水管接头连接,水泵安装在第二加热装置的第二水管接头与第一加热装置第二水管接头连接的管道上,第一加热装置、太阳能热水器本体、电磁阀、第二加热装置及水泵构成加热循环水路。
控制器、蓄电池及温度传感器安装在太阳能热水器本体上,所述加热带、夹套温度传感器、蓄电池、温度传感器、电磁阀及水泵均与控制器电连接,蓄电池为加热带提供电源,用来加热加热带,温度传感器测量太阳能热水器本体内的水温。
本实用新型进一步的技术方案是:所述单片机采用STM32F系列单片机。
本实用新型与现有技术相比具有如下特点:
本实用新型提供的太阳能热水器智能防冻装置结构简单、操作方便,能够通过太能热水器内部存储的热水通入加热装置或者通过加热带进行加热两种方式实现对太阳能热水器的进水管、出水管防冻,且受冻条件所达到的温度阈值由用户根据实际情况进行设置,不仅有效地解决了进水管、出水管受冻结冰的问题,且能够大大地节约能源,达到节能环保的目的。
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的详细结构作进一步描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为第一加热装置的结构示意图;
图3为图2的右视图。
具体实施方式
实施例一,如图1-2所示,太阳能热水器智能防冻装置,包括第一加热装置1、第二加热装置2、控制器3、蓄电池4、温度传感器5、电磁阀6及水泵7。
所述第一加热装置1包括双层夹套1-1、加热带1-2、夹套温度传感器1-3、第一水管接头1-4及第二水管接头1-5,加热带1-2缠绕在双层夹套1-1的外管壁上,第一水管接头1-4及第二水管接头1-5分别安装在双层夹套1-1两端的端板上,并与双层夹套1-1的夹套内腔相通,夹套温度传感器1-3安装在双层夹套1-1靠第一水管接头1-4一端的外管壁上,夹套温度传感器1-3用来测量双层夹套1-1夹套内腔的实时水温。
所述第二加热装置2与第一加热装置1的结构相同。
所述控制器3包括单片机和控制面板,控制面板与单片机电连接,控制面板用于设置进水管8-1、出水管8-2的受冻阈值温度和太阳能热水器本体8的防冻阈值温度。
所述控制器3内的单片机采用STM32F系列单片机,由于本实用新型使用过程中仅利用单片机I/O口的特性和内部基本的比较器功能,其电路连接和控制方式均是单片机常用功能,属于公知常识,不作特别描述。
第一加热装置1套装在太阳能热水器本体8的进水管8-1上,用来加热进水管7-1,第一加热装置1的第一水管接头1-4通过管道与太阳能热水器本体8连接。
第二加热装置2套装在太阳能热水器本体8的出水管8-2上,用来加热出水管8-2,第二加热装置2的第一水管接头通过管道与太阳能热水器本体8连接,电磁阀6安装在第二加热装置2的第一水管接头与太阳能热水器本体8连接的管道上。
第二加热装置2的第二水管接头通过管道与第一加热装置1的第二水管接头1-5连接,水泵7安装在第二加热装置2的第二水管接头与第一加热装置1第二水管接头1-5连接的管道上,第一加热装置1、太阳能热水器本体8、电磁阀6、第二加热装置2及水泵7构成加热循环水路。
控制器3、蓄电池4及温度传感器5安装在太阳能热水器本体8上,所述加热带1-2、夹套温度传感器1-3、蓄电池4、温度传感器5、电磁阀6及水泵7均与控制器3电连接,蓄电池4为加热带1-2提供电源,用来加热加热带1-2,温度传感器5测量太阳能热水器本体8内的水温。
简述本实用新型的使用过程:首先,用户根据天气、季节和地区的不同,通过控制器3上控制面板设置进水管8-1、出水管8-2的受冻阈值温度T1和太阳能热水器本体1的防冻阈值温度T2,例如设置受冻阈值温度T1为4℃,太阳能热水器本体1的防冻阈值温度T2为60℃。
然后,根据温度传感器5、夹套温度传感器1-3分别检测到的太阳能热水器本体8内的水温、双层夹套1-1夹套内腔的水温,控制器3内的单片机判断采用通热水防冻方式或加热防冻方式。具体判断方式为:若双层夹套1-1夹套内腔的水温低于受冻阈值温度T1,且太阳能热水器本体8内的水温高于防冻阈值温度T2时,采用通热水防冻方式;若双层夹套1-1夹套内腔的水温低于受冻阈值温度T1,且太阳能热水器本体8内的水温低于防冻阈值温度T2时,采用加热防冻方式。例如当夹套温度传感器检测到的水温低于4℃且温度传感器5检测到的水温高于60℃时,采用通热水防冻方式。当夹套温度传感器检测到的水温低于4℃且温度传感器5检测到的水温低于60℃时,采用加热防冻方式。
当采用通热水防冻方式时,控制器3控制电磁阀6打开,并启动水泵7,太阳能热水器本体8内的热水通过由太阳能热水器本体8、电磁阀6、第二加热装置2、水泵7及第一加热装置1构成加热循环水路对进水管8-1、出水管8-2加热,实现防冻。
当采用加热防冻方式时,控制器3控制蓄电池4为加热带1-2提供电源,加热带1-2对进水管8-1、出水管8-2加热,实现防冻。

Claims (2)

1.太阳能热水器智能防冻装置,其特征是:包括第一加热装置、第二加热装置、控制器、蓄电池、温度传感器、电磁阀及水泵;
所述第一加热装置包括双层夹套、加热带、夹套温度传感器、第一水管接头及第二水管接头,加热带缠绕在双层夹套的外管壁上,第一水管接头及第二水管接头分别安装在双层夹套两端的端板上,并与双层夹套的夹套内腔相通,夹套温度传感器安装在双层夹套靠第一水管接头一端的外管壁上,夹套温度传感器用来测量双层夹套内腔的实时水温;
所述第二加热装置与第一加热装置的结构相同;
所述控制器包括单片机和控制面板,控制面板与单片机电连接,控制面板用于设置进水管、出水管的受冻阈值温度和太阳能热水器本体的防冻阈值温度;
第一加热装置套装在太阳能热水器本体的进水管上,用来加热进水管,第一加热装置的第一水管接头通过管道与太阳能热水器本体连接;
第二加热装置套装在太阳能热水器本体的出水管上,用来加热出水管,第二加热装置的第一水管接头通过管道与太阳能热水器本体连接,电磁阀安装在第二加热装置的第一水管接头与太阳能热水器本体连接的管道上;
第二加热装置的第二水管接头通过管道与第一加热装置的第二水管接头连接,水泵安装在第二加热装置的第二水管接头与第一加热装置第二水管接头连接的管道上,第一加热装置、太阳能热水器本体、电磁阀、第二加热装置及水泵构成加热循环水路;
控制器、蓄电池及温度传感器安装在太阳能热水器本体上,所述加热带、夹套温度传感器、蓄电池、温度传感器、电磁阀及水泵均与控制器电连接,蓄电池为加热带提供电源,用来加热加热带,温度传感器测量太阳能热水器本体内的水温。
2.如权利要求1所述的太阳能热水器智能防冻装置,其特征是:所述单片机采用STM32F系列单片机。
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