CN2388560Y - 电辅助加热的强迫循环式太阳能热水器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种电辅助加热的强迫循环式太阳能热水器,属太阳能热水器领域。该热水器由集热器1、控制器7、集热器出水管2、贮热水箱3、电热管9、供热水管4、冷水补水管11、循环管8、循环水泵6和止回阀5等组成。该热水器在同一控制器7的控制下同时实现太阳能温差强迫循环加热及电能辅助加热,且两种加热的控制共用温度传感器T2。具有结构简洁,安装容易,可靠性高等优点。

Description

电辅助加热的强迫循环式太阳能热水器
本实用新型涉及一种电辅助加热的强迫循环式太阳能热水器，属强迫循环式太阳能热水器领域。
在采用电辅助加热的太阳能热水器中，由于强迫循环式太阳能热水器集热效率较高，电辅助加热的电能消耗量相对较低。但目前在强迫循环式太阳能热水器中加装电加热管所构成的供热水系统，其控制部分是分别由温差控制器及恒温控制器两部分所构成，其传感器也是分属两台控制器各自所用。即强迫循环的温差控制器需要能反映集热器出口温度的传感器T1及能反映贮热水箱水温的温度传感器T2，温度传感器T2通常置于贮热水箱的下部；电辅助加热恒温控制器需要另一只能反映贮热水箱水温的温度传感器T3，温度传感器T3通常置于贮热水箱的上部。如此构成的热水系统其控制系统成本较高、安装过程繁琐复杂，且有可靠性低等缺点。
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，而提供一种结构简洁，安装容易，可靠性高的电辅助加热的强迫循环式太阳能热水器。
本实用新型是这样实现的：该热水器由集热器1、控制器7、集热器出水管2、贮热水箱3、电热管9、供热水管4、冷水补水管11、循环管8、循环水泵6和止回阀5等组成。在贮热水箱3内的电热管9和贮热水箱3箱底之间可设置有网孔的分隔板10，其目的是减轻贮热水箱3内上部温度较高的水与下部温度较低的水之间的混合搅动。设置在贮热水箱3内的电热管9由控制器7直接控制或通过接触器间接控制。控制器7分别与循环水泵6、电热管9、置于集热器1出口处的温度传感器T1及置于贮热水箱3内、且安装位置不低于电热管9所在水平面的温度传感器T2相连接。
本实用新型的工作运行方式如下：
1.当由温度传感器T1所反映出的集热器1出口处的温度值t1与由温度传感器T2所反映出的贮热水箱3内的水的温度值t2之间的温差t1-t2≥预设定的温差上限Δton时，由控制器7控制起动循环水泵6，使水从贮热水箱3下部流经循环管8、止回阀5、集热器1、再经集热器出水管2回到贮热水箱3的上部，进行循环加热；当由温度的传感器T1所反映出的集热器1出口处的温度值t1与由温度传感器T2所反映出的贮热水箱3内的水的温度值t2之间的温差t1-t2≤预设定的温差下限Δtoff时，停止循环水泵6工作，如此构成太阳能温差强迫循环加热。
2.当由温度传感器T2所反映出的贮热水箱3内的水的温度值t2≤预设定的温度下限ton时，由控制器7控制使电热管9通电，贮热水箱3内的水被加热升温；当由温度传感器T2所反映出的贮热水箱3内的水的温度值t2≥预设定的温度上限toff时，由控制器7控制停止电热管9通电，停止电能加热，如此构成电能辅助加热。
附图1为本实用新型的结构示意图；
附图2为本实用新型的控制电路原理图；
附图2中，R为附图1中设置在贮热水箱3内且与控制器7直接或间接相连的公知的电热管9；M为附图1中与控制器7相连的公知的循环水泵6；Rt1、Rt2分别为组成控制器7的公知的热敏电阻(或铂热电阻)温度传感器T1、T2；电位器W1、W2可分别调整预设定的温差上限Δton及预设定的温差下限Δtoff；Vref1、Vref2分别是预设定的温度上限toff、预设定的温度下限ton的比较电压值。
本实用新型的结构不仅限于附图所示，图中的电热管可由热泵替代。
本实用新型下面结合附图作进一步详述：
如附图1所示，该热水器由公知的太阳能集热器1、集热器出水管2、贮热水箱3、电热管9、供热水管4、冷水补水管11、循环管8、循环水泵6、止回阀5及本实用新型热水器的控制器7等组成。该热水器在由公知的温度传感器T1及温度传感器T2所组成的控制器7的控制下分别地进行着强迫循环式太阳能加热和电能辅助加热。
当集热器1出口处的温度t1与贮热水箱3内的水的温度t2之间的温差t1-t2≥预设定的温差上限Δton时，由控制器7控制起动循环水泵6，使水从贮热水箱3下部流经循环管8、止回阀5、集热器1、再经集热器出水管2回到贮热水箱3的上部，对贮热水箱3内的水进行循环加热；当集热器1出口处的温度t1与贮热水箱3内的水的温度t2之间的温差t1-t2≤预设定的温差下限Δtoff时，停止循环水泵6工作。由于反映贮热水箱3内水温的温度传感器T2的安装位置较高，为避免电热管9过度加热，它不低于电热管9所在的水平面，因而，所得温度值t2较下部水温偏高，应将预定的温差上限Δton、温差下限Δtoff较现有的强迫循环式太阳能热水器的温差上限(通常7～10℃)、温差下限(通常4～7℃)设置得微小一些，如可取温差上限Δton＝5～8℃；温差下限Δtoff＝2～4℃，以获得更高的集热效率。
若由于所集的太阳能不足，或使用、散热等的降温致使贮热水箱3内的水的温度达不到满足使用要求(如生活用热水要求≥40℃)的下限时，即t2≤预设定的温度下限ton时，由控制器7控制使电热管9通电，对贮热水箱3内的水进行加热升温。当贮热水箱3内的水受太阳能或者电能的加热使其温度升高达到满足使用要求时，即t2≥预设定的温度上限toff时，由控制器7控制中断向电热管9通电，停止电辅助加热。为充分利用太阳能，减少电能的消耗，电辅助加热预定的温度上限toff、温度下限ton应设置在满足使用要求(如生活用热水要求≥40℃)的下限附近，对生活用热水一般取温度上限toff＝45～48℃；温度下限ton＝42～45℃。此外，在贮热水箱3内的电热管9和贮热水箱3箱底之间可设置一层或多层自下而上有足够流道的分隔板10，其目的是减缓贮热水箱3内上部温度较高的水与下部温度较低的水之间的混合搅动。这样，一方面可保持尽可能高的供热水温，另一方面可减少电热管的启动以节俭电能。
本实用新型热水器的控制器7既可由公知的温差控制器和公知的温度控制器组合改造，共享温度传感器T2而成，也可由公知的PC可编程控制器按上述本实用新型的工作运行方式编程控制。此外，本实用新型热水器的控制器也可按附图2所示的控制电路原理图制成。
该热水器在控制器7的控制下可分别地进行强迫循环式太阳能加热和电能辅助加热，两种加热方式共享温度传感器T2，即在同一控制器的控制下同时实现太阳能温差强迫循环控制及电辅助加热恒温控制，因而具有结构简洁，安装容易，可靠性高等优点。它较适合于人们对全天侯用热水有要求的场合。

Claims (2)

1一种电辅助加热的强迫循环式太阳能热水器，由集热器1、控制器7、集热器出水管2、贮热水箱3、电热管9、供热水管4、冷水补水管11、循环管8、循环水泵6和止回阀5组成，其特征在于：在贮热水箱3内的电热管9所在的水平面及以上设置有既是太阳能热水器水流强迫循环时做温差判别的温度传感器之一，又是电辅助加热恒温控制时做温度判别的，且与控制器7相连的温度传感器T2。
2按照权利要求1所述的电辅助加热的强迫循环式太阳能热水器，其特征在于：在电热管9和贮热水箱3箱底之间设置有减缓贮热水箱3内上部温度较高的水与下部温度较低的水之间的混合搅动的分隔板10。
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