CN2826297Y - 一种智能保护的太阳热水器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种智能保护的太阳热水器，它包括集热器、载热介质循环系统以及由储水箱、与储水箱相连通的进出水管路和排水管路组成的供排水系统，循环系统的介质吸热端连接集热器，介质散热端置于储水箱内，循环管路上装设有温度传感器和循环泵，温度传感器的信号输出端与设有温度基准值的控制中心输入端相连，控制中心的输出端与根据其输出信号来控制运行的循环泵电连接。当温度传感器检测到循环系统在集热器处温度或储水箱内温度超过设定的基准值时，控制中心控制循环泵和排水管路的电磁阀工作，实现智能化的自动控制，从而防止载热介质高温汽化，并且具有系统过热保护和储水箱热水高温保护功能，实现太阳热水器系统高温三重保护。

Description

一种智能保护的太阳热水器
技术领域
本实用新型涉及一种自动智能保护的分体式太阳热水器，属于太阳能集热技术领域，更详细的说是关于太阳热水器系统的高温保护技术。
背景技术
现有的分体式太阳热水器通常包括集热器、供水系统以及连接集热器和供水系统的载热介质循环系统，而供水系统包括有储水箱、与储水箱相连通的进出水管以及排水管路。在循环系统管路上设有循环泵，通过循环泵的作用，使载热介质在循环系统内不断循环，并与集热器及储水箱内的水实现热交换，从而起到加热冷水的目的。而分体承压式太阳热水器系统最核心的技术问题之一在于防止循环系统的载热介质(以下简称介质)汽化，由于循环系统是在一定的压力下工作的，通过集热器内的循环介质长期在高温下不断升温，由于介质的沸点在100℃-110℃之间，如果系统没有适当的防介质汽化措施，那么集热器U型铜管内的介质温度上升并将不断汽化，汽化程度随着温度的不断上升将是变得更为严重，在此时，如果介质汽化程度严重，就直接影响着整个系统的热性能及集热效果；特别是在气温炎热的夏季，载热介质长期在高温下工作，集热器U型铜管内的介质温度可以达到150℃以上，汽化程度将是最严重的，在此时，如果仅仅依靠介质本身的沸点是很难解决汽化的问题，并且改用高沸点的介质也使得成本大幅度增高。同时，整个循环系统各管道组成部件，比如膨胀罐、循环泵等关键零件的耐高温性能都是在100℃左右，如果其长期负载工作，将直接影响着其正常的使用寿命。当介质气化到一定程度后，压力下降，为保证各项性能，就必须再次给循环系统补充介质，以维持其正常的工作压力，这也给售后服务工作带来很大的难度，
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种智能保护的太阳热水器，更详细的说是根据储水箱或集热器或循环系统内介质的温度，智能保护热水器的运行状态，从而实现防止载热介质汽化、系统过热保护以及储水箱热水高温保护的功能。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种智能保护的太阳热水器，包括集热器、载热介质循环系统以及由储水箱、与储水箱相连通的进出水管路和排水管路组成的供排水系统，循环系统的介质吸热端连接集热器，介质散热端置于储水箱内，其特征在于：所述循环系统的管路上连接有温度传感器和循环泵，温度传感器的信号输出端与设有温度基准值的控制中心输入端相连，控制中心的输出端与根据其输出信号来控制运行的循环泵电连接。
其中，温度传感器可设置于太阳热水器的不同位置，所述控制中心的温度基准值根据传感器所在位置设定。也就是说，温度传感器可设置于太阳热水器的在载热介质循环系统的管路上或与循环系统相连接的集热器和/或储水箱上。温度传感器将所测定的温度信号送到控制中心，控制中心将收到的温度信号与设定的温度基准值进行比较。若该温度高于设定的温度基准值，则进入热水器的自我保护模式，关闭循环系统上的循环泵。
并且，太阳热水器上可设置有上述的一个或多个温度传感器，只要一个温度传感器的检测信号低于设定的温度基准值时，或上述多个温度传感器的信号同时传送到控制中心，控制中心将两组温度值与设定的温度条件进行比较，当满足设定条件时，则进入低温制冷运行方式。在本技术方案中，所述温度传感器包括设置在储水箱上的温度传感器Tc和设置在集热器上的温度传感器Ta。
所述排水管路上设有由控制中心控制启闭的阀体，所述阀体与该控制中心电连接。特别地，所述阀体为并联在排水管路与出水管路之间的电磁阀。
所述水储箱内设有传输水温信号至控制中心的温度传感器Tb和调节水温的加热器，所述控制中心的输出端与根据其输出信号来控制运行的加热器电连接。当温度传感器Tb感应到水温低于某一设定值时，控制中心通过输出信号启动加热器，当温度高于某一设定值时，控制中心通过输出信号关闭加热器。
本实用新型提供的智能保护的太阳热水器，与现有技术相比具有以下优点：本实用新型通过在太阳热水器内设置控制中心，控制中心根据传感器所检测的温度值，当集热器处或储水箱内温度超过设定值时，控制循环泵和电磁阀的工作，实现智能化的自动控制，从而防止载热介质高温汽化，并且具有系统过热保护功能和储水箱热水高温保护功能，实现太阳热水器系统高温三重保护。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型智能保护的太阳热水器进行详细说明。
图1是本实用新型智能保护的太阳热水器结构原理图；
图2是本实用新型智能保护的太阳热水器控制流程图。
图中：1、集热器  2、循环系统  21、排气阀  22、流量计  23、压力表  24、循环泵  25、限压阀  26、膨胀罐  27、铜管  3、储水箱  31、进水管路311、单向阀  32、出水管路  321、水喉  322、混水阀  33、排水管路  331、安全阀  332、电磁阀  4、控制中心  41、温度传感器Ta  42、温度传感器Tc  43、加热器  44、温度传感器Tb。
具体实施方式
本实用新型的智能保护的太阳热水器，如附图1所示，包括多排管的集热器1、储水箱3以及连接集热器1和储水箱3的载热介质循环系统2，图中箭头所示为介质循环流动的方向。在储水箱3上连通有进水管路31、出水管路32和排水管路33。进水管路上设有自动控制的单向阀311，出水管路32上设有混水阀322和水喉321，供使用者调节出水的温度。排水管路33与设在储水箱顶部的安全阀331连接，在排水管路33与出水管路32之间通过三通并联有电磁阀332。当储水箱3内的压力过高时，可通过安全阀331经由排水管路33排除一部分热水以卸压。循环系统2的铜管27穿过储水箱3和集热器1，铜管27上依次设有膨胀罐26、限压阀25、循环泵24、压力表23、流量计22、排气阀21。在储水箱上设有采集水温的Tc温度传感器42，在集热器1上设有采集集热器1处载热介质温度的Ta温度传感器41，它们与控制中心4连接，输出所采集到的即时温度。控制中心4再与循环泵24、电磁阀332电连接，控制中心4根据接收到的采集温度信号与控制中心4上所设定的基准温度的比较转化为控制信号，通过可控硅等方式，控制循环泵24、电磁阀332工作或停止。
以本实施例来说，该分体承压式太阳热水器系统采用电脑集成控制，如附图2所示，在控制过程中，控制中心4设定的基准温度为储水箱3处80℃和集热器1处110℃，当控制中心4检测到Tc温度传感器42的温度高于80℃或Ta温度传感器41的温度高于110℃时，关闭循环泵24；同时，当控制中心4检测到Tc温度传感器42的温度高于80℃时，为了保护储水箱3的安全使用，控制中心4发出指令，启动电磁阀332进入高温放水状态，把储水箱3内的一部份高温热水经由电磁阀332和排水管路33排放至下水道(注意：高温热水必须直接排放至下水道，以免发生烫伤等意外事故)，由于其用水系统为顶水式，在排放热水的同时冷水通过单向阀311不断补充，直至控制中心4再次检测到Tc的温度低于65℃时，关闭电磁闭332。此时，由于储水箱3的水温下降(Tc的温度低于65℃)，系统又恢复到正常的状态下工作，当循环条件满足时，控制中心4启动循环泵24，将集热器1处铜管内高温的介质循环到储水箱3内的盘管内，与低温热水进行热交换，直到再次达到启动防高温条件时，再关闭循环泵24以及开启电磁阀332。整个太阳热水器不停重复以上功能，从而降低集热器1处铜管内介质的温度，防止汽化，并且有效地解决系统过热、储水箱热水高温的问题。
通常的太阳热水器，在气温炎热的夏季，集热器1长期在太阳照射下工作，按整个系统的热源配比，单天工作不可能将储水箱3里的水加热超过80℃，但是，如果长期出差或其他原因没有使用太阳热水器，连续几天的工作，如果没有适当的防高温措施，储水箱3里的水将不断上升，就目前储水箱的耐高温性能不超过80℃而言，如果储水箱长期工作在80℃以上将直接影响着其正常的使用寿命，此时，如果采用本实用新型的技术，热水器系统根据条件，在控制中心4的作用下关闭循环泵24的工作，并开启电磁阀332排出一部分热水，补充一部分冷水，使储水箱3以及铜管27内介质的温度下降，并保护储水箱的使用寿命。
其次，在储水箱3内设有加热器43，该加热器43也由控制中心4控制。储水箱3内还设有传输水温信号至控制中心的Tb温度传感器44，控制中心4的输出端与加热器43电连接。加热器43根据控制中心4输出信号来控制运行。当Tb温度传感器44感应到水温低于某一设定值时，控制中心4通过输出信号启动加热器43，当温度高于某一设定值时，控制中心4通过输出信号关闭加热器43。例如，当遇到天气不好时，如阴天、下雨天或冬天寒冷季节时，所集太阳能无法把水加热到所需水温时，可以通过控制中心4自动开启储水箱3内的加热器43来加热，提高水温，满足热水供应。

Claims (7)

1.一种智能保护的太阳热水器，包括集热器(1)、载热介质循环系统(2)以及由储水箱(3)、与储水箱(3)相连通的进出水管路(31、32)和排水管路(33)组成的供排水系统，循环系统(2)的介质吸热端连接集热器(1)，介质散热端置于储水箱(3)内，其特征在于：所述循环系统(2)的管路(27)上连接有温度传感器和循环泵(24)，温度传感器的信号输出端与设有温度基准值的控制中心(4)输入端相连，控制中心(4)的输出端与根据其输出信号来控制运行的循环泵(24)电连接。
2.根据权利要求1所述的智能保护的太阳热水器，其特征在于：所述温度传感器设置在循环系统管路的任意位置或与循环系统相连接的集热器和/或储水箱上。
3.根据权利要求2所述的智能保护的太阳热水器，其特征在于：所述温度传感器设置有一个或一个以上。
4.根据权利要求3所述的智能保护的太阳热水器，其特征在于：所述温度传感器包括设置在储水箱上的温度传感器Tc(42)和设置在集热器上的温度传感器Ta(41)。
5.根据权利要求4所述的智能保护的太阳热水器，其特征在于：所述排水管路上(33)设有由控制中心(4)控制启闭的阀体，所述阀体与该控制中心(4)电连接。
6.根据权利要求5所述的智能保护的太阳热水器，其特征在于：所述阀体为并联在排水管路(33)与出水管路(32)之间的电磁阀(332)。
7.根据权利要求6所述的智能保护的太阳热水器，其特征在于：所述储水箱(3)内设有传输水温信号至控制中心(4)的温度传感器Tb(44)和调节水温的加热器(43)，所述控制中心(4)的输出端与根据其输出信号来控制运行的加热器(43)电连接。
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