專利名稱：一種智能保護(hù)的太陽熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)智能保護(hù)的分體式太陽熱水器，屬于太陽能集熱技術(shù)領(lǐng)域，更詳細(xì)的說是關(guān)于太陽熱水器系統(tǒng)的高溫保護(hù)技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的分體式太陽熱水器通常包括集熱器、供水系統(tǒng)以及連接集熱器和供水系統(tǒng)的載熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，而供水系統(tǒng)包括有儲(chǔ)水箱、與儲(chǔ)水箱相連通的進(jìn)出水管以及排水管路。在循環(huán)系統(tǒng)管路上設(shè)有循環(huán)泵，通過循環(huán)泵的作用，使載熱介質(zhì)在循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)不斷循環(huán)，并與集熱器及儲(chǔ)水箱內(nèi)的水實(shí)現(xiàn)熱交換，從而起到加熱冷水的目的。而分體承壓式太陽熱水器系統(tǒng)最核心的技術(shù)問題之一在于防止循環(huán)系統(tǒng)的載熱介質(zhì)(以下簡稱介質(zhì))汽化，由于循環(huán)系統(tǒng)是在一定的壓力下工作的，通過集熱器內(nèi)的循環(huán)介質(zhì)長期在高溫下不斷升溫，由于介質(zhì)的沸點(diǎn)在100℃-110℃之間，如果系統(tǒng)沒有適當(dāng)?shù)姆澜橘|(zhì)汽化措施，那么集熱器U型銅管內(nèi)的介質(zhì)溫度上升并將不斷汽化，汽化程度隨著溫度的不斷上升將是變得更為嚴(yán)重，在此時(shí)，如果介質(zhì)汽化程度嚴(yán)重，就直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的熱性能及集熱效果；特別是在氣溫炎熱的夏季，載熱介質(zhì)長期在高溫下工作，集熱器U型銅管內(nèi)的介質(zhì)溫度可以達(dá)到150℃以上，汽化程度將是最嚴(yán)重的，在此時(shí)，如果僅僅依靠介質(zhì)本身的沸點(diǎn)是很難解決汽化的問題，并且改用高沸點(diǎn)的介質(zhì)也使得成本大幅度增高。同時(shí)，整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)各管道組成部件，比如膨脹罐、循環(huán)泵等關(guān)鍵零件的耐高溫性能都是在100℃左右，如果其長期負(fù)載工作，將直接影響著其正常的使用壽命。當(dāng)介質(zhì)氣化到一定程度后，壓力下降，為保證各項(xiàng)性能，就必須再次給循環(huán)系統(tǒng)補(bǔ)充介質(zhì)，以維持其正常的工作壓力，這也給售后服務(wù)工作帶來很大的難度，實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種智能保護(hù)的太陽熱水器，更詳細(xì)的說是根據(jù)儲(chǔ)水箱或集熱器或循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)的溫度，智能保護(hù)熱水器的運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)防止載熱介質(zhì)汽化、系統(tǒng)過熱保護(hù)以及儲(chǔ)水箱熱水高溫保護(hù)的功能。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種智能保護(hù)的太陽熱水器，包括集熱器、載熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)以及由儲(chǔ)水箱、與儲(chǔ)水箱相連通的進(jìn)出水管路和排水管路組成的供排水系統(tǒng)，循環(huán)系統(tǒng)的介質(zhì)吸熱端連接集熱器，介質(zhì)散熱端置于儲(chǔ)水箱內(nèi)，其特征在于所述循環(huán)系統(tǒng)的管路上連接有溫度傳感器和循環(huán)泵，溫度傳感器的信號(hào)輸出端與設(shè)有溫度基準(zhǔn)值的控制中心輸入端相連，控制中心的輸出端與根據(jù)其輸出信號(hào)來控制運(yùn)行的循環(huán)泵電連接。
其中，溫度傳感器可設(shè)置于太陽熱水器的不同位置，所述控制中心的溫度基準(zhǔn)值根據(jù)傳感器所在位置設(shè)定。也就是說，溫度傳感器可設(shè)置于太陽熱水器的在載熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)的管路上或與循環(huán)系統(tǒng)相連接的集熱器和/或儲(chǔ)水箱上。溫度傳感器將所測定的溫度信號(hào)送到控制中心，控制中心將收到的溫度信號(hào)與設(shè)定的溫度基準(zhǔn)值進(jìn)行比較。若該溫度高于設(shè)定的溫度基準(zhǔn)值，則進(jìn)入熱水器的自我保護(hù)模式，關(guān)閉循環(huán)系統(tǒng)上的循環(huán)泵。
并且，太陽熱水器上可設(shè)置有上述的一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器，只要一個(gè)溫度傳感器的檢測信號(hào)低于設(shè)定的溫度基準(zhǔn)值時(shí)，或上述多個(gè)溫度傳感器的信號(hào)同時(shí)傳送到控制中心，控制中心將兩組溫度值與設(shè)定的溫度條件進(jìn)行比較，當(dāng)滿足設(shè)定條件時(shí)，則進(jìn)入低溫制冷運(yùn)行方式。在本技術(shù)方案中，所述溫度傳感器包括設(shè)置在儲(chǔ)水箱上的溫度傳感器Tc和設(shè)置在集熱器上的溫度傳感器Ta。
所述排水管路上設(shè)有由控制中心控制啟閉的閥體，所述閥體與該控制中心電連接。特別地，所述閥體為并聯(lián)在排水管路與出水管路之間的電磁閥。
所述水儲(chǔ)箱內(nèi)設(shè)有傳輸水溫信號(hào)至控制中心的溫度傳感器Tb和調(diào)節(jié)水溫的加熱器，所述控制中心的輸出端與根據(jù)其輸出信號(hào)來控制運(yùn)行的加熱器電連接。當(dāng)溫度傳感器Tb感應(yīng)到水溫低于某一設(shè)定值時(shí)，控制中心通過輸出信號(hào)啟動(dòng)加熱器，當(dāng)溫度高于某一設(shè)定值時(shí)，控制中心通過輸出信號(hào)關(guān)閉加熱器。
本實(shí)用新型提供的智能保護(hù)的太陽熱水器，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型通過在太陽熱水器內(nèi)設(shè)置控制中心，控制中心根據(jù)傳感器所檢測的溫度值，當(dāng)集熱器處或儲(chǔ)水箱內(nèi)溫度超過設(shè)定值時(shí)，控制循環(huán)泵和電磁閥的工作，實(shí)現(xiàn)智能化的自動(dòng)控制，從而防止載熱介質(zhì)高溫汽化，并且具有系統(tǒng)過熱保護(hù)功能和儲(chǔ)水箱熱水高溫保護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)太陽熱水器系統(tǒng)高溫三重保護(hù)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型智能保護(hù)的太陽熱水器進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型智能保護(hù)的太陽熱水器結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是本實(shí)用新型智能保護(hù)的太陽熱水器控制流程圖。
圖中1、集熱器 2、循環(huán)系統(tǒng) 21、排氣閥 22、流量計(jì) 23、壓力表 24、循環(huán)泵 25、限壓閥 26、膨脹罐 27、銅管 3、儲(chǔ)水箱 31、進(jìn)水管路311、單向閥 32、出水管路 321、水喉 322、混水閥 33、排水管路 331、安全閥 332、電磁閥 4、控制中心 41、溫度傳感器Ta 42、溫度傳感器Tc 43、加熱器 44、溫度傳感器Tb。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的智能保護(hù)的太陽熱水器，如附
圖1所示，包括多排管的集熱器1、儲(chǔ)水箱3以及連接集熱器1和儲(chǔ)水箱3的載熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)2，圖中箭頭所示為介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的方向。在儲(chǔ)水箱3上連通有進(jìn)水管路31、出水管路32和排水管路33。進(jìn)水管路上設(shè)有自動(dòng)控制的單向閥311，出水管路32上設(shè)有混水閥322和水喉321，供使用者調(diào)節(jié)出水的溫度。排水管路33與設(shè)在儲(chǔ)水箱頂部的安全閥331連接，在排水管路33與出水管路32之間通過三通并聯(lián)有電磁閥332。當(dāng)儲(chǔ)水箱3內(nèi)的壓力過高時(shí)，可通過安全閥331經(jīng)由排水管路33排除一部分熱水以卸壓。循環(huán)系統(tǒng)2的銅管27穿過儲(chǔ)水箱3和集熱器1，銅管27上依次設(shè)有膨脹罐26、限壓閥25、循環(huán)泵24、壓力表23、流量計(jì)22、排氣閥21。在儲(chǔ)水箱上設(shè)有采集水溫的Tc溫度傳感器42，在集熱器1上設(shè)有采集集熱器1處載熱介質(zhì)溫度的Ta溫度傳感器41，它們與控制中心4連接，輸出所采集到的即時(shí)溫度。控制中心4再與循環(huán)泵24、電磁閥332電連接，控制中心4根據(jù)接收到的采集溫度信號(hào)與控制中心4上所設(shè)定的基準(zhǔn)溫度的比較轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)，通過可控硅等方式，控制循環(huán)泵24、電磁閥332工作或停止。
以本實(shí)施例來說，該分體承壓式太陽熱水器系統(tǒng)采用電腦集成控制，如附圖2所示，在控制過程中，控制中心4設(shè)定的基準(zhǔn)溫度為儲(chǔ)水箱3處80℃和集熱器1處110℃，當(dāng)控制中心4檢測到Tc溫度傳感器42的溫度高于80℃或Ta溫度傳感器41的溫度高于110℃時(shí)，關(guān)閉循環(huán)泵24；同時(shí)，當(dāng)控制中心4檢測到Tc溫度傳感器42的溫度高于80℃時(shí)，為了保護(hù)儲(chǔ)水箱3的安全使用，控制中心4發(fā)出指令，啟動(dòng)電磁閥332進(jìn)入高溫放水狀態(tài)，把儲(chǔ)水箱3內(nèi)的一部份高溫?zé)崴?jīng)由電磁閥332和排水管路33排放至下水道(注意高溫?zé)崴仨氈苯优欧胖料滤?，以免發(fā)生燙傷等意外事故)，由于其用水系統(tǒng)為頂水式，在排放熱水的同時(shí)冷水通過單向閥311不斷補(bǔ)充，直至控制中心4再次檢測到Tc的溫度低于65℃時(shí)，關(guān)閉電磁閉332。此時(shí)，由于儲(chǔ)水箱3的水溫下降(Tc的溫度低于65℃)，系統(tǒng)又恢復(fù)到正常的狀態(tài)下工作，當(dāng)循環(huán)條件滿足時(shí)，控制中心4啟動(dòng)循環(huán)泵24，將集熱器1處銅管內(nèi)高溫的介質(zhì)循環(huán)到儲(chǔ)水箱3內(nèi)的盤管內(nèi)，與低溫?zé)崴M(jìn)行熱交換，直到再次達(dá)到啟動(dòng)防高溫條件時(shí)，再關(guān)閉循環(huán)泵24以及開啟電磁閥332。整個(gè)太陽熱水器不停重復(fù)以上功能，從而降低集熱器1處銅管內(nèi)介質(zhì)的溫度，防止汽化，并且有效地解決系統(tǒng)過熱、儲(chǔ)水箱熱水高溫的問題。
通常的太陽熱水器，在氣溫炎熱的夏季，集熱器1長期在太陽照射下工作，按整個(gè)系統(tǒng)的熱源配比，單天工作不可能將儲(chǔ)水箱3里的水加熱超過80℃，但是，如果長期出差或其他原因沒有使用太陽熱水器，連續(xù)幾天的工作，如果沒有適當(dāng)?shù)姆栏邷卮胧?，?chǔ)水箱3里的水將不斷上升，就目前儲(chǔ)水箱的耐高溫性能不超過80℃而言，如果儲(chǔ)水箱長期工作在80℃以上將直接影響著其正常的使用壽命，此時(shí)，如果采用本實(shí)用新型的技術(shù)，熱水器系統(tǒng)根據(jù)條件，在控制中心4的作用下關(guān)閉循環(huán)泵24的工作，并開啟電磁閥332排出一部分熱水，補(bǔ)充一部分冷水，使儲(chǔ)水箱3以及銅管27內(nèi)介質(zhì)的溫度下降，并保護(hù)儲(chǔ)水箱的使用壽命。
其次，在儲(chǔ)水箱3內(nèi)設(shè)有加熱器43，該加熱器43也由控制中心4控制。儲(chǔ)水箱3內(nèi)還設(shè)有傳輸水溫信號(hào)至控制中心的Tb溫度傳感器44，控制中心4的輸出端與加熱器43電連接。加熱器43根據(jù)控制中心4輸出信號(hào)來控制運(yùn)行。當(dāng)Tb溫度傳感器44感應(yīng)到水溫低于某一設(shè)定值時(shí)，控制中心4通過輸出信號(hào)啟動(dòng)加熱器43，當(dāng)溫度高于某一設(shè)定值時(shí)，控制中心4通過輸出信號(hào)關(guān)閉加熱器43。例如，當(dāng)遇到天氣不好時(shí)，如陰天、下雨天或冬天寒冷季節(jié)時(shí)，所集太陽能無法把水加熱到所需水溫時(shí)，可以通過控制中心4自動(dòng)開啟儲(chǔ)水箱3內(nèi)的加熱器43來加熱，提高水溫，滿足熱水供應(yīng)。
權(quán)利要求1.一種智能保護(hù)的太陽熱水器，包括集熱器(1)、載熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)(2)以及由儲(chǔ)水箱(3)、與儲(chǔ)水箱(3)相連通的進(jìn)出水管路(31、32)和排水管路(33)組成的供排水系統(tǒng)，循環(huán)系統(tǒng)(2)的介質(zhì)吸熱端連接集熱器(1)，介質(zhì)散熱端置于儲(chǔ)水箱(3)內(nèi)，其特征在于所述循環(huán)系統(tǒng)(2)的管路(27)上連接有溫度傳感器和循環(huán)泵(24)，溫度傳感器的信號(hào)輸出端與設(shè)有溫度基準(zhǔn)值的控制中心(4)輸入端相連，控制中心(4)的輸出端與根據(jù)其輸出信號(hào)來控制運(yùn)行的循環(huán)泵(24)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能保護(hù)的太陽熱水器，其特征在于所述溫度傳感器設(shè)置在循環(huán)系統(tǒng)管路的任意位置或與循環(huán)系統(tǒng)相連接的集熱器和/或儲(chǔ)水箱上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能保護(hù)的太陽熱水器，其特征在于所述溫度傳感器設(shè)置有一個(gè)或一個(gè)以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能保護(hù)的太陽熱水器，其特征在于所述溫度傳感器包括設(shè)置在儲(chǔ)水箱上的溫度傳感器Tc(42)和設(shè)置在集熱器上的溫度傳感器Ta(41)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能保護(hù)的太陽熱水器，其特征在于所述排水管路上(33)設(shè)有由控制中心(4)控制啟閉的閥體，所述閥體與該控制中心(4)電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能保護(hù)的太陽熱水器，其特征在于所述閥體為并聯(lián)在排水管路(33)與出水管路(32)之間的電磁閥(332)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能保護(hù)的太陽熱水器，其特征在于所述儲(chǔ)水箱(3)內(nèi)設(shè)有傳輸水溫信號(hào)至控制中心(4)的溫度傳感器Tb(44)和調(diào)節(jié)水溫的加熱器(43)，所述控制中心(4)的輸出端與根據(jù)其輸出信號(hào)來控制運(yùn)行的加熱器(43)電連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種智能保護(hù)的太陽熱水器，它包括集熱器、載熱介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)以及由儲(chǔ)水箱、與儲(chǔ)水箱相連通的進(jìn)出水管路和排水管路組成的供排水系統(tǒng)，循環(huán)系統(tǒng)的介質(zhì)吸熱端連接集熱器，介質(zhì)散熱端置于儲(chǔ)水箱內(nèi)，循環(huán)管路上裝設(shè)有溫度傳感器和循環(huán)泵，溫度傳感器的信號(hào)輸出端與設(shè)有溫度基準(zhǔn)值的控制中心輸入端相連，控制中心的輸出端與根據(jù)其輸出信號(hào)來控制運(yùn)行的循環(huán)泵電連接。當(dāng)溫度傳感器檢測到循環(huán)系統(tǒng)在集熱器處溫度或儲(chǔ)水箱內(nèi)溫度超過設(shè)定的基準(zhǔn)值時(shí)，控制中心控制循環(huán)泵和排水管路的電磁閥工作，實(shí)現(xiàn)智能化的自動(dòng)控制，從而防止載熱介質(zhì)高溫汽化，并且具有系統(tǒng)過熱保護(hù)和儲(chǔ)水箱熱水高溫保護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)太陽熱水器系統(tǒng)高溫三重保護(hù)。
文檔編號(hào)F24J2/40GK2826297SQ200520065749
公開日2006年10月11日 申請日期2005年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月14日
發(fā)明者黃啟均, 謝富軍 申請人:中山華帝燃具股份有限公司