太陽能熱水器防凍防沸騰控制裝置的製作方法

2023-11-02 08:08:47 1

專利名稱：太陽能熱水器防凍防沸騰控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型專利涉及一種太陽能熱水器，一種具有防冰凍防沸騰功能的太陽能熱水器自動控制裝置。
背景技術：
隨著能源價格的不斷上漲及節能減排低碳環保意識的提高，太陽能熱水器迅速在我國的城鎮及廣大的農村地區得到普及。它對節約能源，提高人民的生活質量，發揮出一定的作用。另外隨著產品的改進和完善，熱水器本機的使用壽命一般能達到設計年限。但由於熱水器安裝在室外，風吹日曬，暴露在外的進出水管容易老化。特別在冬天，夜間溫度低， 一旦氣溫降到冰點，出水管容易發生冰裂。既影響其正常使用，又增加了維護成本。特別在江南地區，冬季冰凍天數少，用戶的防範意識不高。而夏季則高溫天日多，熱水經常處於沸騰狀態，最高溫度可達100°c，使用中容易使熱水管老化從而在冬季更容易發生冰裂。有兩種方法可以解決冰裂問題，其一是安裝專用排空閥，排空水管中的水。另一種方法是在水管外面包覆電熱絲，用電加熱的辦法來提高熱水管的溫度，防止水管的水結冰。上述兩種方法雖然能解決熱水管的冰凍問題，但需要一定的輔助裝置和必要的人工操作，增加了使用成本。另外熱水管高溫老化問題依舊存在。所有這些都制約了太陽能熱水器更大範圍的推廣。CN201096424Y提出一種太陽能熱水器自動控制裝置，它採用浮力式防水接點避免接點積垢，操作準確，使用壽命長；採用翼式流量計，自保持電磁閥及上水與下水共用一管路，太陽能熱水器自動控制流量計量準確，但如何在寒冷冬季避免水管凍堵，在冬季能安全使用， 以及防止高溫沸騰都未提及。
發明內容本實用新型提供一種不用電加熱保溫設備，不用人工排空裝置，具有防凍防沸騰功能的太陽能熱水器供水控制裝置。本實用新型解決其技術問題是採取以下技術方案實現的太陽能熱水器防凍防沸騰控制裝置，包括貯熱水箱，與貯熱水箱相連接的進出水管，以及設在進出水管上的進出水閥，其特徵是在所述貯熱水箱中設水溫傳感器和水位傳感器，在共用進出水管的共用段設一水溫傳感器；一微機控制器，其輸入端分別連接設在貯熱水箱中的水溫傳感器和水位傳感器以及連接設在共用進出水管中的水溫傳感器，所述微機控制器的輸出端連接設在進水管上的進水電磁閥；貯熱水箱中水位和水溫信號輸入至微機控制器，控制設在進水管上進水電磁閥的開啟或關閉，調節貯熱水箱和進出水管中的水
ilmilm, ο本實用新型的有益效果是，該裝置與市面普通太陽能熱水器結構相對接，不需要改動管路。這樣既容易實現產品的通用性，又能使安裝工藝簡化，由於該裝置具有自動上水保護功能，因而在冬季，特別在江南地區，在沒有使用排空裝置沒用使用水管電熱保護裝置的條件下，就能實現水管的防凍，真正達到節約成本，抗水管老化，具有安全實用，使用壽命長等優點。
圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為微機控制器結構原理圖。圖3為微機控制器控制流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型實施例做進一步說明。參看圖1所示，太陽能熱水器防凍防沸騰控制裝置，包括貯熱水箱1、溢流管2，與貯熱水箱1相連接的進水管9和出水管7，設在進水管9上的進水電磁閥10和出水閥8，太陽能集熱器(圖中未描出)與貯熱水箱1相連接，在貯熱水箱1中設水溫傳感器4和水位傳感器3，此水位傳感器3為5級水位檢測傳感器，在共用進出水管5中設一水溫傳感器6，共用進出水管5與出水管7和進水管9之間由三通相連接。如圖1所示，在進水管9上安裝進水電磁閥10，共用進出水管5上安裝水管溫度傳感器6，太陽能貯熱水箱1內安裝水箱水溫傳感器4和水位傳感器3，由微機11與上述傳感器和電磁閥進行連接控制。如圖2所示，微機控制器11包括CPU晶片18，液晶顯示模塊17，輸出緩衝模塊19， 鍵盤輸入模塊20和實時時鐘模塊21。微機控制器11的輸入端由貯熱水箱溫度傳感器連接線14和貯熱水箱水位傳感器連接線15以及共用進出水管5中的溫度傳感器連接線13相連接。由電源線16為微機控制器供電。圖2中，液晶顯示模塊17中的數據DBO DB7與CPU晶片的P0. 0 P0. 7相連， 讀、寫信號WD和WR與Pl. 1、Pl. 2相接，Pl. 2接CE、Pl. 3接ClO0溫度傳感器4和6為單總線結構，其數據兼控制信號DQ連CPU晶片的Pl. 4。CPU晶片的輸出端Pl. 5連接輸出緩衝模塊19控制進水電磁閥10的開啟或關閉。8個按鍵通過鍵盤輸入模塊20分別接至CPU 晶片的P3. 0 P3. 7。實時時鐘的控制信號由P2. 0接至SCL，數據信號由P2. 1接至SDA。圖3表示，由微機控制器11分別對貯熱水箱溫度傳感器4，進出水管水溫傳感器 6和水箱水位傳感器3的信號進行採集分析的控制流程，控制電磁閥的開啟或關閉，同時實現水箱的溫度、水位，進出水管水溫溫度的實時顯示。水位檢測與設定貯熱水箱的水位可根據實際需要進行設定，在冬季可設定較低的水位以便得到較高的水箱溫度；夏季則設定為較高的水位。水位由經5級水位檢測傳感器3連接的控制器進行測控。操作1，水位設定根據實際需要，設定貯熱水箱的最高水位和最低水位。當水位低於最低水位時啟動進水電磁閥10進行上水作業，當水位達到設定上限時停止上水。上水設定與控制正常情況下，可實現定時上水，即設定於某一時刻啟動上水，當達到設定的水位上限時，停止上水。當水位下降到設定的水位下限時重新啟動上水功能。過熱保護當夏天，貯熱水箱的溫度超過溫度上限時，啟動上水電磁閥10，把貯熱水箱的水溫降到設定的溫度值，以保護水管在使用熱水時因溫度過高而出現老化。操作2，最高溫度設定根據實際情況，可設定貯熱水箱的最高水溫。如貯熱水箱的水溫超過設定值時，自動啟動上水電磁閥10來降低貯熱水箱的水溫，從而保護進出水管以免老化。操作3，上水時間設定每天根據實際情況，最多可設置3個時間點，在該時刻到來時啟動上水電磁閥10上水，使貯熱水箱水位達到設定的上限。低溫防凍當冬天室外溫度低於0°C時，水管容易出現結冰，從而發生水管冰裂現象。由於冬天的自來水溫度在10°c左右，因此，只要能打開電磁閥10上水，可使水管的溫度保持在冰點以上。這樣就能保證水管不會出現冰裂現象。操作4，防凍溫度設置設定進出水管水溫防凍值的上下限值，當進出水管溫度傳感器6的溫度高於設定上限時，為正常模式上水。當溫度傳感器6的溫度值低於設定下限時，進入保護模式，啟動上水電磁閥10上水，當溫度傳感器6的溫度介於上下限之間時，保持原來狀態。這樣可使進出水管的水溫低值保持在冰點以上，實現防凍功能，裝置默認的防凍上下限溫度值為5 °C 1°C。
權利要求1.太陽能熱水器防凍防沸騰控制裝置，包括貯熱水箱，與貯熱水箱相連接的進出水管， 以及設在進出水管上的進出水閥，其特徵是在所述貯熱水箱中設水溫傳感器和水位傳感器，在共用進出水管設一水溫傳感器；一微機控制器，其輸入端分別連接設在貯熱水箱中的水溫傳感器和水位傳感器以及連接設在共用進出水管中的水溫傳感器，所述微機控制器的輸出端連接設在進水管上的進水電磁閥；貯熱水箱中水位和水溫信號輸入至微機控制器， 控制設在進水管上進水電磁閥的開啟或關閉，調節貯熱水箱和進出水管中的水溫溫度。
2.根據權利要求1所述的太陽能熱水器防凍防沸騰控制裝置，其特徵是所述微機控制器(11)的輸入端由貯熱水箱溫度傳感器連接線(14 )和貯熱水箱水位傳感器連接線(15 )以及共用進出水管(5)中的溫度傳感器連接線(13)相連接。
3.根據權利要求1所述的太陽能熱水器防凍防沸騰控制裝置，其特徵是水位傳感器 (3)為5級水位檢測傳感器。
4.根據權利要求1所述的太陽能熱水器防凍防沸騰控制裝置，其特徵是微機控制器 (11)包括CPU晶片(18)，液晶顯示模塊(17)，輸出緩衝模塊(19)，鍵盤輸入模塊(20)和實時時鐘模塊(21)。
5.根據權利要求1所述的太陽能熱水器防凍防沸騰控制裝置，其特徵是CPU晶片(18) 輸出端連接輸出緩衝模塊(19)控制進水電磁閥(10)的開啟或關閉。
專利摘要太陽能熱水器防凍防沸騰控制裝置，包括貯熱水箱，與貯熱水箱相連接的進出水管，以及設在進出水管上的進出水閥，在貯熱水箱中設水溫傳感器和水位傳感器，在共用進出水管的共用段設一水溫傳感器；一微機控制器輸入端分別連接設在貯熱水箱中的水溫傳感器和水位傳感器以及連接設在共用進出水管中的水溫傳感器，微機控制器的輸出端連接設在進水管上的進水電磁閥；貯熱水箱中水位和水溫信號輸入至微機控制器，控制設在進水管上進水電磁閥的開啟或關閉，調節貯熱水箱和進出水管中的水溫溫度。該裝置具有自動上水保護功能，因而在冬季，能實現水管的防凍，在夏季防高溫沸騰，抗水管老化，具有安全實用，使用壽命長等優點。
文檔編號F24J2/40GK202267246SQ20112035681
公開日2012年6月6日 申請日期2011年9月22日 優先權日2011年9月22日
發明者施吉方, 李慶風 申請人:寧波工程學院