專利名稱：太陽能熱水器的限溫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能熱水器的限溫方法。
背景技術(shù)：
目前太陽熱水器在使用過程中絕大部分沒有采取限溫措施，受地理條件及氣候影響較大，氣溫較高或較低的地方不能正常使用。小部分太陽熱水器雖然采取了限溫措施，例如目前的內(nèi)置彈性法、電加熱法、防凍液法等，但這些方法使太陽熱水器的結(jié)構(gòu)變得較復(fù)雜、系統(tǒng)故障率高、使用地域受限，且使用壽命短。集熱器在低溫環(huán)境下使用時，由于水凍結(jié)成冰后體積膨脹導(dǎo)致集熱器被脹裂，影響人們正常使用；在高溫環(huán)境下使用時，集熱器內(nèi)的水溫過高加速水垢的沉積(溫度越高，結(jié)垢越快)，最終導(dǎo)致熱水系統(tǒng)使用壽命縮短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種太陽能熱水器的限溫方法，以解決現(xiàn)有的太陽熱水器限溫結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、系統(tǒng)故障率高、使用地域受限及使用壽命短的技術(shù)問題。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種太陽能熱水器的限溫方法，包括如下步驟在集熱器上設(shè)置溫度傳感器；將溫度傳感器所測溫度值與一參考值進(jìn)行比較，若所測溫度值與參考值之差在預(yù)設(shè)的閥值區(qū)間內(nèi)，維持保溫水箱和集熱器之間的水循環(huán)；若所測溫度值與參考值之差超出預(yù)設(shè)的閥值區(qū)間，則停止保溫水箱和集熱器之間的水循環(huán)；將集熱器中的水抽入保溫水箱中，并將氣體補充到集熱器中。
采用本發(fā)明的限溫方法，集熱器內(nèi)部空間最終被氣體所充滿，集熱器即使在低溫狀態(tài)下也不會被凍壞或在高溫下也不會結(jié)垢。通過對集熱器采取限溫措施，不但可以使太陽熱水器結(jié)構(gòu)簡單、使用不受地域限制，而且降低系統(tǒng)故障率、延長使用壽命。


圖1是本發(fā)明非承壓系統(tǒng)自然循環(huán)方式示意圖，其中的保溫水箱高于集熱器；圖2是本發(fā)明承壓系統(tǒng)自然循環(huán)方式示意圖，其中的保溫水箱高于集熱器；圖3是本發(fā)明非承壓系統(tǒng)強迫循環(huán)方式示意圖，其中的保溫水箱與集熱器在同一平面上；圖4是本發(fā)明承壓系統(tǒng)強迫循環(huán)方式示意圖，其中保溫水箱與集熱器在同一平面上；圖5是本發(fā)明非承壓系統(tǒng)強迫循環(huán)方式示意圖，其中的保溫水箱低于集熱器；圖6是本發(fā)明承壓系統(tǒng)強迫循環(huán)方式示意圖，其中的保溫水箱低于集熱器。
圖中標(biāo)號說明1-保溫水箱 2-集熱器 3-熱循環(huán)管 4-冷循環(huán)管 5-循環(huán)泵6-回水管 7-電磁閥 8-溫度傳感器ST1 9-溫度傳感器ST210-氣管 11-進(jìn)水管 12-氣泵 13-回水泵 14-出水管具體實施方式
下面根據(jù)圖1至圖6，給出本發(fā)明的較佳實施例，并予以詳細(xì)描述，使能更好地理解本發(fā)明的功能、特點。
本發(fā)明的太陽能熱水器的限溫方法，包括如下步驟在集熱器上設(shè)置溫度傳感器；將溫度傳感器所測溫度值與一參考值進(jìn)行比較，若所測溫度值與參考值之差在預(yù)設(shè)的閥值區(qū)間內(nèi)，維持保溫水箱和集熱器之間的水循環(huán)；若所測溫度值與參考值之差超出預(yù)設(shè)的閥值區(qū)間，則停止保溫水箱和集熱器之間的水循環(huán)；將集熱器中的水抽入保溫水箱中，并將氣體補充到集熱器中。
采用本發(fā)明的限溫方法，集熱器內(nèi)部空間最終被氣體所充滿，集熱器即使在低溫狀態(tài)下也不會被凍壞或在高溫下也不會結(jié)垢。通過對集熱器采取限溫措施，不但可以使太陽熱水器結(jié)構(gòu)簡單、使用不受地域限制，而且降低系統(tǒng)故障率、延長使用壽命。
下面詳細(xì)介紹如何來實施本發(fā)明的方法。
實施例1圖1和圖2顯示了保溫水箱1高于集熱器2時，太陽能熱水器如何進(jìn)行限溫。如圖1和圖2所示，保溫水箱1高于集熱器2時，在太陽熱水器熱循環(huán)管3上串聯(lián)一個電磁閥7，電磁閥7與集熱器2之間加裝一根氣管10(承壓系統(tǒng)還帶一個氣泵12)。在冷循環(huán)管4上也串聯(lián)一個電磁閥7，另串聯(lián)一個回水泵13及一個單向閥與該電磁閥7并聯(lián)，在集熱器2下角處設(shè)置一個溫度傳感器8，當(dāng)溫度傳感器8的溫度減去低溫參考值后小于預(yù)設(shè)閥值0時，或者溫度傳感器8的溫度減去高溫參考值后大于預(yù)設(shè)閥值0時，關(guān)閉電磁閥7，啟動回水泵13將集熱器2中的水抽回到保溫水箱1中。
系統(tǒng)正常工作時，電磁閥7處于常開狀態(tài)，回水泵13不工作。水在集熱器2中接受太陽輻射加熱，水溫溫度升高，造成集熱器2和保溫水箱1中水溫不同而產(chǎn)生密度差，引起浮力，形成熱虹吸現(xiàn)象，促使水在集熱器2與保溫水箱1中自然流動。當(dāng)溫度傳感器8檢測的溫度減去低溫參考值后小于預(yù)設(shè)閥值0時，或者溫度傳感器8檢測的溫度減去高溫參考值后大于預(yù)設(shè)閥值0時，電磁閥7關(guān)閉，同時啟動回水泵13，將集熱器2中的水抽回到保溫水箱1中，氣體經(jīng)氣管10補充到集熱器2中。集熱器內(nèi)部空間最終被氣體所充滿，集熱器即使在低溫狀態(tài)下也不會被凍壞或在高溫下也不會結(jié)垢。
圖2與圖1的區(qū)別僅在于，在圖2所示實施例中，補充到集熱器2中的氣體是經(jīng)氣管10從保溫水箱1內(nèi)上部獲取的。
實施例2圖3和圖4顯示了保溫水箱1與集熱器2在同一平面上時，太陽能熱水器如何進(jìn)行限溫。如圖3和圖4所示，在太陽熱水器熱循環(huán)管3上加裝一根氣管10(承壓系統(tǒng)還帶一個氣泵12)且熱循環(huán)管3高于保溫水箱1和集熱器2高度。在冷循環(huán)管4上串聯(lián)一個電磁閥7和一個循環(huán)泵5，另串聯(lián)一個回水泵13及一個單向閥與該電磁閥7和循環(huán)泵5并聯(lián)。在集熱器2右上角處設(shè)置一個溫度傳感器9，在左下角處設(shè)置一個溫度傳感器8。當(dāng)溫度傳感器8的溫度減去低溫參考值后小于預(yù)設(shè)閥值0時，或者溫度傳感器8的溫度減去高溫參考值后大于預(yù)設(shè)閥值0時，關(guān)閉電磁閥7，啟動回水泵13將集熱器2中的水抽回到保溫水箱1中。
當(dāng)溫度傳感器9的溫度高于某設(shè)定值(系統(tǒng)正常集熱時的設(shè)定值)時，電磁閥7處于常開狀態(tài)，啟動循環(huán)泵5，此時系統(tǒng)處于平常工作狀態(tài)。當(dāng)溫度傳感器8的溫度低于或高于某一設(shè)定溫度值(防止集熱器在低溫凍壞或高溫循環(huán)水結(jié)垢而設(shè)定的值)，關(guān)閉電磁閥7，同時啟動回水泵13，將集熱器2中的水抽回到保溫水箱1中，氣體經(jīng)氣管10補充到集熱器2中，集熱器2內(nèi)部空間最終被氣體所充滿，集熱器1即使在低溫狀態(tài)下也不會被凍壞或在高溫下也不會結(jié)垢。
圖4與圖3的區(qū)別僅在于，在圖4所示實施例中，補充到集熱器2中的氣體是經(jīng)氣管10從保溫水箱1內(nèi)上部獲取的。
實施例3圖5和圖6顯示了保溫水箱1低于集熱器2時，太陽能熱水器如何進(jìn)行限溫。如圖5和圖6所示，在太陽熱水器冷循環(huán)管4上串聯(lián)一個循環(huán)泵5及在保溫水箱1下部設(shè)置一個溫度傳感器8，利用集熱器2中循環(huán)水的自重回流到保溫水箱中。
系統(tǒng)采用溫差(溫度傳感器8與溫度傳感器9構(gòu)成)控制循環(huán)，當(dāng)溫差(一般設(shè)置在5℃～8℃)達(dá)到設(shè)定值上限時，啟動循環(huán)泵5工作，將保溫水箱1中的水循環(huán)到集熱器2中，再回到保溫水箱1。當(dāng)溫差達(dá)到設(shè)定值下限時，循環(huán)泵5停止工作。停止瞬間，冷循環(huán)管路4和集熱器2中的循環(huán)水由于自重而產(chǎn)生逆向流動回流到保溫水箱1中，氣體經(jīng)氣管10補充到集熱器2中，最終集熱器2內(nèi)部空間被氣體充滿，集熱器2即使在低溫狀態(tài)下也不會被凍壞或在高溫下也不會結(jié)垢。這種情況下，保溫水箱1上設(shè)有的溫度傳感器8所檢測的溫度值作為參考值。
圖6與圖5的區(qū)別僅在于，在圖6所示實施例中，補充到集熱器2中的氣體是經(jīng)氣管10從保溫水箱1內(nèi)上部獲取的。
上述三種情況中，回水泵13安裝在集熱器2水平高度之下。補充氣體的氣管10的進(jìn)氣口高度高于保溫水箱1中液面的高度。啟動回水泵13時，同時補充氣體到集熱器中。為有足夠量的氣體補充到集熱器2中，就要用氣泵12在保溫水箱1內(nèi)上部保持一定的氣室空間。
本發(fā)明的有益效果是，通過對集熱器采取限溫措施，不但可以使太陽熱水器結(jié)構(gòu)簡單、使用不受地域限制，而且降低系統(tǒng)故障率、延長使用壽命。
前面提供了對較佳實施例的描述，以使本領(lǐng)域內(nèi)的任何技術(shù)人員可理解本發(fā)明。對該較佳實施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明原理的基礎(chǔ)上，可以作出各種修改或者變換。應(yīng)當(dāng)理解，說明書中所舉的實施例僅是一種較佳實施例，對該實施例做出的修改或者變換都不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種太陽能熱水器的限溫方法，包括如下步驟在集熱器上設(shè)置溫度傳感器；將溫度傳感器所測溫度值與一參考值進(jìn)行比較，若所測溫度值與參考值之差在預(yù)設(shè)的閥值區(qū)間內(nèi)，維持保溫水箱和集熱器之間的水循環(huán)；若所測溫度值與參考值之差超出預(yù)設(shè)的閥值區(qū)間，則停止保溫水箱和集熱器之間的水循環(huán)；將集熱器中的水抽入保溫水箱中，并將氣體補充到集熱器中。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器的限溫方法，其特征在于，所述集熱器的水平位置低于保溫水箱，所述保溫水箱和集熱器之間的水循環(huán)管路上設(shè)有電磁閥。
3.如權(quán)利要求2所述的太陽能熱水器的限溫方法，其特征在于，所述保溫水箱和集熱器之間設(shè)有回水管路，管路中設(shè)有回水泵。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器的限溫方法，其特征在于，所述集熱器和保溫水箱處于同一水平位置上，所述保溫水箱和集熱器之間的水循環(huán)管路上設(shè)有電磁閥和循環(huán)泵。
5.如權(quán)利要求4所述的太陽能熱水器的限溫方法，其特征在于，所述保溫水箱和集熱器之間設(shè)有回水管路，管路中設(shè)有回水泵。
6.如權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器的限溫方法，其特征在于，所述集熱器的水平位置高于保溫水箱，所述保溫水箱和集熱器之間的水循環(huán)管路上設(shè)有循環(huán)泵。
7.如權(quán)利要求6所述的太陽能熱水器的限溫方法，其特征在于，所述保溫水箱上設(shè)有第二溫度傳感器，所檢測的溫度值作為參考值。
8.如權(quán)利要求7所述的太陽能熱水器的限溫方法，其特征在于，保溫水箱1上設(shè)有氣泵12。
9.如權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求所述的太陽能熱水器的限溫方法，其特征在于，回水泵安裝在集熱器水平高度之下。
10.如權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器的限溫方法，其特征在于，補充的氣體從保溫水箱內(nèi)上部獲取。
11.如權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器的限溫方法，其特征在于，補充氣體的氣管的進(jìn)氣口高度高于保溫水箱中液面的高度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能熱水器的限溫方法，包括如下步驟在集熱器上設(shè)置溫度傳感器；將溫度傳感器所測溫度值與一參考值進(jìn)行比較，若所測溫度值與參考值之差在預(yù)設(shè)的閥值區(qū)間內(nèi)，維持保溫水箱和集熱器之間的水循環(huán)；若所測溫度值與參考值之差超出預(yù)設(shè)的閥值區(qū)間，則停止保溫水箱和集熱器之間的水循環(huán)；將集熱器中的水抽入保溫水箱中，并將氣體補充到集熱器中。采用本發(fā)明的限溫方法，集熱器內(nèi)部空間最終被氣體所充滿，集熱器即使在低溫狀態(tài)下也不會被凍壞或在高溫下也不會結(jié)垢。通過對集熱器采取限溫措施，不但可以使太陽熱水器結(jié)構(gòu)簡單、使用不受地域限制，而且降低系統(tǒng)故障率、延長使用壽命。
文檔編號G05D23/00GK1904511SQ20061002967
公開日2007年1月31日 申請日期2006年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月3日
發(fā)明者韓紹良 申請人:韓紹良