一种太阳能热水系统防冻保护控制系统的制作方法

本实用新型属于太阳能热水系统领域，具体涉及一种太阳能热水系统防冻保护控制系统。

背景技术：

当太阳能热水系统在较为寒冷的地区或者季节进行应用时，为了防止太阳能热水系统因介质结冰膨胀，造成对热水系统设备的破坏，均需要设置防冻措施，目前现有技术中常用到的防冻措施主要有以下几种：

1、将太阳能热水系统利用防冻介质进行保护，具体做法为将太阳能热水系统的循环方式改为闭式循环或者间接循环，循环所使用的介质需根据使用环境中的气候和温度条件进行选择，同时需要增加辅助设施的配置，如防冻液、换热盘管、换热器、换热水箱、补防冻液水箱、伴热带等。

2、设置定温回流进行防冻，具体做法为将太阳能热水循环系统的一部分集热器的支架、管道设计为加大坡度并加装汇流电磁阀，当环境温度低于设定值时，汇流电磁阀开启，循环管网中的介质回流至储热水箱。

3、自动回流防冻，具体做法为为将太阳能热水循环系统的一部分集热器的支架、管道设计为加大坡度，当太阳能与水箱之间的温度差值达到设计值时，太阳能循环泵启动，当温度逐渐回升至设定值后关闭该循环泵，集热器及循环管道中的水自动流回水箱，使集热器及管道内部无积水。

上述现有技术中的方法所需要的辅助材料多、成本高、维护起来不方便，采取回流防冻的，受环境温度的影响非常大，不能再环境温度急剧变化的区域安装，同时，上述方法对施工的要求非常高，一旦出现小瑕疵，就有可能导致整体防冻系统失效。同时，上述设计中，自循环系统过多，导致使用成本剧增。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的问题，本实用新型提供了一种应用于太阳能热水系统的防冻保护控制系统，该设计采用的是定温防冻强制循环模式，适合应用于非极寒地区温度较低的情况下对太阳能热水系统的防冻保护。

本实用新型所要达到的技术效果通过以下技术方案予以实现：

本实用新型中提供的太阳能热水系统防冻保护控制系统，应用于包括

集热器、储热水箱、回水系统和连接管路的太阳能热水系统中，该系统中还包括：

集热器进水口与储热水箱底部连接管线，以及安装于该连接管线上的强制

循环泵和集热器进水口温度探测器；

安装于储热水箱内部的储热水箱温度探测器、安装于集热器出水口的集热

器出水口温度探测器、安装于回水管路上的回水温度探测器、安装于大气环境

中的环境温度探测器；

温度控制系统，与温度探测器和强制循环泵相连，接收温度探测的数据，

并根据温度数据控制强制循环泵的运行；

临时储水箱，所述临时水箱顶部与底部分别以管路连接储热水箱顶部和底

部，且临时储水箱与储热水箱底部管路上设有临时循环泵。

进一步的，所述临时储水箱内，底部还设有存水箱，所述存水箱与临时循

环泵相连且设有循环水出口。

进一步优选，所述循环水出口处设有挡片，所述挡片活动连接于存水箱侧边。

进一步进行水箱空间结构优化，所述存水箱为在临时循环泵侧、临时储水

箱内隔开的、侧面上部设有循环水出口的存水空间。所述存水箱远离临时循环

泵侧边板与储热水箱底部以铰链连接。

进一步的，所述存水箱内容积为临时存水箱的1/6-1/4。

在应用本实用新型中防冻系统的过程中，所述强制循环泵接受温度控制系统的指令，按照其指示将储热水箱底部热水输送至集热器内重新加热。

进一步的，所述温控系统为电路温控系统。

在应用本实用新型中防冻系统的过程中，当储热水箱温度与集热器出水口温度差值大于等于7℃时，温度控制系统开启强制循环泵，直至两者温差小于2℃。

本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型提供了一种新的太阳能热水系统中应用的防冻保护系统，利用温度控制系统对各处水流的监控，掌握温度数据，并根据温差控制启动强制回流泵，从而实现定温防冻强制循环。

2、本实用新型中的防冻保护系统不加设任何子系统，结构简单，应用更简单。

3、本实用新型中非防冻保护系统，针对不同季节进行调整，能有效节能的对太阳能热水系统进行防冻保护。

附图说明

图1为本实用新型中太阳能热水系统防冻保护控制系统的结构示意图；

图2为图1中临时储水箱的放大示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型的内容进行进一步的描述。

如附图1所示，该热水系统为现有技术中最常见的包括集热器1、储热水箱4、回水系统和连接管路的太阳能热水系统。该系统中管路2为连接回水主管的连接管路，管路3为连接供热水主管的连接管路，管路1为进冷水管，其他未标示出的为各组件之间的连接管线，从附图1中可清晰看出各组件相连的相对位置，在此不加赘述。

对该系统进行防冻保护的控制系统包括：

集热器进水口与储热水箱底部连接管线，以及安装于该连接管线上的强制循环泵8和集热器进水口温度探测器503；

安装于储热水箱4内部的储热水箱温度探测器501、安装于集热器出水口的集热器出水口温度探测器502、安装于回水管路上的回水温度探测器505、安装于大气环境中的环境温度探测器504；

温度控制系统5，温度控制系统与强制循环泵8以及上述5个温度探测器相连，接收温度探测的数据，并根据温度数据控制强制循环泵的运行；

还包括临时储水箱6，该临时储水箱顶部与底部分别以管路连接储热水箱顶部和底部，且临时储水箱与储热水箱部管路上设有临时循环泵7。该临时储水箱内还设有存水箱601，如附图2所示。在实际防冻系统的设计中，该存水箱可设为单独的构件，独立存在于临时储水箱中，便于不用时取出。在本实施例中，考虑到实用性和经济性相中和，实施例中的存水箱为依靠临时储水箱一侧、在在临时循环泵侧设置的隔开的存水空间，如图2所示，该存水箱与临时循环泵7相连，而且在其远离临时循环泵侧上部设有循环水出口6011。循环水出口处设有活动连接于存水箱侧边的挡片6012，在该挡片下的相对位置处还可设有另一固定挡片6013，该挡片与进水方向形成一定角度，可防止进水过猛时的水流暴冲。存水箱远离临时循环泵侧边板与储热水箱底部以铰链结构6014连接，使得该侧边板能根据需要支起或者放下，如在冬日里需要进行防冻保护实则将其支起形成存水箱，在温度气候条件较好不需要进行防冻处理时，可将其放下，使临时储水箱中进水出水都不受限。

本实施例中使用的温控系统为现有技术中的电路温控系统，其所述强制循环泵接受温度控制系统的指令，按照其指示将储热水箱底部热水输送至集热器内重新加热。在实际应用过程中，存水箱内容积为临时存水箱的1/6-1/4即可满足需要。

以下为应用实例：

中部某地区12月份地温较低，较长一段时间内温度都在0℃上下，昼夜温差较大，在这种情况下，太阳能热水系统极容易在夜间温度最低时发生急冻现象，造成设备系统损伤。

应用了本实施例中的防冻保护控制系统以后，一旦气温不稳定或者气候较稳恶劣，首先可以根据温度控制系统中收到的温度数据对环境温度、回水温度、储热水箱中热水温度有初步的判断。当储热水箱温度与集热器出水口温度差小鱼7℃时，可认定温差还不足以造成系统问题，此时强制循环泵处于未开启的状态。一旦储热水箱温度与集热器出水口温度差值大于等于7℃时，温度控制系统开启强制循环泵，强制循环泵按照图1中箭头方向将储热水箱底部温度较低的冷水输送至集热器重新进行加热，储热水箱顶部的热水在重力作用下流入临时储水箱，再由临时循环泵将热水泵回储热水箱底部，使储热水箱顶部和底部的水持续循环换热。进一步的，由于临时储水箱内还设有对于临时循环泵来说，进水无限制，出水口缩小从而限制了出水时间的存水箱，可适当延长水流在临时储水箱中的时间，留置充足的时间使冷热水流进行热交换。在上述系统协同工作下，热水温度与回水温度温差逐渐减小，直至热水温度与回水温度温差≤2℃时，温度控制系统接收到温度数据后关闭强制循环泵。由此循环。太阳能热水系统在防冻保护控制系统的操控下，一旦遭遇较为恶劣的温度条件，立即自行进行冷热水流的交互，使系统中水流不断循环，冷水温度不会持续降低从而结冰。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型实施例技术方案的范围。