[发明专利]一种太阳能热水储罐全自动腐蚀控制系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属防腐技术领域，特别涉及一种太阳能热水储罐全自动腐蚀控制系统及其使用方法。

背景技术

将大量的单套太阳能集热器组合起来，组成一个大型的太阳能热水系统，为酒店、医院、学校、宾馆、高档小区等提供集体供应热水。太阳能热水储罐用于存储集热器出来的热水和补充的低温自来水或地下水，是该系统的一个重要组成部分。尽管常规淡水环境中钢结构腐蚀较轻，但储罐水介质高温时达到80～90℃，上水时低温0～10℃，罐内长期高低温交替，加速了罐体的腐蚀；加上地下水的含盐量高，腐蚀性强，罐壁腐蚀穿孔时有发生。

热水储罐的腐蚀防护技术包括牺牲阳极和外加电流法。由于罐内介质温度高，常规铝阳极和镁阳极消耗快，保护时间短，尤其是对于几十吨的大型储罐，需要安装大量的牺牲阳极，工程造价高。另外，长期饮用含有铝离子的水容易导致老年痴呆；而调查发现使用镁阳极溶解产物呈絮状，容易堵塞莲花喷头，在某些地区，水中含有大量SO42-、S2-，这些离子和镁等金属发生反应，形成H2S气体，产生臭鸡蛋味。外加电流法可分为恒电位法和恒电流法。恒电位法需要一个稳定的电极作为参比，通过施加一定的保护电流，使储罐内壁的钢结构极化到保护电位区间，但是到目前为止未发现能在此高温环境中长期使用的电位稳定的参比电极。恒电流法是通过向罐体提供一定的保护电流，使其极化到保护电位区间，关键技术是必须首先确定保护电流的大小。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种结构简单，使用方便，造价低，控制方便，能根据热水储罐内腐蚀介质的温度和液面高度自动调节输出电流的太阳能热水储罐全自动腐蚀控制系统及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种太阳能热水储罐全自动腐蚀控制系统，它包括发生电流组件1、辅助阳极8和电缆线10，其中，该热水储罐3的外壁设置有阴极罐体电连接端子9，热水储罐3的内壁设置有辅助阳极8，阴极罐体电连接端子9和辅助阳极8分别与发生电流组件1电连接；所述发生电流组件1的一侧设置有与之电连接的积分控制电路2；所述热水储罐的内壁还设置有与积分控制电路2电连接的液面高度传感器4和温度传感器7。

所述辅助阳极8数目为两个，一个固定设置在热水储罐3内壁的中上部，一个固定设置在热水储罐3内壁的中下部，两个辅助阳极8对向设置。

所述阴极罐体电连接端子9与所述发生电流组件1的负极通过电缆线10电连接；所述辅助阳极8通过电缆线10与发生电流组件1的正极电连接。

所述液面高度传感器4位于热水储罐3的出水口5的上方，液面高度传感器4的数目为多个，多个液面高度传感器4等距的固定安装在热水储罐3的内壁。

所述温度传感器7位于热水储罐3的进水口6的上方，固定安装在热水储罐3内壁中下部的辅助阳极8的上方。

为更好的实现本发明目的，本发明又提供了一种太阳能热水储罐全自动腐蚀控制系统的使用方法，其中，包括如下步骤：

a.热水储罐3存储有一定温度的介质，接通外电源，打开发生电流组件1和积分控制电路2；

b.温度传感器7自动感应介质温度，以测试热水储罐3在不同温度下的介质温度中的保护电流密度；

c.液面高度传感器4自动感应介质液面高度，以测试不同液面高度时，热水储罐3内壁与介质接触的总面积；

d.将b和c步骤中所得的两组测试结果信号传递给积分控制电路2；

e.积分控制电路2根据介质液面高度和介质温度自动换算成保护电流，将其反馈给发生电流组件发生电流组件1;

f.发生电流组件1根据指令在阴极罐体电连接端子9与辅助阳极8之间施加某一电流。

其中，步骤b中：测试热水储罐(3)在存储介质中不同温度下的单位面积所需的保护电流密度，温度与单位面积保护电流近似等效函数关系为：I_t=a₁+b₁t，0≤t≤85℃；其中，

t为罐内水的温度，单位为℃；

a₁为常数，a₁大小等于t为零摄氏度时单位材料所需的保护电流密度；

b₁为比例常数，反映保护电流密度随温度变化的关系；

I_t为单位面积储罐罐壁金属材料在不同温度下达到完全保护所需要的电流，单位：mA/cm²。