[发明专利]太阳能热水系统、其真空管爆管检测装置和监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能热水系统、其真空管爆管检测装置和监测方法，尤其涉及一种基于流量自动巡检判别的太阳能热水系统、其真空管爆管检测装置和监测方法，属于可再生能源技术领域。

背景技术

太阳能是一种可再生的清洁能源，太阳能利用是国家节能减排重点支持的技术领域。目前，太阳能热水系统已成为宾馆、高校、工业企业洗浴用水和少量工业用水的重要热源形式。

在太阳能热水系统中，太阳能真空管集热器因集热效率高、成本低、施工难度小、维护方便等特点成为太阳能热利用工程首选集热器。现有的太阳能热水系统如图1所示，包括总进水管道1、多个太阳能模块组成的矩阵和总出水管道2，所述的太阳能模块包括支座3、太阳能真空管4和联箱5，太阳能真空管4开口端安装于联箱5，尾端由支座3支撑，总进水管道1通过树脂交换罐7和进水阀门6连接多个行进水管道8，每个行进水管道8分别连接多个太阳能模块的进水端，每个太阳能模块的进水端与行进水管道8之间设置有手动阀门9；每一行上的太阳能模块的出水端均通过单向阀11连接行出水管道10，多个行出水管道10再通过总出水管道2连接热水箱12。热水箱12还通过回流泵14、回水阀门13连接到进水阀门6后端，可以实现对热水箱中的水的循环加热。

太阳能真空管4由于自身加工、安装和使用等多方面原因，会因为受到冷热冲击、系统运行压力不稳、水垢等因素的影响产生爆管现象，影响太阳能热水系统的正常运行。太阳能热水系统一旦出现爆管现象，多数情况下管理人员很难第一时间发现。即使在第一时间发现爆管问题，在较大的太阳能热水系统中进行人工检查也存在着效率低、人力浪费严重、工作强度高的缺点。太阳能热水系统真空管爆管将导致大量热水流失，甚至在一些设计不合理的太阳能热水系统中，一根真空管4爆管将导致整个工程停止运行，严重地影响了用户正常生产、生活。由于太阳能真空管4生产、加工、运输及安装等多方面原因，完全杜绝爆管现象也不现实，及时解决和排查太阳能热水系统的爆管问题是当前太阳能热水系统亟待解决的问题。

目前，太阳能热水系统中爆管检测多依靠压力变化来确定，将压力传感器安装于出水管道位置。通过系统出现爆管后出水压力迅速下降的现象判断系统是否出现爆管。但是这种通过压力变化的爆管检测方式常常由于系统供水水压不稳出现误报现象，不能及时提供具体的爆管信息供维修参考。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能热水系统、其真空管爆管检测装置和监测方法，能够采用流量比对方式对太阳能热水系统中的真空管进行监测，及时发现爆管现象并给出准确的爆管模块详细信息，同时关闭相应爆管模块。

本发明采用下述技术方案：

一种太阳能热水系统，包括总进水管道、多个太阳能模块组成的矩阵和总出水管道，所述的太阳能模块包括支座、太阳能真空管和联箱，太阳能真空管开口端安装于联箱，尾端由支座支撑，总进水管道通过树脂交换罐和进水阀门连接多个行进水管道，每个行进水管道分别连接多个太阳能模块的进水端，每一行上的太阳能模块的出水端均通过单向阀连接行出水管道，多个行出水管道再通过总出水管道连接热水箱，热水箱还通过回流泵、回水阀门连接到进水阀门后端，还包括分别设置在总进水管道和总出水管道上的进水流量计和出水流量计，每个太阳能模块的进水端与行进水管道之间设置有电磁阀；电磁阀、进水流量计和出水流量计的信号输出端分别连接控制模块的信号输入端，控制模块的信号输出端连接显示模块的信号输入端。

包括分别设置在总进水管道和总出水管道上的进水流量计和出水流量计，每个太阳能模块的进水端与行进水管道之间设置有电磁阀；电磁阀、进水流量计和出水流量计的信号输出端分别连接控制模块的信号输入端，控制模块的信号输出端连接显示模块的信号输入端。

所述控制模块的信号输出端还连接报警模块的信号输入端。

所述的电磁阀为常开电磁阀。

所述的控制模块采用单片机或PLC。

一种利用权利要求2所述检测装置实现太阳能热水系统真空管爆管的监测方法，其特征在于：包括以下步骤

A：利用控制模块采集N秒内进水流量计记录的进水总量Q1和出水流量计记录的出水总量Q2，并进行判断，如果Q1= Q2+CN，则每隔一定时间后重新执行步骤A；如果Q1> Q2+CN，则启动报警装置，然后进入步骤B；其中，C为提前设定的系统损失及波动流量值，在不同地区和安装模式下C为定值；