[发明专利]一种能够实时防止管道冻结的太阳能热水器

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够实时防止管道冻结的太阳能热水器。通过膨胀水箱中的水与太阳能集热器中的水交互流动，可有效防止管道冻结。

背景技术

 自上世纪 90 年代末以来，我国的太阳能热水器行业一直呈现着增长的趋势，随着全球化石能源危机和重视，近年来太阳能热水器的相关产业迅猛发展。我国的太阳能热水器的发展还有广阔的发展空间，应用潜力巨大。但在应用过程中存在着一些问题：寒冷冬季太阳能热水器的室外水管由于内部有水，尽管包了保温层，但仍然会冻结，热水器内的热水放不出来，有时还会把水管冻裂。与此同时，随着国家能源战略的调整和环保政策的落实，太阳能热水器在家居洗浴领域将占有越来越重要的地位。目前我国太阳能热水器产业规模居世界第一。

太阳能是一种资源丰富、清洁无污染的可再生能源，太阳能热水器以其经济、节能、安全、环保等优点在建筑热水工程中得到愈来愈广泛的应用。长期以来，冬季太阳能热水器输水管冻结是制约太阳能热水器推广的重要因素。目前，最普遍的解决管道冻结的方法是装上防冻器，管外包伴热带，用电加热的方法把管道内的冰熔化掉，这就使得用户的经济负担增加。而且伴热带比较容易损坏，有些用户干脆在冬季不用，造成浪费，不能为用户提供方便。

 因此，为了防止冬季太阳能热水器输水管冻结，方便用户使用，本发明提供一种用热水给管道加热的方法，通过一定温度热水在输水管道中交互流动，把水管加热到管道结冰温度以上，有效防止管道冻结，也不会造成水的浪费。

发明内容

技术问题：本发明所解决的问题是提供一种能够实时防止管道冻结的太阳能热水器，通过增加带加热装置的保温膨胀水箱和循环泵，实现通过循环泵强制对流太阳能水箱中的水与膨胀水箱中的水，防止管道冻结；使用温度探头探测输水管道的温度实时监测管道是否达到结冻临界状态，并作出相应电磁阀的自动调节；在寒冷的冬季，如果阳光不充足太阳能水箱中的水达不到所需温度用户可以暂时使用膨胀水箱中的水，能够有效地解决太阳能热水器的防结冻和普及问题。

技术方案：一种能够实时防止管道冻结的太阳能热水器，包括太阳能集热装置和实时防冻结装置；

所述太阳能集热装置包括太阳能集热器水箱1、与所述太阳能集热器水箱1对接的太阳能集热管2以及所述太阳能集热器水箱1的输水管上的出水电磁阀3；

所述实时防冻结装置包括保温膨胀水箱15、控制盘6、安装在保温膨胀水箱15出水口的循环泵9、安装在所述保温膨胀水箱15入水口的防冻电磁阀8、沿输水管安装的至少一个用于测量输水管内水温的管道温度探头4以及用于测量室外空气温度的空气温度探头5；

所述保温膨胀水箱15的入水管与出水管分别与所述太阳能集热器水箱1的输水管连接；所述管道温度探头4安装在室外输水管上，所述空气温度探头5安装在所述管道温度探头4相邻的空气中；在所述保温膨胀水箱15内设有防冻结液位计13；

所述控制盘6与所述管道温度探头4、空气温度探头5、出水电磁阀3、防冻电磁阀8以及循环水泵9分别通过线路连接；所述控制盘6接收所述管道温度探头4和所述空气温度探头5所测得的管道温度和空气温度；

当所述空气温度探头5测得的空气温度低于冰点0⁰C时，同时所述管道温度探头4测得的管道温度低于冻结风险温度；若所述保温膨胀水箱15中的液位在所述防冻液位计13下方，则所述控制器6通过控制所述出水电磁阀3和所述防冻电磁阀8开启，使所述太阳能集热器水箱1中的热水经过输水管流入所述保温膨胀水箱15；

若所述保温膨胀水箱15中的液位在所述防冻液位计13上方，所述控制器通过控制所述出水电磁阀3和所述循环水泵9开启，所述防冻电磁阀8关闭，所述保温膨胀水箱15中的水通过所述循环水泵9的驱动流入所述太阳能集热器水箱1；

当所述空气温度探头5测得的空气温度高于冰点0⁰C时，所述控制器通过控制所述出水电磁阀3、所述防冻电磁阀8和所述循环水泵9关闭。

所述冻结风险温度为2—5⁰C。

所述保温膨胀水箱15还包括用于加热保温膨胀水箱15内的水达到特定温度的加热器10、用于检测保温膨胀水箱15中的水温的温度探头11和防空转液位计12；所述加热器10安装在所述保温膨胀水箱15一侧，所述温度探头11安装在所述加热器10末端位置，所述防空转液位计12安装在保温膨胀水箱15的另一侧，位置高于所述加热器10的位置，防止所述加热器10加热空气。

所述特定温度为30-60⁰C。