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多種能源互聯(lián)熱水器

來源:新能源網(wǎng)
時間:2015-03-06 16:47:44
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多種能源互聯(lián)熱水器0 前言目前,太陽能熱水器與電熱水器或燃?xì)鉄崴飨嘟Y(jié)合是很多廠家在研究的課題,太陽能熱水器中的水在陽光充足的情況下可以達(dá)到95℃~100℃的沸騰狀態(tài),而陽光不充

0  前言   目前,太陽能熱水器與電熱水器或燃?xì)鉄崴?/strong>相結(jié)合是很多廠家在研究的課題,太陽能熱水器中的水在陽光充足的情況下可以達(dá)到95℃~100℃的沸騰狀態(tài),而陽光不充分的情況下只有10℃~20℃,有很大的不確定性。如果單純把太陽能熱水器與電熱水器或燃?xì)鉄崴鞔?lián)起來,高溫?zé)崴畷沟秒姛崴骰蛉細(xì)鉄崴鞯膲勖s短,并且高溫水對熱水器內(nèi)部部件的材質(zhì)和工藝有著很高的要求,制造成本會大大增加。如果將太陽能熱水器與電熱水器或燃?xì)鉄崴鲉为?dú)并聯(lián)使用,又達(dá)不到節(jié)能的效果。如何解決這一個難題是目前多種能源熱水器相結(jié)合的技術(shù)瓶頸。   1  多能源互聯(lián)技術(shù)的開發(fā)   多能源互聯(lián)技術(shù)就是解決如何將太陽能熱水器與普通電熱水器或燃?xì)鉄崴骷苫蚧ヂ?lián)起來的技術(shù)方案。多能源互聯(lián)首先要解決以下問題:   (1)對太陽能水溫的判斷,即高溫水直接使用,低溫水二次加熱。  ?。?)對非承壓太陽能熱水器水位的判斷,低水位時及時補(bǔ)水。   1.1 新型快速連接電動三通閥   要解決高溫水和低溫水的問題,就涉及到水路轉(zhuǎn)換,高溫水與低溫水分開。目前,我們通過一種電動三通閥將水路分成兩路,如圖1所示,電動三通閥通過內(nèi)部球形旋轉(zhuǎn)裝置將水路分為直通和側(cè)通兩種模式,如圖2所示,側(cè)通狀態(tài):水路從進(jìn)水口進(jìn)入后進(jìn)入A通道輸出,B通道是截止?fàn)顟B(tài)。直通狀態(tài):水路從進(jìn)水口進(jìn)入后進(jìn)入B通道輸出,A通道是截止?fàn)顟B(tài)。 圖1 圖2     電動三通閥控制實(shí)現(xiàn)方式:此種電動三通閥為三芯線連接,5V電壓驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動,三芯線分別為2根電源輸入線(紅綠兩色)、一根地線,當(dāng)紅色電源線導(dǎo)通時,電機(jī)正轉(zhuǎn),三通閥內(nèi)球形轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至側(cè)通狀態(tài),當(dāng)綠色電源線導(dǎo)通時,電機(jī)反轉(zhuǎn),三通閥內(nèi)球形轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至直通狀態(tài),控制系統(tǒng)通過水溫傳感器檢測進(jìn)水溫度,控制電動三通閥電源輸出,從而控制電動三通閥的狀態(tài),實(shí)現(xiàn)高溫水與低溫水的管路切換。   1.2 集成管路   電動三通閥解決了水路切換的問題,下面需要將太陽能上水電磁閥及其他相關(guān)部件集成到一起,通過快速連接形成一個部件,其中包括:電磁閥,用于給非承壓式太陽能熱水器上水;溫度傳感器,用于檢測和判斷水溫的高低。圖3所示為集成管路原理圖。 圖3   1.3多能源互聯(lián)技術(shù)的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)   以上我們解決了水路轉(zhuǎn)換的問題,那么,我們將太陽能熱水器與儲水式電熱水器互聯(lián)起來,如圖4所示。 圖4   首先,將儲水式電熱水器與集成管路連接起來,然后將太陽能熱水器的出水管連接到集成管路的A接口處,然后將電磁閥一端與自來水相連,一端與太陽能熱水器出水管相連。當(dāng)太陽能熱水器水流經(jīng)A處時,A處溫度傳感器T1會檢測水溫,當(dāng)水溫高于某一設(shè)置溫度時,A與C水路導(dǎo)通,A與B截止,這樣太陽能熱水器中的熱水不經(jīng)過儲水式電熱水器直接供用戶使用。當(dāng)T1溫度傳感器檢測到太陽能熱水器流出的水低于設(shè)置溫度時,電動三通閥的A與B水路導(dǎo)通,A與C截止,這樣太陽能中的水會流入儲水式電熱水器,通過儲水式電熱水器加熱后再流出到出水端供用戶使用。   2  多能源互聯(lián)技術(shù)在產(chǎn)品上應(yīng)用                  2.1太陽能熱水器與儲水式電熱水器互聯(lián)的系統(tǒng)圖   將多能源互聯(lián)技術(shù)集成到儲水式電熱水器上,如果太陽能熱水器中的水能夠達(dá)到洗浴要求,那么,電熱水器不會啟動加熱,當(dāng)用戶洗浴時,太陽能中的水會通過特殊的水路轉(zhuǎn)換器直接輸出到熱水端,供用戶洗浴使用,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。當(dāng)太陽能熱水器水溫較低,比方說10℃,電熱水器會自動啟動加熱,太陽能中的水會引入電熱水器,通過電熱水器加熱滿足用戶洗浴要求,水路轉(zhuǎn)換器會將電熱水器中的熱水輸出到熱水端供用戶洗浴。實(shí)現(xiàn)陰雨天電能的輔助加熱,24小時供熱水。   2.2太陽能熱水器與電即熱式熱水器的互聯(lián)技術(shù)   與儲水式電熱水器相比,太陽能熱水器與即熱式電熱水器的互聯(lián)技術(shù)更加方便,可靠。首先,當(dāng)太陽能水流經(jīng)即熱式電熱水器時,即熱式電熱水器判斷水溫是否符合啟動條件,當(dāng)水溫較低時,即熱式熱水器自動啟動加熱,在太陽能水原有水溫的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)二次電能的加熱,更加節(jié)能。當(dāng)太陽能水溫度較高時,即熱式電熱水器不啟動加熱。同樣,太陽能水溫水位傳感器連接到即熱式熱水器的控制系統(tǒng)中,二個系統(tǒng)合二為一,方便用戶操作。   2.3 太陽能燃?xì)鉄崴骰ヂ?lián)熱水系統(tǒng)   太陽能熱水器與燃?xì)鉄崴骰ヂ?lián)技術(shù)與以上兩種技術(shù)道理相同,當(dāng)太陽能水較熱時,水路轉(zhuǎn)換器將太陽能熱水器中的熱水輸出到熱水端供洗浴使用,燃?xì)鉄崴鞑粏蛹訜?。?dāng)太陽能熱水器中的水達(dá)不到洗浴溫度時,水路轉(zhuǎn)換器將太陽能熱水器中的水引入到燃?xì)鉄崴髦?,燃?xì)鉄崴鲉蛹訜?,在太陽能水原有水溫的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)二次燃?xì)饽茉吹募訜幔庸?jié)能。同樣,太陽能水溫水位傳感器連接到燃?xì)鉄崴鞯目刂葡到y(tǒng)中,二個系統(tǒng)合二為一,方便用戶操作。   2.4 太陽能空氣能熱水器互聯(lián)熱水系統(tǒng)   將太陽能水箱作為空氣源熱泵的儲水箱,空氣能熱泵的換熱器集成到室外機(jī)上,當(dāng)檢測到太陽能水箱內(nèi)溫度較低時,啟動空氣源熱泵作為太陽能熱水器的輔助加熱系統(tǒng)。   3結(jié)語   多能源互聯(lián)技術(shù)是未來發(fā)展的一個趨勢,太陽能熱水器與電熱水器、太陽能熱水器與燃?xì)鉄崴?、太陽能熱水器與空氣能熱水器等兩兩互聯(lián)或三種能源互聯(lián)的方式將會逐步走入熱水器市場,在解決多種能源互聯(lián)熱水系統(tǒng)的道路上,只有通過不斷的產(chǎn)品實(shí)踐與理論設(shè)計(jì)相結(jié)合的方式,才會發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,才能不斷的完善多能源互聯(lián)技術(shù),實(shí)現(xiàn)真正意義的最節(jié)能、最舒適的洗浴條件。