CN109579325A - 一种太阳能热水器出热水稳压控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能热水器技术领域内的一种太阳能热水器出热水稳压控制器，其水箱出水口通过出水管连接热水阀，出水管的管路上设有水流传感器和水泵，水流传感器和水泵分别通过控制线连接控制模块，控制模块根据水流信号控制水泵的启停；当水流传感器在内连续传出关闭热水信号n次时，控制模块发出水泵停止信号，否则，控制模块保持持续发送水泵开启信号；控制模块针对水流信号的采样频率为K次/分钟，其中，K、n为大于1的自然数，且K≥n。其通过控制模块对水泵开关优化控制，达到热水增压且不会误动作关闭的效果，增加了增压热水使用的舒适性，解决了热水流量较小时的水温调节困难的技术难题。

Description

一种太阳能热水器出热水稳压控制器

技术领域

本发明涉及一种液体流出增压的稳压控制器，具体涉及一种太阳能热水器出热水稳压控制器，属于热水器设备领域，但也适用于冷水以及各种液体流出增压稳压控制，目前主要用于太阳能热水流出增压的稳压控制器设备技术领域。

背景技术

太阳能热水器从压力区分有两种，1、闭式——承压式太阳能热水器利用自来水压力从顶部顶水式出热水（与电热水器出热水方式一样），通过管道与用户的供水管连通，出热水压力即自来水压力，这种产品成本高、出水率低，在中国市场占有率不高。2、开式——非承压太阳能热水器安装在楼顶或平房顶，通过管道与用户的供水管连通，由于太阳能热水器的水箱是开式的依靠自然落差的压力供应热水，因此太阳能热水器的水箱高度决定出热水的压力，管道越长压力越大，农村平房和顶部逆向三层压力都是远小于自来水压力，使用舒适性不高，这种产品在中国市场占有率达60%以上，目前由于使用舒适性不高已经受到冷落。这个产品的优势成本低，出水率高。如果用热水增压水泵增压，提高使用舒适性就能让用户满意。

如果用压力传感器或变频控制,其成本比较高,与承压式太阳能热水器成本相当，而且压力太大,导致热水浪费多。如果用普通热水增压水泵增压，成本低，由于夏天热水水温高的时候，热水流量较小，经常会调过头，被增压水泵传感器误认为关闭热水，流量小时又不能启动热水增压泵，会造成水温忽冷忽热,热水调节比较难调，这在现有技术中是一项长期存在却一直未能解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能热水器出热水稳压控制器，通过水流传感器对供热水管道内的水流变化信号进行监测，判断用户是否使用热水，进而控制水泵热水增压使太阳能热水器的使用舒适性能大大提升，以解决热水流量较小时的水温调节困难的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种太阳能热水器出热水稳压控制器，包括水箱出水口，所述水箱出水口通过出水管连接热水阀，所述出水管的管路上设有水流传感器和水泵，水流传感器和水泵分别通过控制线连接控制模块，水流传感器用于检测水箱出水口水流信号，并将水流信号传递给所述控制模块，控制模块根据水流信号控制水泵的启停；当用户开启热水阀使用热水时，水流传感器传出信号给控制模块，控制模块首次发出水泵开启信号,控制水泵启动；当水流传感器在设定持续期内连续传出关闭热水信号n次时，控制模块发出水泵停止信号，控制水泵停止运行,否则，控制模块保持持续发送水泵开启信号,控制水泵持续运行；控制模块针对水流信号的采样频率为K次/分钟，其中，K、n为大于1的自然数，且K≥n。

在进行热水水温调节的过程中，是需要使用者反复不断调整和试温的，此过程中常常会间歇性关断热水阀，尤其是热水水温较高，需要调整热水阀的开度到很小流量位置时，更容易触发水流传感器发出关闭热水信号，如果此时停止水泵运行，则会造成压力波动，水温调整失败。本发明采用多次连续检测到水泵停止信号后，才发出指令停止水泵，可以保证使用者方便地进行反复调整和试温。解决了本领域内长期存在，且一直未能解决的技术难题，取得了意想不到的技术效果。

作为本发明的进一步改进在于，2≤K≤60， 2 ≤n ≤15。在采样过程中，有可能出现多次采样都恰好在热水阀处于关闭状态，因此也有可能因此而使水泵误动作，但随着n的增大，则误动作的可能性会越来越小，但是，水泵停止需要的时长也会变长，因此设定设定n优选为2-15次，K的取值也不宜过大,过大时也会造成控制难度增大。这是兼顾控制准确性和经济性的优选方案。

优选方案为所述水流传感器与水泵串联连接在水箱出水口与热水阀之间。

作为本发明的进一步改进在于，所述水泵开启信号和水泵停止信号为电压和/或电流信号。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种太阳能热水器出热水稳压控制器，由控制模块对水泵开关优化控制，达到热水增压且不会误动作关闭的效果，使用时，热水压力稳定，增加了增压热水使用的舒适性。水流传感器动作灵敏、信号准确，解决热水流量较小时的水温调节困难的问题。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明工作原理图。

图中：1出气口、2水流传感器、3水泵、4控制模块、5水箱外壳、6水箱内胆、7水箱出水口、8进水口、9保温层、10热水阀，11出水管。

具体实施方式

如图1和2所示，为一种太阳能热水器出热水稳压控制器，水箱出水口7通过出水管11连接热水阀10，出水管11的管路上设有水流传感器2和水泵3，水流传感器2和水泵3分别通过控制线连接控制模块4，水流传感器2用于检测水箱出水口7水流信号，并将水流信号传递给所述控制模块4，控制模块4根据水流信号控制水泵3的启停，热水阀10开启后，有热水流出，则水流传感器2发出使用热水信号，例如是高电平信号，反之，热水阀10关闭后，无热水流出，则水流传感器2发出关闭热水信号，例如是低电平信号；控制模块间歇性采集水流传感器2发出的水流信号；当用户开启热水阀10使用热水时，水流传感器2传出信号给控制模块4，控制模块4首次发出水泵开启信号,控制水泵3启动；当水流传感器2在内连续传出关闭热水信号n次时，控制模块4发出水泵停止信号，控制水泵10停止运行,否则，控制模块4保持持续发送水泵开启信号,控制水泵10持续运行，控制模块针对水流信号的采样频率为K次/分钟，其中，K、n为大于1的自然数，且K≥n。

上述水泵开启信号和水泵停止信号可以为电压和/或电流信号。当然，还可以是其他信号，例如光信号、声音信号、无线电信号等。

优选设定2≤K≤60、 2 ≤n ≤15，在采样过程中，有可能出现多次采样都恰好在热水阀处于关闭状态，因此也有可能因此而使水泵误动作，但随着n的增大，则误动作的可能性会越来越小，但是，水泵停止需要的时长也会变长，因此设定n为2-15、K为2-60是兼顾控制准确性和经济性的优选方案。

流传感器2与水泵3串联连接在设置在水箱出水口7与热水阀10之间。

由上述一种太阳能热水器出热水稳压控制器组成的一种智能太阳能热水器，包括水箱外壳5、水箱内胆6、水流传感器2、水泵3、控制模块4、热水阀10等组成。水箱出水口7通过出水管11连接热水阀10，水箱外壳5和水箱内胆6之间设置有保温层9，水箱内胆6上设有出气口1。

当用户开启热水阀10打开使用热水时，水流传感器2传出信号给控制模块4，控制模块4发出水泵3开启信号（电流或电压信号）；同时控制模块4根据水流传感器2传出信号进行比对，设定n=5，采样频率为K=10次/分钟，采样间隔时间为6秒，即每经过6秒，水流传感器发出一次水流信号，分别为水流信号1、水流信号2……水流信号n；当水流传感器2第一次传送关闭用水出信号开始，如连续传出关闭热水信号5次，控制模块4认为是用户关闭热水，控制模块4发出水泵关闭信号（电流或电压信号），可以保证在关闭热水阀后，30秒后水泵停止；如果不是连续传出关闭热水信号5次，例如中间有一次开启热水信号，控制模块4认为是用户需要继续使用热水，则控制模块4持续提供水泵开启信号（电流或电压信号），使得水泵3持续运行。

其有益效果在于：在需要调整热水阀10的开度到很小流量位置时，即使触发水流传感器2发出关闭热水信号，水泵3也不会停止运行，避免造成压力波动，水温调整失败。只有在多次连续检测到水泵停止信号后，才发出指令停止水泵，可以保证使用者方便地进行反复调整热水阀10的开度和不断试温。

该设计思想适用于真空管太阳能热水器和平板太阳能热水器，也适用于其它热水设备包括电、燃气、空气能热水器、同时也适用于所有使用增压泵对液体增压的装置。

在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，可以通过任何合适的方式进行任意组合，其同样落入本发明所公开的范围之内。另外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，比如，水流传感器2、水泵3前后位置调换，水箱出水口7、进水口8可以是分开的，也可以是合并成一个进出水口；热水阀10可以是混合水阀中的热水侧部分，也可以是单独的阀。这些简单变型均在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种太阳能热水器出热水稳压控制器，包括水箱出水口，所述水箱出水口通过出水管连接热水阀，其特征在于：所述出水管的管路上设有水流传感器和水泵，水流传感器和水泵分别通过控制线连接控制模块，水流传感器用于检测水箱出水口水流信号，并将水流信号传递给所述控制模块，控制模块根据水流信号控制水泵的启停；当用户开启热水阀使用热水时，水流传感器传出信号给控制模块，控制模块首次发出水泵开启信号,控制水泵启动；当水流传感器连续传出关闭热水信号n次时，控制模块发出水泵停止信号，控制水泵停止运行,否则，控制模块保持持续发送水泵开启信号,控制水泵持续运行；控制模块针对水流信号的采样频率为K次/分钟，其中，K、n为大于1的自然数，且K≥n。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器出热水稳压控制器，其特征在于： 2≤K≤60， 2 ≤n ≤15。

3.根据权利要求1或2所述的一种太阳能热水器出热水稳压控制器，其特征在于：所述水流传感器与水泵串联连接在水箱出水口与热水阀之间。

4.根据权利要求1或2所述的一种太阳能热水器出热水稳压控制器，其特征在于：所述水泵开启信号和水泵停止信号为电压和/或电流信号。