[实用新型]太阳能热水防冻系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能热水系统，尤其涉及一种太阳能热水防冻系统。

背景技术

太阳能热水系统一般由太阳能集热器或集热器阵列（以下简称为集热器）、水箱、水泵、电磁阀、管路和控制器组成。

如图1所示，是一种比较典型的系统，集热器1与水箱2之间通过循环管路连接，循环管路上设有水泵3。冬季夜间时，循环管路室外段易冻，须有防冻措施。

目前，太阳能热水系统防冻方法有以下几种：

排空防冻：夜间将集热器和管道中的水排空流回水箱进行防冻。缺点：a.需要更大容积的蓄水箱来存放夜间排回的水；b.对于管路复杂的大系统和一些无法完全排空的系统，无法实现；c.早晨再将水注入太阳能集热器，如果集热器已经升温，冷水注入可能会造成炸管。

循环防冻：通过温度传感器测量冷水管温度，一旦低于某一设定温度（例如5℃），启动集热器与水箱之间的循环水泵，让水箱内的热水流入集热器以防冻。缺点：将蓄水箱中的热水都引出来散热了，减少了用户可用的热水量。北方冬季时，本来冬季阳光就差，白天热水产得就不多，夜间又几乎都散掉了，造成冬季太阳能热水系统几乎不产热水。而且水箱中的热水一般温度较高（40～50℃），用来防冻热损很大。

电伴热带防冻：将电伴热带缠在管道外壁，当冬季夜间时，启动电伴热带（或通过温度控制），给管道加热以防冻。缺点：a.由于电伴热带是先给管道壁和保温材料加热，热量靠传导到管内使管内的水升温，加热的功率较大，热损失也较大，在北方冬季时耗电量极大；b.由于伴热带与易燃的管道保温材料接触，通电加热时有火灾隐患。

防冻液防冻：采用防冻液循环防冻。缺点：a.必须采用换热器与水箱换热，系统更复杂，效率更低；b.防冻液贵；c.对于敞开系统，运行一段时间以后，防冻液有高温氧化、蒸发、补液和腐蚀等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种节能、安全的太阳能热水防冻系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的太阳能热水防冻系统，包括集热器、水箱，所述集热器与水箱之间通过循环管路连接，所述循环管路上设有水泵，所述循环管路的冷水管与热水管之间设有与所述水箱并联的旁通管，所述冷水管或热水管与所述旁通管之间设有电动三通阀，所述循环管路上设有温度传感器和电加热器。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型提供的太阳能热水防冻系统，由于循环管路的冷水管与热水管之间设有与所述水箱并联的旁通管，冷水管或热水管与旁通管之间设有电动三通阀，循环管路上设有温度传感器和电加热器。电加热器的加热元件可直接加热管道内的水，并启动水泵使集热器回路循环流动，进行防冻，且当防冻循环时，循环水不经过水箱，直接经过旁通管回到冷水管中，避免将水箱内的热水引出散热，以保存用户的热水。

附图说明

图1为现有技术中的太阳能热水系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的太阳能热水防冻系统的结构示意图。

图中：1、集热器，2、水箱，3、水泵，4、温度传感器，5、旁通管，6、电动三通阀，7、冷水管，8、电加热器，9、热水管。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

本实用新型太阳能热水防冻系统，其较佳的具体实施方式如图2所示：

包括集热器、水箱，所述集热器与水箱之间通过循环管路连接，所述循环管路上设有水泵，所述循环管路的冷水管与热水管之间设有与所述水箱并联的旁通管，所述冷水管或热水管与所述旁通管之间设有电动三通阀，所述循环管路上设有温度传感器和电加热器。

所述温度传感器和电加热器可以设于所述循环管路的冷水管上。

该系统还包括控制器，所述控制器与所述温度传感器、电加热器、电动三通阀分别连接。

本实用新型通过在集热器回路循环管道冷水管内安装一个电加热器，电加热器的加热元件直接与水接触，可直接加热管道内的水；控制器采集管路温度，当发现温度低于设定温度时，启动电加热器，并启动水泵使集热器回路循环流动，进行防冻；控制器采用负反馈恒温控制技术，根据测量的温度反馈值，与设定温度比较，调节电加热器的电压，以实现对电加热器的加热功率调节，使水温控制在设定温度附近（比如5℃），这样既可以防冻，又可以减少热损失，节省电能；通过在集热器循环回路与水箱连接处加一根旁通管，通过电动三通阀控制水的通路，当防冻循环时，循环水不经过水箱，直接经过旁路回到冷水管中。避免将水箱内的热水引出散热，以保存用户的热水。

本实用新型的优点是：