[实用新型]浓度检测装置、浓度监控装置和太阳能热水器

说明书

本实用新型公开一种浓度检测装置、浓度监控装置和太阳能热水器。该浓度检测装置包括：电容检测器，适于浸没在太阳能热水器内的换热介质中，用于检测在所述换热介质中的电容值C₁₁；介电常数计算单元，根据检测到的电容值C₁₁计算太阳能热水器内的换热介质的相对介电常数ε_r；温度传感器，设置在太阳能热水器内的换热介质中，用于检测所述太阳能热水器内的换热介质的温度；和浓度计算单元，根据计算出的相对介电常数ε_r和检测到的温度计算换热介质中的抗冻剂的浓度。因此，在本实用新型中，能够在线监控换热介质中的抗冻剂的浓度，以防换热介质中的抗冻剂的浓度超出预定范围。

技术领域

本实用新型涉及一种用于检测太阳能热水器内的换热介质中的抗冻剂的浓度的浓度检测装置以及包括该浓度检测装置的浓度监控装置和太阳能热水器。

背景技术

对于具有换热装置的太阳能热水器，换热装置中的换热介质通常都具有较强的抗冻能力，以防止换热装置中的换热介质在冬天出现冰冻凝固，因此，这种换热介质通常被称为抗冻液，常用的抗冻液是乙二醇水溶液或丙二醇水溶液。在正常使用时，抗冻液中的抗冻剂(乙二醇或丙二醇)的浓度应当在合理范围以内，例如，在30V％～60V％的范围以内。如果低于合理范围的下限值或高于合理范围的上限值，抗冻液的抗冻能力就会下降，很容易出现冰冻凝固。在使用过程中，由于泄漏，挥发，老化等损失，造成抗冻液量的变化和浓度的变化。若不及时补加或更换抗冻液，有可能造成抗冻液中的抗冻剂的浓度超出合理范围，这会导致抗冻液容易在低温下出现冰冻凝固，从而导致换热装置的管路被堵塞或爆裂。

为了防止出现该问题，在现有技术中，通常需要对抗冻液进行取样分析，并根据取样结果添加新的抗冻液或调解浓度。同时，在太阳能热水器初始安装时，需要确认抗冻液的浓度。由于太阳能热水器安装在屋顶，需要人工上去取样，日常维护十分不便。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。

根据本实用新型的一个方面，提供一种浓度检测装置，用于在线检测太阳能热水器内的换热介质中的抗冻剂的浓度，所述浓度检测装置包括：电容检测器，适于浸没在太阳能热水器内的换热介质中，用于检测在所述换热介质中的电容值C₁₁；介电常数计算单元，根据所述电容检测器检测到的电容值C₁₁计算所述太阳能热水器内的换热介质的相对介电常数ε_r；温度传感器，设置在所述太阳能热水器内的换热介质中，用于检测所述太阳能热水器内的换热介质的温度；和浓度计算单元，根据所述介电常数计算单元计算出的相对介电常数ε_r和所述温度传感器检测到的温度计算所述换热介质中的抗冻剂的浓度。

根据本实用新型的一个实例性的实施例，所述太阳能热水器内的换热介质的相对介电常数ε_r根据下面的公式(1)计算：

其中

C₁₀为所述电容检测器(100)在真空中时检测到的电容值。

根据本实用新型的另一个实例性的实施例，所述太阳能热水器内的换热介质中的抗冻剂的浓度C根据下面的公式(2)计算：

ε_r＝k₁C²+k₂C+k₃ (2)，

其中，k₁、k₂、k₃是与换热介质的温度相关的三个系数，当换热介质的温度确定时，k₁、k₂、k₃是三个常数。

根据本实用新型的另一个实例性的实施例，所述浓度检测装置还包括显示单元，所述显示单元与所述浓度计算单元通信，用于显示计算出的浓度。