太陽(yáng)能熱水工程控制系統(tǒng)——水位水溫傳感器(四)

　　太陽(yáng)能熱水工程控制系統(tǒng)——水位水溫傳感器(三)

　　連接前面部分

　　五、機(jī)械式水箱水位控制器

　　在太陽(yáng)能熱水工程中，水的控制是最難的，在使用中，漏水、不進(jìn)水的現(xiàn)象比較多。給用戶造成許多麻煩。為此，選用最可靠的水控制器和控制方式就顯得十分重要。前面提到：在控制方式中，電氣式的可靠性高于電子式，機(jī)械式的可靠性高于電氣式。所以在小型太陽(yáng)能工程中，建議讀者盡量選用機(jī)械式進(jìn)水方式，達(dá)到可靠、放心地運(yùn)行太陽(yáng)能熱水工程。

　　如圖5-16就是一種經(jīng)常使用的箱式進(jìn)水器。

　　在圖5—16中，隨著水位的升高，浮球上升。橡皮封墊將壓在進(jìn)水水管上，進(jìn)水停止;當(dāng)水位降低時(shí)，浮球下落。橡皮封墊將離開(kāi)水管�；謴�(fù)進(jìn)水，直到水位升高到停止進(jìn)水位置。

　　箱式進(jìn)水器最好用不銹鋼做成，浮球也盡量選用不銹鋼的，這種進(jìn)水器的使用年壽命一般可以達(dá)到10年以上。如制作不銹鋼進(jìn)水水箱比較困難，可以選用市面上銷(xiāo)售的公用衛(wèi)生間用的沖便器水箱，它的結(jié)構(gòu)與不銹鋼水箱一樣，只是用塑料制作，如放在露天，比較容易老化，一般壽命在3年左右。不過(guò)更換比較容易，各地都能買(mǎi)到，價(jià)格也便宜。該產(chǎn)品外形如圖5—17。

　　浮球箱式進(jìn)水器的原理與衛(wèi)浴和家用儲(chǔ)水箱的進(jìn)水器的原理一樣，已經(jīng)經(jīng)過(guò)人們幾十年的使用和改進(jìn)，可靠性非常高，作為太陽(yáng)能工程的進(jìn)水控制器十分合適。

　　1、控制的機(jī)械自動(dòng)進(jìn)水方案

　　減水閥如圖5—18，也是一種經(jīng)常用到的機(jī)械式自動(dòng)進(jìn)水的控制部件，它的可靠性較高。

　　圖5-18典型的減壓閥控制的機(jī)械式自動(dòng)進(jìn)水太陽(yáng)能熱水器。自來(lái)水經(jīng)過(guò)閥門(mén)4、1，經(jīng)過(guò)減壓閥5進(jìn)入水箱，當(dāng)水箱的水位升高到一定高度時(shí)，對(duì)減壓閥形成一個(gè)反向的壓力，這個(gè)壓力與自來(lái)水經(jīng)減壓閥減壓的壓力相等，進(jìn)水停止。由于自來(lái)水的壓力隨著用水人數(shù)的變化而變化，還有一些其他情況也會(huì)引起水壓的變化，所以反向水壓，也就是水箱的水位也應(yīng)有一個(gè)變化的空間，我們?cè)谇懊婊�本原理一章已�?jīng)提了水的壓力只與水的高低有關(guān)，與水量的大小無(wú)關(guān)，在排氣口3接上一段水管，約1m長(zhǎng)，一般減壓閥可調(diào)整太陽(yáng)能水箱的水位高度范圍在減壓閥的出水口上方0.05～0.8m，了解了減壓閥的這一性能�？梢酝ㄟ^(guò)減壓閥來(lái)調(diào)整水箱水的高度，水箱水的高度一般在0.4m以下，加上開(kāi)關(guān)等管道配件，一般在0.6m以下�？梢哉{(diào)整減壓閥的水位高度，使水位正好在排氣水管的中間處，這樣自來(lái)水水壓即使有變化，在低壓時(shí)，水也能充滿水箱，水壓高時(shí)水也不會(huì)冒出來(lái)了。

　　這種方案下太陽(yáng)能是一邊出水一邊進(jìn)水，太陽(yáng)能熱水器的要求是慢進(jìn)快出，減壓閥的進(jìn)水速度是15L/min，一般進(jìn)滿200L的水箱約15～20min，該方案符合這個(gè)要求。熱水的分層原理告訴我們，水箱里的熱水是按上層溫度高，下層溫度低來(lái)分布的，所以為了取得高溫的水，我們?cè)诔隹?內(nèi)接上一個(gè)15cm的導(dǎo)流管，使得上方的熱水能流出來(lái)，減壓閥緩慢進(jìn)的冷水又慢慢進(jìn)入水箱，根據(jù)分層原理，冷水將逐步占據(jù)水箱底部和真空管內(nèi)，將原來(lái)在水箱底部和真空管內(nèi)的熱水置換出來(lái)，頂?shù)剿�箱的上部，這樣又可以通過(guò)導(dǎo)流管6流出水箱。導(dǎo)流管的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)客戶情況定，客戶用水較快，導(dǎo)流管短一點(diǎn)，反之，長(zhǎng)一點(diǎn)，同時(shí)要求導(dǎo)流管控制的水面高度應(yīng)高于電加熱的發(fā)熱管的高度，這樣電加熱器才不會(huì)燒毀。

　　采用減壓閥控制進(jìn)水的方案，可靠性很好，一般2～3年內(nèi)基本沒(méi)有故障，它的缺點(diǎn)就是一邊進(jìn)水一邊出水，水箱里的熱水無(wú)法充分利用，總會(huì)留下一部分與冷水混合�？梢圆捎脺囟扔�(jì)和溫度控制的太陽(yáng)能控制儀控制溫度，溫度控制的可靠性很高，況且溫度控制系統(tǒng)損壞，也不會(huì)影響太陽(yáng)能的使用，只是看不見(jiàn)溫度和無(wú)法加熱罷了。這個(gè)方案最大優(yōu)點(diǎn)就是可靠性高，對(duì)于人均可供水量較大的用戶可以采用該方案。減壓閥進(jìn)水的方案很多，具體可以參考它的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。

　　由于減壓閥自動(dòng)進(jìn)水器是為家用太陽(yáng)能熱水器設(shè)計(jì)的，它的進(jìn)水量較小，經(jīng)常用在單機(jī)組合的太陽(yáng)能工程中，在較小的太陽(yáng)能工程，比如1t，可以采用2～3個(gè)的減壓閥并聯(lián)的進(jìn)水方式，這樣可靠性又高，還可以通過(guò)設(shè)定各個(gè)減壓閥不同的高度適當(dāng)調(diào)節(jié)進(jìn)水的速度，達(dá)到靈活使用的目的。

　　2.小型副水箱進(jìn)水的方案

　　圖5—19顯示的就是一個(gè)典型的家用機(jī)副水箱自動(dòng)進(jìn)水方案。

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