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一种利用谷电储能的太阳能供暖系统

阅读:403发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种利用谷电储能的太阳能供暖系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型提供一种利用谷电储能的 太阳能 供暖系统,包括平板 太阳能集热器 组、连接管道一、测温头一、热交换储热 水 箱、 热交换器 、末端 循环 泵 、连接管道二、二选一 阀 门 、连接管道三、测温头二、末端供暖装置、连接管道四、测温头三、连接管道五、空气源 热泵 组、 控制器 、测温头四、测温头五、太阳能 循环泵 。本实用新型的有益效果:将太阳能、空气能、根据天气预报提前用谷电价在水箱储热这三种节能方式结合起来,实现了真正的绿色环保、低 碳 节能;将 空气源热泵 机组与热交换储热水箱 串联 使用,方便储能并节省了设备投资;控制器能根据所有 温度 采集数据调节各水泵开启关闭,控制空气源热泵启停,达到系统最佳的节能效果。,下面是一种利用谷电储能的太阳能供暖系统专利的具体信息内容。

1.一种利用谷电储能的太阳能供暖系统,其特征在于,包括平板太阳能集热器组(1)、热交换储热箱(4)、末端供暖装置(11)、空气源组(15)、控制器(16),所述平板太阳能集热器组(1)的输出口通过连接管道一(2)与热交换储热水箱(4)的顶端连接,所述连接管道一(2)上设有固定连接的测温头一(3),所述热交换储热水箱(4)内设置有热交换器(5),所述热交换器(5)的输入端和输出端分别贯穿热交换储热水箱(4)的顶端与热交换储热水箱(4)连接,所述热交换器(5)的输入端与空气源热泵组(15)的输出口连接,所述热交换器(5)的输出端设有末端循环泵(6),所述末端循环泵(6)的输入端与热交换器(5)的输出端连接,所述末端循环泵(6)的输出口处设有二选一(8),所述末端循环泵(6)的输出端通过连接管道二(7)与二选一阀门(8)的输入口连接,所述二选一阀门(8)一端输出口通过连接管道三(9)与末端供暖装置(11)的输入口连接,所述连接管道三(9)上设有固定连接的测温头二(10),所述二选一阀门(8)另一端输出口通过连接管道五(14)与空气源热泵组(15)的输入口连接,所述末端供暖装置(11)的输出口通过连接管道四(12)与连接管道五(14)连接,所述连接管道四(12)上设有固定连接的测温头三(13),所述热交换储热水箱(4)内部底端设有测温头四(17)和测温头五(18),所述测温头四(17)与测温头五(18)左右相邻,所述测温头四(17)与测温头五(18)的固定端分别与热交换储热水箱(4)内部底面连接,所述热交换储热水箱(4)的底部通过太阳能循环泵(22)与平板太阳能集热器组(1)的输入口连接;
所述测温头一(3),末端循环泵(6),二选一阀门(8),测温头二(10),测温头三(13),空气源热泵组(15),测温头四(17),测温头五(18),太阳能循环泵(22)分别与控制器(16)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种利用谷电储能的太阳能供暖系统,其特征在于,所述平板太阳能集热器组(1)由多个平板太阳能集热器并联组成。
3.根据权利要求1所述的一种利用谷电储能的太阳能供暖系统,其特征在于,所述测温头一(3),测温头二(10),测温头三(13),测温头四(17),测温头五(18)分别采用热敏电阻温度传感器
4.根据权利要求1所述的一种利用谷电储能的太阳能供暖系统,其特征在于,所述热交换储热水箱(4)为不锈保温水箱。
5.根据权利要求1所述的一种利用谷电储能的太阳能供暖系统,其特征在于,所述热交换器(5)由一圈圈呈圆形盘旋状的PPR管组成,所述PPR管中的水为封闭循环水
6.根据权利要求1所述的一种利用谷电储能的太阳能供暖系统,其特征在于,所述末端供暖装置(11)为机盘管或地暖管。
7.根据权利要求1所述的一种利用谷电储能的太阳能供暖系统,其特征在于,所述空气源热泵组(15)由若干台空气源热泵组成。
8.根据权利要求1所述的一种利用谷电储能的太阳能供暖系统,其特征在于,所述控制器(16)由温控开关一(161),交流接触器一(162),交流接触器二(163),谷电手动开关(164),交流接触器三(165),温控开关三(166),温控开关二(167)组成,所述测温头一(3)与温控开关一(161)电连接,所述温控开关一(161)与交流接触器一(162)电连接,所述交流接触器一(162)与太阳能循环泵(22)电连接;
所述测温头二(10)和测温头三(13)分别与温控开关二(167)电连接,所述温控开关二(167)与交流接触器二(163)电连接,所述交流接触器二(163)与末端循环泵(6)电连接,所述温控开关二(167)通过谷电手动开关(164)与温控开关三(166)电连接;
所述测温头四(17)和测温头五(18)分别与温控开关三(166)电连接,所述温控开关三(166)与交流接触器三(165)电连接,所述交流接触器三(165)与空气源热泵组(15)电连接。
9.根据权利要求1所述的一种利用谷电储能的太阳能供暖系统,其特征在于,所述热交换储热水箱(4)的底端设置有排污管(19)。
10.根据权利要求1所述的一种利用谷电储能的太阳能供暖系统,其特征在于,所述热交换储热水箱(4)的侧部设置有补水管(20)和出水管(23),所述出水管(23)与补水管(20)上下分布,所述补水管(20)上设有固定连接的浮球限位开关(21),所述浮球限位开关(21)的浮球设置于热交换储热水箱(4)内。

说明书全文

一种利用谷电储能的太阳能供暖系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及太阳能技术领域,具体涉及一种利用谷电储能的太阳能供暖系统。

背景技术

[0002] 太阳能供暖是一种利用太阳能集热器收集太阳辐射并转化为热能供暖的技术,以液体作为传热介质,以作为储热介质,热量经由散热部件送至室内进行供暖。太阳能供暖系统与常规能源供暖系统的主要区别,在于它是以太阳能集热器作为能源,替代或部分替代以、石油、天然气、电等作为能源的锅炉,一般由太阳能集热器、储热水箱、连接管路、天然气锅炉辅助加热、散热部件及控制系统组成
[0003] 太阳能供暖系统有许多优点,如:一,高效节能最大效率的利用太阳能量可节约能源成本40-60%以上,运行成本大大降低;二、绿色环保采用了太阳能洁净绿色能源,避免了矿物质燃料对环境的污染,为用户提供干净舒适的生活空间;三、智能控制系统采用了智能化控制技术,自行控制,最佳经济运行,可设置全天候供应热水,使用非常方便;四、使用寿命集热管道采用激光焊接,聚酯发泡保温抗严寒,进口面板化处理,可抗击自然灾害,使用寿命15年以上;五、建筑一体化可安装在高层阳台、窗下等朝阳的墙面实现建筑一体化,尽享舒适生活;六、应用广泛可应用于多层的住宅、独立别墅、中小型宾馆、洗浴中心、学校等供暖、洗浴场所。
[0004] 但是,现有的太阳能供暖也存在一些问题和缺点,如:太阳辐射受气候和时间的支配,太阳能不能成为独立、稳定的能源,所以太阳能供暖必须与辅助热源配套使用,辅助热源可采用电力、燃气、燃油等,这些辅助热源能耗很大且会对环境造成污染,所以太阳能供暖不是真正的绿色节能供暖,整体效率不高。实用新型内容
[0005] 为全面解决上述问题,尤其是针对现有技术所存在的不足,本实用新型提供了一种利用谷电储能的太阳能供暖系统能够全面解决上述问题。
[0006] 为实现上述目的,本实用新型采用以下技术手段:
[0007] 一种利用谷电储能的太阳能供暖系统,包括平板太阳能集热器组、热交换储热水箱、末端供暖装置、空气源组、控制器,所述平板太阳能集热器组的输出口通过连接管道一与热交换储热水箱的顶端连接,所述连接管道一上设有固定连接的测温头一,所述热交换储热水箱内设置有热交换器,所述热交换器的输入端和输出端分别贯穿热交换储热水箱的顶端与热交换储热水箱连接,所述热交换器的输入端与空气源热泵组的输出口连接,所述热交换器的输出端设有末端循环泵,所述末端循环泵的输入端与热交换器的输出端连接,所述末端循环泵的输出口处设有二选一,所述末端循环泵的输出端通过连接管道二与二选一阀门的输入口连接,所述二选一阀门一端输出口通过连接管道三与末端供暖装置的输入口连接,所述连接管道三上设有固定连接的测温头二,所述二选一阀门另一端输出口通过连接管道五与空气源热泵组的输入口连接,所述末端供暖装置的输出口通过连接管道四与连接管道五连接,所述连接管道四上设有固定连接的测温头三,所述热交换储热水箱内部底端设有测温头四和测温头五,所述测温头四与测温头五左右相邻,所述测温头四与测温头五的固定端分别与热交换储热水箱内部底面连接,所述热交换储热水箱的底部通过太阳能循环泵与平板太阳能集热器组的输入口连接;
[0008] 所述测温头一,末端循环泵,二选一阀门,测温头二,测温头三,空气源热泵组,测温头四,测温头五,太阳能循环泵分别与控制器电连接。
[0009] 进一步的,所述平板太阳能集热器组由多个平板太阳能集热器并联组成。
[0010] 进一步的,所述测温头一,测温头二,测温头三,测温头四,测温头五分别采用热敏电阻温度传感器
[0011] 进一步的,所述热交换储热水箱为不锈钢保温水箱。
[0012] 进一步的,所述热交换器由一圈圈呈圆形盘旋状的PPR管组成,所述PPR管中的水为封闭循环水
[0013] 进一步的,所述末端供暖装置为机盘管或地暖管。
[0014] 进一步的,所述空气源热泵组由若干台空气源热泵组成。
[0015] 进一步的,所述控制器由温控开关一,交流接触器一,交流接触器二,谷电手动开关,交流接触器三,温控开关三,温控开关二组成,所述测温头一与温控开关一电连接,所述温控开关一与交流接触器一电连接,所述交流接触器一与太阳能循环泵电连接;
[0016] 所述测温头二和测温头三分别与温控开关二电连接,所述温控开关二与交流接触器二电连接,所述交流接触器二与末端循环泵电连接,所述温控开关二通过谷电手动开关与温控开关三电连接;
[0017] 所述测温头四和测温头五分别与温控开关三电连接,所述温控开关三与交流接触器三电连接,所述交流接触器三与空气源热泵组电连接。
[0018] 进一步的,所述热交换储热水箱的底端设置有排污管。
[0019] 进一步的,所述热交换储热水箱的侧部设置有补水管和出水管,所述出水管与补水管上下分布,所述补水管上设有固定连接的浮球限位开关,所述浮球限位开关的浮球设置于热交换储热水箱内。
[0020] 本实用新型的有益效果:本实用新型将太阳能、空气能、根据天气预报提前用谷电价在水箱储热这三种节能方式结合起来,效率相比传统的太阳能加电锅炉或天然气锅炉的供暖方案提高三倍以上,实现了真正的绿色环保、低节能;本实用新型将空气源热泵机组与热交换储热水箱串联使用,使得太阳能与空气源热泵可以同时加热水箱,方便储能并节省了设备投资;本实用新型的控制器能根据所有温度采集数据调节各水泵开启关闭,控制空气源热泵启停,达到系统最佳的节能效果。附图说明
[0021] 图1是本实用新型的结构示意图;
[0022] 图2是本实用新型控制器的模连接示意图;
[0023] 图3是本实用新型温控开关一的电路图;
[0024] 图4是本实用新型温控开关二的电路图;
[0025] 图5是本实用新型温控开关三的电路图。

具体实施方式

[0026] 下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0027] 如图1至图2所示,本实用新型提供一种利用谷电储能的太阳能供暖系统,包括平板太阳能集热器组1、热交换储热水箱4、末端供暖装置11、空气源热泵组15、控制器16,所述平板太阳能集热器组1的输出口通过连接管道一2与热交换储热水箱4的顶端连接,所述连接管道一2上设有固定连接的测温头一3,所述热交换储热水箱4内设置有热交换器5,所述热交换器5的输入端和输出端分别贯穿热交换储热水箱4的顶端与热交换储热水箱4连接,所述热交换器5的输入端与空气源热泵组15的输出口连接,所述热交换器5的输出端设有末端循环泵6,所述末端循环泵6的输入端与热交换器5的输出端连接,所述末端循环泵6的输出口处设有二选一阀门8,所述末端循环泵6的输出端通过连接管道二7与二选一阀门8的输入口连接,所述二选一阀门8一端输出口通过连接管道三9与末端供暖装置11的输入口连接,所述连接管道三9上设有固定连接的测温头二10,所述二选一阀门8另一端输出口通过连接管道五14与空气源热泵组15的输入口连接,所述末端供暖装置11的输出口通过连接管道四12与连接管道五14连接,所述连接管道四12上设有固定连接的测温头三13,所述热交换储热水箱4内部底端设有测温头四17和测温头五18,所述测温头四17与测温头五18左右相邻,所述测温头四17与测温头五18的固定端分别与热交换储热水箱4内部底面连接,所述热交换储热水箱4的底部通过太阳能循环泵22与平板太阳能集热器组1的输入口连接;
[0028] 所述测温头一3,末端循环泵6,二选一阀门8,测温头二10,测温头三13,空气源热泵组15,测温头四17,测温头五18,太阳能循环泵22分别与控制器16电连接。
[0029] 工作原理及流程分为以下三种情况:
[0030] A、白天太阳照射充足时,平板太阳能集热器组1产生的热水超过45度(由测温头一3采集)时,太阳能循环泵22启动,热水通过连接管道一2进入热交换储热水箱4,热交换储热水箱4中盘有热交换器5,热交换器5中的水被热交换储热水箱4的水加热,当末端进水温度(由测温头二10采集)高于末端出水温度(由测温头三13采集)10度时,末端循环泵6开,二选一阀门8将末端回水与空气源热泵组15进水管接通,热水通过末端循环泵6,直通空气源热泵组15(机组不启动)向末端供暖装置11供暖。
[0031] 当测温头二10与测温头三13的差值小于10度时,为了节约电能,控制器16关闭末端循环泵6。
[0032] B、夜晚无太阳照射且平板太阳能集热器组1产生的热水低于45度时,太阳能循环泵22关闭,末端循环泵6开启,热交换储热水箱4中白天产生的热水继续加热热交换器5中的水,二选一阀门8将末端回水与空气源热泵组15进水管接通,热水通过末端循环泵6继续向末端供暖装置11供暖,空气源热泵组15依然不启动。当测温头四17采集的温度低于60度时,控制器16开启空气源热泵组15,向末端供暖装置11供暖。
[0033] C、如果天气预报报告第二天阳光照射不足,则在夜间谷电时间控制末端循环泵6打开、二选一阀门8将末端循环泵6与空气源热泵组15的进水端直接接通,空气源热泵组15在夜间谷电价时段开启,将热交换储热水箱4中的水温加热到95度,当第二天白天太阳光照射不足,测温头一3采集的水温低于45度时,太阳能循环泵22关闭,控制器16利用热交换储热水箱4中的热水为末端供暖装置11供暖。
[0034] 将太阳能、空气能、根据天气预报提前用谷电价在水箱储热这三种节能方式结合起来为本实用新型第一个亮点;将空气源热泵机组与热交换储热水箱串联使用,使得太阳能与空气源热泵可以同时加热水箱,方便储能并节省设备为本实用新型第二个亮点;控制器能根据所有温度采集数据调节各水泵开启关闭,控制空气源热泵启停,达到系统最佳的节能效果,是本实用新型第三个亮点。
[0035] 本实用新型采用单个平板太阳能集热器,根据供暖面积的不同,由几个至数百个并联组成平板太阳能集热器组1,平板太阳能集热器组1外框采用合金底板采用皮起结构支撑作用,同时保证集热器长期处于室外而不发生锈蚀,并且强度大重量轻,对承载基础要求不高;
[0036] 上盖板采用厚钢化玻璃,透光率不低于92%;
[0037] 内部侧边及底部采用玻纤,起保温作用;
[0038] 铜铝复合吸热板芯嵌于铝型材外框内,放置在玻纤棉上,吸收率大于93%,反射率低于7%。
[0039] 工作原理为太阳光经高透光率的钢化玻璃,照射在铝板上,铝板被太阳光加热,由于其周边被绝热的玻纤棉阻止了热量传播,所以热量只能传导到与铝板相连的铜管上,将铜管一端输入的冷水加热,铜管的另一端输出热水。
[0040] 本实用新型采用单个热交换储热水箱4,根据供暖面积的不同由一个至数十个并联组成热交换储热水箱组,一个热交换储热水箱4一般为内容积为20立方的方形组合式不锈钢保温水箱。
[0041] 热交换储热水箱4是将不锈钢板,冲压成1米X 1米板材,现场将一片片周边用钨极氩弧焊接,拼接成不锈钢水箱内层及外层。以保温材料聚苯乙烯料板或聚氨酯等为芯层,内、外不锈钢层与芯层进行优化组合,共同达到最佳保温效果,从而形成了不锈钢保温水箱。该水箱具有以下优点:冲压成型、组装方便、重量轻;由于表面有致密化层,化学性质稳定、对水质无污染、耐腐蚀性能优越;密封性能好、机械强度高、抗冲击性能大、抗震性能强;水箱板一般采用高镍8.0以上板,表面光洁美观、易清洗。
[0042] 热交换器5由一圈圈呈圆形盘在不锈钢保温水箱内部的PPR管组成,PPR管中的水为封闭循环水,冷水从底部盘管进入,热水由上部盘管流出,在盘管流动的过程中被水箱中热(冷)水加热(冷却)完成热交换。
[0043] PP-R(polypropylene random)管,又称三型聚丙烯管、无规共聚聚丙烯管或PPR管,与传统的铸铁管、镀锌钢管、水泥管等管道相比,除了具有一般塑料管重量轻、耐腐蚀、不结垢、使用寿命长等特点外,还具有以下主要特点:
[0044] 1、无毒、卫生。PP-R的原料分子只有碳、氢元素,没有有害有毒的元素存在,在生产、施工、使用过程中对环境无污染,属于绿色建材,卫生可靠,不仅用于冷热水管道,还可用于纯净饮用水系统。
[0045] 2、保温节能。PP-R管导热系数为0.21w/mk,仅为钢管的1/200,用于热水系统时,一般无需额外保温材料。
[0046] 3、较好的耐热性。PP-R管的维卡软化点131.5℃。最高工作温度可达95℃,可满足建筑给排水规范中热水系统的使用要求。
[0047] 4、使用寿命长。PP-R管在工作温度70℃,工作压力(P.N)1.0MPa条件下,使用寿命可达50年以上;常温下(20℃)使用寿命可达100年以上。
[0048] 5、安装方便,连接可靠。PP-R具有良好的焊接性能,管材、管件可采用热熔和电熔连接,安装方便,接头可靠,其连接部位的强度大于管材本身的强度。
[0049] 6、物料可回收利用。PP-R废料经清洁、破碎后回收利用于管材、管件生产。回收料用量不超过总量10%,不影响产品质量
[0050] 7、管道阻力小。光滑的管道内壁使得沿程阻力比金属管道小,能耗更低。
[0051] 8、耐腐蚀性能强。非极性材料,对水中的所有离子和建筑物的化学物质均不起化学作用,不会生锈和腐蚀。
[0052] 9、质量轻。20℃时密度为0.90g/cm3,重量仅为钢管的九分之一,紫铜管的十分之一,重量轻,大大降低施工强度。
[0053] 热交换储热水箱4的底部设有对外排污的排污管19,用于定期排出由于进水中含有杂质而造成的水箱底部沉淀物;平板太阳能集热器组1进水管设置在距离热交换储热水箱4底部为热交换储热水箱4高度1/4处,为外排出水口,在太阳能循环泵22及水压力的作用下,流出水箱进入到平板太阳能集热器组1的底部进水管中;补水管20安装在热交换储热水箱4外侧,距离热交换储热水箱4底部为热交换储热水箱4高度1/3处且保持与平板太阳能集热器组1进水管为水平最大化的对线位置,在水位低于浮球限位开关21的浮球水位开关时,浮球限位开关21被打开,借助自来水压力为热交换储热水箱4补水;出水管23设置在距离热交换储热水箱4底部为热交换储热水箱4高度2/3处,为外排出水口,打开出水管23开关即可在压力的作用下排出热水。
[0054] 根据供暖面积大小选择不同功率的空气源热泵组15,空气源热泵组15由若干台空气源热泵组成。
[0055] 空气源热泵由压缩机、空气热交换器、水热交换器、膨胀阀以及过滤器等部件构成,其工作原理为逆卡诺循环,制冷剂在压力释放后骤然降温到-20度,超低温度液态制冷剂进入空气热交换器时遇到20度左右空气,通过空气热传递(温差40度),超低温制冷剂吸收到空气热量后温度升高到20度。
[0056] 温度20度的制冷剂进入压缩机进行加压升温后,变成高温高压80度气态排出压缩机进入水热交换器。
[0057] 温度在80度气化制冷剂在水热交换器中将热能传递给低温的冷水,使其变成约60度的生活用热水经循环水泵输出给用户使用,高温制冷剂热量释放后又变成高压液态。
[0058] 高压液态制冷经膨胀阀节流降压后再变成低压液态,使其再次进入空气热交换器吸热工作。
[0059] 根据逆卡诺循环原理,压缩机不断地反复循环工作,整个过程是热量搬运的过程,只要用一度电来驱使压缩机运作,就能从空气中吸收到相当于3度--6度电所产生的热能传递到水中,节能、安全效果明显。
[0060] 控制系统主要由四个部分组成:
[0061] 1、太阳能循环泵控制器,包括测温头一3、温控开关一161、交流接触器一162,工作流程为位于平板太阳能集热器1热水出口处的测温头一3检测的温度大于45度时,温控开关一161继电器闭合,交流接触器一162动作,太阳能循环泵22通电工作,太阳能集热器中的热水流进热交换储热水箱4;检测的温度低于45度时,太阳能循环泵22停止工作;
[0062] 2、末端循环泵控制器,包括测温头二10、测温头三13、温控开关二167、交流接触器二163,工作流程为分别位于末端进水口和出水口的测温头二10、测温头三13检测出的ΔΤ(测温头二10温度-测温头三13温度)大于等于10度时温控开关二167继电器闭合,交流接触器二163动作,末端循环泵6通电工作,向末端供暖装置11供暖;检测出的ΔΤ(测温头二10温度-测温头三13温度)小于10度时,末端循环泵6停止工作,停止供暖;
[0063] 3、空气源热泵控制器,包括测温头四17、测温头五18、温控开关三166、交流接触器三165,工作流程为位于不锈钢保温水箱中部的测温头四17检测的温度小于60度时,温控开关三166继电器闭合,交流接触器三165动作,空气源热泵组15通电工作,空气源热泵组15将不锈钢保温水箱的水加热直至位于不锈钢保温水箱中部的测温头五18检测的温度高于95度时,温控开关三166继电器打开,交流接触器三165动作,空气源热泵组15停止工作;
[0064] 4、谷电价储能控制,包括二选一阀门8、谷电手动开关164,工作流程为在夜晚谷电价时间段,通过二选一阀门8将末端循环泵6直接连通空气源热泵组15进水端并手动启动空气源热泵机组15及末端循环泵6直至不锈钢保温水箱中的水被加热到95度后,测温头四17,测温头五18及温控开关三166动作,关闭末端循环泵6和空气源热泵机组15。
[0065] 测温头一3,测温头二10,测温头三13,测温头四17,测温头五18分别采用热敏电阻温度传感器。
[0066] 热敏电阻是敏感元件的一类,热敏电阻的电阻值会随着温度的变化而改变,与一般的固定电阻不同,属于可变电阻的一类,广泛应用于各种电子元器件中。不同于电阻温度计使用纯金属,热敏电阻由半导体陶瓷材料组成,大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变,因此它是最灵敏的温度传感器。热敏电阻通常在有限的温度范围内实现较高的精度,通常是-90℃~130℃。
[0067] 热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件,主要特点是:
[0068] 1、灵敏度较高,其电阻温度系数要比金属大10~100倍以上,能检测出0.01℃的温度变化;
[0069] 2、工作温度范围宽,常温器件适用于-55℃~315℃,高温器件适用温度高于315℃,低温器件适用于-273℃~55℃;
[0070] 3、体积小,能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度;
[0071] 4、使用方便,电阻值可在0.1~100kΩ间任意选择;
[0072] 5、易加工成复杂的形状,可大批量生产;
[0073] 6、稳定性好、过载能力强。
[0074] 本测温头所采用的热敏电阻型号是NTC-MF52-103-3435,在25℃时的阻值为10kΩ,在25℃时的阻值为4kΩ,每1℃的温度改变造成500Ω的电阻变化。那么10Ω的引线电阻仅造成可忽略的0.02℃误差。
[0075] 温控开关采用以CMOS封装的时基集成电路ICM7555IBAZ为核心的稳态电路。
[0076] 7555是电子工程领域中广泛使用的一种中规模集成电路,它将模拟与逻辑功能巧妙地组合在一起,具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点。
[0077] 7555的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压,当5脚悬空时,则电压比较器C1的同相输入端的电压为2Vcc/3,C2的反相输入端的电压为Vcc/3。若触发输入端TR的电压小于Vcc/3,则比较器C2的输出为0,可使RS触发器置1,使输出端OUT=1。如果阈值输入端TH的电压大于2Vcc/3,同时TR端的电压大于Vcc/3,则C1的输出为0,C2的输出为1,可将RS触发器置0,使输出为低电平。
[0078] 它的各个引脚功能如下:
[0079] 1脚:一般情况下接地。
[0080] 2脚:低触发端TR。
[0081] 3脚:输出端Vout
[0082] 4脚:是直接清零端。当此端接低电平,则时基电路不工作,此时不论TR、TH处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。
[0083] 5脚:VC为控制电压端。若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0.01μF电容接地,以防引入干扰。
[0084] 6脚:高触发端TH。
[0085] 7脚:放电端。该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。
[0086] 8脚:外接电源Vcc,CMOS型时基电路Vcc的范围为3~18V。
[0087] 温控开关一161的电路图如图3所示。
[0088] 当测温头一3测量到平板太阳能集热器组1输出的热水温度超过45℃时,负温度系数的热敏电阻Rt1阻值变小,在VR、R1、Rt1组成的分压电路中,由于Rt1阻值变小,调节VR,使VR加R1的阻值大于Rt1阻值的两倍,7555时基集成电路IC的2脚电位低于Vcc电压的1/3(约1.7V),IC的3脚输出高电平,给继电器J供电,继电器J启动触点闭合控制交流接触器给太阳能循环泵22供电;当测温头一3测量到的温度低于45℃时,热敏电阻Rt1阻值变大,在VR、R1、Rt1组成的分压电路中,由于Rt1阻值变大,VR加R1的阻值小于Rt1阻值的两倍,7555时基集成电路IC的2脚电位高于Vcc电压的1/3约1.7V,IC的3脚输出低电平,继电器J断电,关闭触点闭合,控制交流接触器给太阳能循环泵22断电。
[0089] 温控开关二167的电路图如图4所示。
[0090] 当测温头二10、测温头三13测量到的末端进水温度和出水温度差值增大且大于10℃时,负温度系数的热敏电阻Rt2阻值相比Rt3变小,在VR、Rt2、Rt3组成的分压电路中,由于Rt2阻值相对变小,Rt3阻值相对变大,调节VR,使VR加Rt3的阻值大于Rt2阻值的两倍,7555时基集成电路IC的2脚电位低于Vcc电压的1/3(约1.7V),IC的3脚输出高电平,给继电器J供电,继电器J启动触点闭合控制交流接触器二163给末端循环泵6供电;当测温头二10、测温头三13测量到的末端进水温度和出水温度差值减小且小于10℃时,负温度系数的热敏电阻Rt3阻值相比Rt2变小,在VR、Rt2、Rt3组成的分压电路中,由于Rt3阻值相对变小,Rt2阻值相对变大,使VR加Rt3的阻值小于Rt2阻值的两倍,7555时基集成电路IC的2脚电位高于Vcc电压的1/3(约1.7V),IC的3脚输出低电平,继电器J断电,关闭触点闭合,控制交流接触器二163给末端循环泵6断电。
[0091] 温控开关三166的电路图如图4所示。
[0092] 当测温头四17测量到不锈钢保温水箱内热水温度低于60℃时,负温度系数的热敏电阻Rt4阻值变大,在VR、R1、Rt4组成的分压电路中,由于Rt4阻值变大,调节VR,使VR加Rt4的阻值大于R1阻值的两倍,7555时基集成电路IC的2脚电位低于Vcc电压的1/3(约1.7V),IC的3脚输出高电平,Vout为高电压,给继电器J供电,继电器J启动触点闭合控制交流接触器三165给空气源热泵组15供电;当温头四17测量到不锈钢保温水箱内热水的温度高于60℃时,热敏电阻Rt4阻值变小,在VR、R1、Rt4组成的分压电路中,由于Rt4阻值变小,VR加Rt4的阻值小于R1阻值的两倍,7555时基集成电路IC的2脚电位高于Vcc电压的1/3(约1.7V),这时由Rt5、R2、VR2组成的分压电路中,由于测温头五18测量到不锈钢保温水箱内热水的温度低于95℃,Rt5阻值依然很大,VR2加R2的阻值小于Rt5阻值的两倍,7555时基集成电路IC的6脚电位低于Vcc电压的2/3(约3.3V),IC的3脚输出保持高电平状态,继电器J触点依然闭合控制交流接触器三165给空气源热泵组15供电运行,继续加热不锈钢保温水箱内的水;当测温头五18测量到不锈钢保温水箱内热水的温度高于95℃时,负温度系数的热敏电阻Rt5阻值变小,在VR2、R2、Rt5组成的分压电路中,由于Rt5阻值变小,调节VR2,使VR2加R2的阻值大于Rt5阻值的两倍,7555时基集成电路IC的6脚电位,高于Vcc电压的2/3(约3.3V),同时在VR1、R1、Rt4组成的分压电路中,由于测温头4测量到不锈钢保温水箱内热水的温度高于60℃时,热敏电阻Rt4阻值依然很小,VR1加Rt4的阻值小于R1阻值的两倍,7555时基集成电路IC的2脚电位高于Vcc电压的1/3(约1.7V),这时IC清零,IC的3脚输出低电平,继电器J断电,关闭触点闭合,控制交流接触器三165空气源热泵组15断电。
[0093] 本实用新型所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举,而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围中。
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