一种太阳能热水器的即热用水设计_太阳能热水器怎么使用

来源:小学教育 发布时间:2019-03-12 05:36:23 点击:

  摘要:太阳能的优点是:节能,缺点是:管内存水无法变热,白白浪费掉;即热型电热水器的优点是:瞬间加热,缺点是:费电、对电线等级要求高,各有优缺点。将太阳能热水器和即热型电热水器两者搭配使用,使用即热型加热器瞬间加热太阳能水管的残水,等太阳能的热水下来时自动切换到太阳能用水,而将瞬间加热器断电,是很好的思路。 本文介绍一种太阳能热水器的即热用水设计
  关键词:太阳能热水器;即热型电热水器;节能;切换
  
  通常,家庭用太阳能热水器在使用时,初始阶段流出的是凉水,放置太阳能的楼层越高,凉水排放的时间越长,所浪费的水越多,在寒冷的冬季更是苦不堪言。在提倡节能减排的今天,节约水资源显得尤为重要。如何解决这个问题呢?
  当前市场上新近推出了一种“即热型电热水器”,它的原理和燃气式加热器原理相同,前者是用电加热毛细水管网,后者是用燃气加热毛细水管网,如果要保证瞬间“即热”的效果,可想而知,所配备的功率必须是大功率加热器,通常在5KW~8KW,才能满足需要。而这样大的用电负荷,长时间使用对家庭用电线路是一种考验,极易引起安全隐患,洗一次澡30分钟的话,用电量约3~4度。
  通过以上认识,大家可以知道太阳能的优点是:节能,缺点是:管内存水无法变热,白白浪费掉;即热型电热水器的优点是:瞬间加热,缺点是:费电、对电线等级要求高,各有优缺点。
  如果将太阳能热水器和即热型电热水器两者搭配使用,使用即热型加热器瞬间加热太阳能水管的残水,等太阳能的热水下来时自动切换到太阳能用水,而将瞬间加热器断电,岂不是两全其美吗。如此以来,可以达到节水、节能的目的。
  根据这个思路,我们进行分析,如何来控制这种切换,这就需要引入温差控制器,类似于温差变送器,安装在即热型电加热器的进水和出水两端,当进水温度小于出水温度时,不动作。当进水温度等于出水温度时,切换开关,关闭进水,同时利用即热电加热器本身的断水断电功能,断掉电源,停止加热,则直接使用太阳能热水器里面的水。(如图所示)
  其中,温差控制器同时控制电磁阀1和电磁阀2,其中电磁阀1初始位置为导通状态,电磁阀2初始位置位于关闭状态,两个信号刚好相反,当电磁阀1处于导通时,电磁阀2处于关闭;电磁阀1处于关闭状态时,电磁阀2处于导通状态。单向阀的作用是起到给贮水箱上水的作用。
  该设计非常简单,属于太阳能热水器和即热型电加热器的完美搭档,配合使用可以互补长短,不失是一种完美结合。是否实用?有没有推广实用价值?在这里,有人提出了经济质疑,因为一次性投资较大,谁家会买两台热水器呀。下面我们做一个经济效益分析,看看经济效益究竟如何。
  太阳能热水器是市场已有的比较成熟的节能设备,但其供水管内存在的凉水无法变热,每次使用需要排弃,白白浪费水资源;即热型电热水器是市场上较为科学先进的产品,但其有高耗能的缺点,对用电线路有较高的要求,有一定的安全隐患。将两者结合使用,发挥各自的优点,可以进行互补,可以实现即热、节水、降低用电隐患的作用。
  如果每次洗澡、洗菜节水20升,每人一年洗300次澡,一个三口之家节水:20x300x3=18000=18方
  单纯使用即热型热水器,每人次次用电4度(如果采用的是燃气式加热器,洗一次澡用1方气,气价1.98元/方,价位跟用电差不多相同),每年洗300次澡,一个三口之家节电:4x300x3=3600度。
  如果西安市有100万个家庭在使用太阳能及即热型优化装置,则可以节水、节电分别为:
  节水:18x1000000=0.18亿方
  西安当前水价为3.85元/方,产生经济效益 0.18x3.85=0.693亿元;
  节电:3600 x1000000=36亿度电
  西安当前电价按0.5元/度,则产生经济效益约36x0.5=18亿元。
  对于一个家庭单元来讲,一年节约(产生经济效益)为太阳能产生3.85x18=69.3元,即热型加热器产生效益0.5x3600=1800,合计:69.3+1800=1869.3元,即每个家庭一年可以节约近2000元。购买太阳能热水器大概2000元,即热型加热器3000元,合计5000元,除去维护费用,姑且按使用寿命12年计算(市场广告寿命是15年),可以节约2000x12-5000=19000元。一次性购置费和所得收益投入产出比为5000/24000=1:4.8,远大于1:2,显然具有较强的应用价值,值得推广应用。
  注:本文所涉设计方案已申报实用新型专利,代理机构已经受理。

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