太阳能热水器节能速热系统的研究与开发陆仪德+何懂+朱思华+孙宝福摘要本文在对太阳能热水器使用缺陷进行详细分析的基础上，对其供水系统进行一定的改良，解决了太阳能使用时水管里大量冷水浪费的问题，实现了对水资源的充分利用以及太阳能使用的舒适性。关键词太阳能热水器节能速热：TK513.5：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.06.064ResearchandDevelopmentofSolarWaterHeatersEnergy-efficientSpeedHeatingSystemLUYide，HEDong，ZHUSihua，SUNBaofu（GuilinUniversityofTechnology，Guilin，Guangxi541004）AbstractBasedonadetailedanalysisofdefectsintheuseofsolarwaterheater，thispaperprovidesacertainimprovementforitswatersupplysystem，solvestheproblemofwastingalargeamountofcoldwaterwhenusingsolarenergy，realizesthefulluseofwaterresourcesandthecomfortofusingsolarenergy.Keywordssolarwaterheater;energysaving;tankless0序言能源是人类社会发展的重要物质基础，在某种意义上，人类社会得以发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的利用。目前，随着现代社会的不断发展，能源需求量不断加大，常规能源日渐短缺，环境污染日益严重，从资源、环境、社会发展的需求来看，开发和利用新能源和可再生能源是必然的趋势。太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，现在广泛地被人们使用。现在家中常见的太阳能热水器就是利用太阳能资源，但是这项技能技术却存在一个巨大的资源浪费情况。在家用太阳能热水器用水时，要先将楼顶水箱中的热水引到浴室的龙头处。就在这个环节要先放掉水管中的冷水，这不但不方便热水器的使用，还造成了水资源的浪费。所以要是解决了这个问题，那将是节约了相当可观的一部分水资源。不但在能源节约上起到了很大的作用，还大大方便了用户的使用。1工作原理在传统的太阳能热水器的使用上存在着需要先放去水箱到水龙头之间的冷水才能获得热水的弊端。不但这部分冷水没有得到较好的利用，而且还需等上一段较长的时间。本设计要解决的就是这个问题。太阳能热水器的热水供应系统很简单，就是单纯的由保温水箱和水龙头之间的势能落差提供压力，将水箱内的热水压到水龙头处供人使用。而冷水补给则是直接用自来水注入水箱，控制系统则是由微电脑控制。冷水是存在于水箱到水龙头之间的管内，只需将这部分水从新利用起来就可以解决问题。于是在近水龙头端接一根回流管，将冷水导回水箱内，取代管内冷水的就是所需的热水。这样不但能把管内冷水重新利用，还能减少等热水的时间。图1速热系统设计简图如图1所示为设计出的速热系统简图。本系统在太阳能原有的系统上加上了一个回流管，将原出水管内的冷水重新流回到水箱内。当温控开关检测到管内水温达到一定温度以后就断开控制回路，水泵停止工作。这时使用者打开水龙头就能立即使用到热水，并且不会造成水的浪费。图2控制电路简图如图2所示为速热系统的控制电路图。该电路采用220V交流电，直接串联微型水泵、温控开关和断电复合开关。温控开关为常闭开关，当检测到管内温度达到规定温度时，温控开关就会断开。回路断开，水泵停止工作。断电复合开关为常开开关，当按下断电复合开关时电路形成回路。当温控开关断开时，断电复合开关会自动断开。这样当水管中水温低于额定温度时，水泵也不会工作。2水泵的选择由于一般家用热水器的安装高度在一至三层楼之间，所以回流管扬程在五至十五米之间。水管的口径选择为15mm，水泵选用220V家用交流电。在综合各种因素之后还是选用家用太阳能自来水热水器全自动管道增压泵。这种水泵功率为120w;电源选用220V/50HZ交流电;转速为2860r/min;口径15mm;流量为0.6～1.5立方米/小时;扬程为10～18米。鉴于水管内径为15mm，取扬程15米。那么整个回路中水的体积为：0.00752€？.14€？0€？.6€？600≈32s所以最长只要用32秒即能完成整个循环。3温控开关的选择温控开关根据工作环境的温度变化，在开关内部发生物理形变，从而产生某些特殊效应，产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件，也叫温度保护器或温度控制器，简称温控器。或是通过温度保护器将温度传到温度控制...