《一种太阳能热水器真空管雨水节水清洗系统.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种太阳能热水器真空管雨水节水清洗系统.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102380493 A (43)申请公布日 2012.03.21 CN 102380493 A *CN102380493A* (21)申请号 201110298291.3 (22)申请日 2011.10.08 B08B 9/023(2006.01) (71)申请人 昆明理工大学 地址 650093 云南省昆明市五华区学府路 253 号 (72)发明人 罗小林 陈华山 邓艳 罗雅楠 (54) 发明名称 一种太阳能热水器真空管雨水节水清洗系统 (57) 摘要 本发明涉及一种太阳能热水器真空管雨水节 水清洗系统， 属于太阳能供热技术领域。 包括沉淀 池、 排水管、 出水管、。
2、 球阀、 增压泵、 过滤器、 清洗电 磁阀、 管状清洗喷头和系统开关控制电路 ； 沉淀 池设置在低于屋顶表面位置、 通过引水管与屋顶 表面的排水口连接， 设置在沉淀池中部的出水管 经球阀、 增压泵、 过滤器和清洗电磁阀、 与套固于 真空集热管上的管状清洗喷头连接， 增压泵电机 由交流接触器线圈控制， 光电式液位开关与 PLC 输入端子连接。具有可利用雨水定时对高层太阳 能真空管进行清洗， 节能节水， 可提高太阳能集热 器集热效率等优点。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 CN 102380508。
3、 A1/1 页 2 1. 一种太阳能热水器真空管雨水节水清洗系统， 其特征是 ： 包括沉淀池 （5） 、 排水管 （1） 、 出水管 （7） 、 球阀 （8） 、 增压泵 （13） 、 过滤器 （14） 、 清洗电磁阀 （15） 、 多个管状清洗喷头 （16） 和系统开关控制电路 ； 沉淀池 （5） 设置在低于屋顶表面位置、 通过引水管与屋顶表面 的排水口 （3） 连接， 排水管 （1） 设置在沉淀池 （5） 上部， 出水管 （7） 设置在沉淀池 （5） 中部， 出水管 （7） 经球阀 （8） 、 增压泵 （13） 、 过滤器 （14） 和清洗电磁阀 （15） 、 与管状清洗喷头 （16） 连。
4、接， 各管状清洗喷头 （16） 分别套固于每根真空集热管 （19） 的上端， 沉淀池 （5） 出水管口 上方靠出水管 （7） 处设置有与系统开关控制电路 PLC 输入端子连接的光电式液位开关 （6） ， 增压泵 （13） 的电机 M 经交流接触器主触点 （22） 、 熔断器 （21） 和断路器 （20） 、 接交流电源， 热继电器 （23） 装于增压泵 （13） 的电机 M 上。 2.根据权利要求1所述的太阳能热水器真空管雨水节水清洗系统， 其特征是 ： PLC控制 电路包括可编程逻辑控制器 PLC 和与其连接的增压泵电机 （24） 、 清洗电磁阀线圈 （30） 、 交 流接触器线圈 （31）。
5、 、 热继电器常闭触点 （32） 、 光电式液位开关 （6） 、 起动按钮 （26） 、 停止按 钮 （27） 、 电池 （28） ； 清洗电磁阀线圈 （30） 、 交流接触器线圈 （31） 一端分别接 PLC 的 Y1、 Y2 端， 另一端经热继电器常闭触点 （32） 接 PLC 的 CCM1 端 ； 起动按钮 （26） 、 停止按钮 （27） 一端 分别接 PLC 的 X1 和 X2 端， 另一端经电池 （28） 接 PLC 的 CCM 端 ； 光电式液位开关 （6） 接 PLC 的 X0 端。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的太阳能热水器真空管雨水节水清洗系统， 其特征是 ： 管 。
6、状清洗喷头 （16） 为带入水管口和喷水孔的多层管状壳体结构， 自外向内依次为外壳 （38） 、 壳体 （33） 和内壳 （37） ， 壳体 （33） 周壁靠内圈均匀开有多个下端开口的纵向喷水孔 （34） ， 清 洗喷头入水管口 （36） 从喷头侧面贯入、 与壳体 （33） 周壁的喷水孔 （34） 连通。 4. 根据权利要求 3 所述的太阳能热水器真空管雨水节水清洗系统， 其特征是 ： 管状清 洗喷头 （16） 的入水管口 （36） 的口径为 10 20mm， 喷水孔 （36） 的孔径为 2 5mm。 5. 根据权利要求 1、 2、 3 任一项所述的太阳能热水器真空管雨水节水清洗系统， 其特征。
7、 是 ： 出水管 （7） 上球阀 （8） 和增压泵 （13） 之间设有止回阀 （9） ， 止回阀 （9） 与增压泵 （13） 之 间的出水管 （7） 上由三通接有补水电磁阀 （12） ， 补水电磁阀 （12） 经球阀 （11） 与太阳能补水 箱 （10） 出水管连接 ； 补水电磁阀线圈 （29） 一端接 PLC 的 Y0 端， 另一端经热继电器常闭触 点 （32） 接 PLC 的 CCM1 端。 权 利 要 求 书 CN 102380493 A CN 102380508 A1/4 页 3 一种太阳能热水器真空管雨水节水清洗系统 技术领域 0001 本发明涉及一种太阳能热水器真空管雨水节水清洗系。
8、统， 属于太阳能供热技术领 域。 背景技术 0002 长期以来， 由于高层太阳能热水器都安装在屋顶， 长期使用， 太阳能集热真空管外 壁上难免会被灰尘或杂质所污染， 对于空气环境不太好的城市， 这种现象更加的严重 ； 另外 据了解， 太阳能热水器中热水的升温情况与外界温度关系不大， 主要取决于光照。大多数 使用太阳能热水器的人对于太阳能真空管的保洁清洗工作意识不强， 知识也十分缺乏 ； 还 有一点就是定时的对高层太阳能真空管进行清洗， 任务重， 劳动强度大。这些都导致了太 阳能集热器真空管的吸收效率降低， 集热效率大大下降。 通过实验， 集热效率下降率大约在 10 70之间。因此严重影响了居民。
9、的热水供应， 浪费资源。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种太阳能热水器真空管雨水节水清洗系统， 利用雨水对太 阳能热水器的集热真空管进行自动清洗， 保证太阳能真空管的高集热效率。 0004 本发明的技术方案是 ： 太阳能热水器真空管雨水节水清洗系统， 包括沉淀池 5、 排 水管 1、 出水管 7、 球阀 8、 增压泵 13、 过滤器 14、 清洗电磁阀 15、 多个管状清洗喷头 16 和系 统开关控制电路。沉淀池 5 设置在低于屋顶表面位置、 通过引水管与屋顶表面的排水口 3 连接， 排水管 1 设置在沉淀池 5 上部， 出水管 7 设置在沉淀池 5 中部 ； 出水管 7 经球阀 8。
10、、 增 压泵 13、 过滤器 14 和清洗电磁阀 15、 与管状清洗喷头 16 连接 ； 各管状清洗喷头 16 分别套 固于每根真空集热管 19 的上端 （使用硅胶将套于真空集热管上的清洗喷头粘牢， 粘接的硅 胶形成硅胶层 35 ； 管状清洗喷头 16 的数量与太阳能热水器集热真空管的数量相一致， 每一 根真空管上套固有一个管状清洗喷头。沉淀池 5 出水管口上方靠出水管 7 处设置有与系统 开关控制电路 PLC 输入端子连接的光电式液位开关 6， 增压泵 13 的电机 M 经交流接触器主 触点22、 熔断器21和断路器20、 接交流电源， 由交流接触器线圈控制电机M的通断 ； 热继电 器 23。
11、 装于增压泵 13 的电机 M 上， 防止电机过热。 0005 所述 PLC 控制电路包括可编程逻辑控制器 PLC（电力网络路由器） 和与其连接的 增压泵电机24、 清洗电磁阀线圈30、 交流接触器线圈31、 热继电器常闭触点32、 光电式液位 开关 6、 起动按钮 26、 停止按钮 27、 电池 28 ； 清洗电磁阀线圈 30、 交流接触器线圈 31 一端分 别接 PLC 的输出端子 Y1、 Y2， 另一端经热继电器常闭触点 32 接 PLC 的 CCM1 端子 ； 起动按钮 26、 停止按钮 27 一端分别接 PLC 的输入端子 X1 和 X2， 另一端经电池 28 接 PLC 的 CCM。
12、 端子 ； 光电式液位开关 6 接 PLC 的输入端子 X0。 0006 所述管状清洗喷头 16 为带入水管口和喷水孔的多层管状壳体结构， 自外向内依 次为外壳 38、 壳体 33 和内壳 37， 壳体 33 周壁靠内圈均匀开有多个下端开口的纵向喷水孔 34， 清洗喷头入水管口 36 从喷头侧面贯入、 与壳体 33 周壁的喷水孔 34 连通。管状清洗喷 说 明 书 CN 102380493 A CN 102380508 A2/4 页 4 头 16 的入水管口 36 的口径为 10 20mm， 喷水孔 36 的孔径为 2 5mm。喷水孔 11 的数量、 孔径大小根据真空集热管的尺寸和实际需要确定。
13、。管状清洗喷头 16 可采用 PP-R 管材、 不 锈钢管材、 铝合金等注塑成型， 或不锈钢、 铝合金等与 PP-R 管材复合注塑成型。 0007 所述出水管 7 上球阀 8 和增压泵 13 之间设有止回阀 9， 止回阀 9 与增压泵 13 之间 的出水管7上由三通接有补水电磁阀12， 补水电磁阀12经球阀11与太阳能补水箱10出水 管连接 ； 补水电磁阀线圈 29 一端接 PLC 的输出端子 Y0， 另一端经热继电器常闭触点 32 接 PLC 的 CCM1 端子。 0008 本发明的球阀、 止回阀、 补水电磁阀、 清洗电磁阀、 增压泵、 过滤器、 断路器、 熔断 器、 光电式液位开头、 交流。
14、接触器、 热继电器、 PLC（电力网络路由器） 、 起动按钮、 停止按钮、 辅助继电器 （M0、 M100、 M110） 、 定时器 （T0、 T1） 、 输出继电器 （Y0、 Y1、 Y2） 均为普市售产品。 PLC（电力网络路由器） 可采用 FX1N-14MR 型产品， 通过编程和输入状态， 控制补水电磁阀线 圈、 清洗电磁阀线圈和交流接触器线圈的通断。光电式液位开关 6 可采用 LT11 系列产品。 补水电磁阀线圈、 清洗电磁阀线圈、 交流接触器线圈和增压泵电机接 220V 交流电。 0009 本系统通过 PLC 输入状态控制补水电磁阀线圈、 清洗电磁阀线圈和交流接触器线 圈的通断。 当。
15、真空管被清洗或天下雨时， 这些水将从屋顶表面汇集到排水口， 通过引水管流 入沉淀池， 池水不断升高， 一旦水满可从排水管流出。系统工作时， 首先根据需要设置清洗 间隔时间定时器 T0 和清洗时间定时器 T1， 按下起动按钮 26， 其常开触点 X1 闭合， 辅助继电 器线圈 M0 通电， 其常开触点 M0 闭合同时自锁。定时器 T0 通电开始计时， 计时时间到了之 后， 定时器常开触点T0闭合， 清洗电磁阀输出继电器线圈Y1和交流接触器输出继电器线圈 Y2 通电， 增压泵电机 24 工作， 真空管 19 的清洗工作也开始， 同时定时器 T1 通电开始计时。 若沉淀池 5 中的水位下降到光电式液。
16、位开关 6 检测不到有水时， PLC25 接收输入信号， 通过 CPU 模块的处理输出， 常开触点 X0 闭合， 补水电磁阀输出继电器线圈 Y0 通电， 由太阳能补 水箱 10 进行补水清洗真空管 19 的工作 ； 一旦常开触点 X0 闭合过程中， 定时器 T1 计时时间 到了， 则定时器常闭触点T1断开， 补水电磁阀输出继电器线圈Y0断电， 补水工作停止， 定时 器 T0 断电复位， 清洗电磁阀输出继电器线圈 Y1 和交流接触器输出继电器线圈 Y2 断电， 清 洗工作停止。若需要停止清洗工作， 按停止按钮 27， 其常开触点 X2 闭合， 辅助继电器 M100 通电， 其常闭触点M100断开。
17、， 整个电路复位。 PLC中的定时器相当于继电器系统中的时间继 电器， 通过设置定时器， 实现定时清洗真空管。 清洗后的水及雨水可以通过屋顶排水口3、 引 水管 4 流入沉淀池 5 来实现自动循环再利用。 0010 本发明收集清洗真空管之后的水以及雨水， 然后经沉淀和过滤， 通过喷水清洗系 统， 定时对太阳能真空集热管进行清洗， 使真空管外壁上附着的大量灰尘或污垢被及时清 除， 循环利用了水资源， 具有可提高太阳能真空管集热效率， 节约水资源等优点。 附图说明 0011 图 1 为本发明系统结构示意图 ； 图 2 为本发明管状清洗喷头主剖视示意图 ； 图 3 为本实发明管状清洗喷头仰视示意图 。
18、； 图 4 为本发明 PLC 控制梯形图。 0012 图中各标号依次表示 ： 1- 排水管， 2- 屋顶表面， 3- 排水口， 4- 引水管， 5- 沉淀池， 说 明 书 CN 102380493 A CN 102380508 A3/4 页 5 6-光电式液位开头， 7-出水管， 8-球阀， 9-止回阀， 10-太阳能补水箱， 11-球阀， 12-补水电 磁阀， 13- 增压泵， 14- 过滤器， 15- 清洗电磁阀， 16- 管状清洗喷头， 17- 集热器总管， 18- 太 阳能真空管集热器阵列， 19-真空管， 20-断路器， 21-熔断器， 22-交流接触器主触点， 23-热 继电器， 。
19、24- 增压泵电机， 25- 可编程逻辑控制器 PLC， 26- 起动按钮， 27- 停止按钮， 28- 电 池， 29- 补水电磁阀线圈， 30- 清洗电磁阀线圈， 31- 交流接触器线圈， 32- 热继电器常闭触 点， 33- 喷头壳体， 34- 喷水孔， 35- 硅胶层， 36- 喷头入水管口， 37- 内壳， 38- 外壳， M0、 M100、 M110- 辅助继电器、 T0、 T1- 定时器， Y0、 Y1、 Y2- 输出继电器。 具体实施方式 0013 以下结合附图和实施例， 对本发明作进一步阐述， 但本发明的保护范围不限于所 述内容。 0014 实施例 1 ： 参见图 1， 太阳。
20、能热水器真空管雨水节水清洗系统， 包括沉淀池 5、 排水 管 1、 出水管 7、 球阀 8、 增压泵 13、 过滤器 14、 清洗电磁阀 15、 十个管状清洗喷头 16 和系统 开关控制电路。沉淀池 5 设置在低于屋顶表面位置、 通过引水管与屋顶表面的排水口 3 连 接， 排水管 1 设置在沉淀池 5 上部， 出水管 7 设置在沉淀池 5 中部， 出水管 7 经球阀 8、 增压 泵 13、 过滤器 14 和清洗电磁阀 15、 与管状清洗喷头 16 连接 ； 各管状清洗喷头 16 分别套固 于每根真空集热管19的上端， 共有10根集热真空管， 每一根真空管上套固有一个管状清洗 喷头， 使用硅胶将。
21、套于真空集热管上的清洗喷头粘牢， 粘接的硅胶形成硅胶层 35。沉淀池 5 出水管口上方靠出水管7处设置有与系统开关控制电路PLC输入端子连接的光电式液位开 关6， 增压泵13的电机M经交流接触器主触点22、 熔断器21和断路器20、 接交流电源， 由交 流接触器线圈控制电机 M 的通断。热继电器 23 装于增压泵 13 的电机 M 上。 0015 参见图 1、 4， PLC 控制电路包括可编程逻辑控制器 PLC 和与其连接的增压泵电机 24、 清洗电磁阀线圈30、 交流接触器线圈31、 热继电器常闭触点32、 光电式液位开关6、 起动 按钮 26、 停止按钮 27、 电池 28。清洗电磁阀线圈。
22、 30、 交流接触器线圈 31 一端分别接 PLC 输 出端子 Y1、 Y2， 另一端经热继电器常闭触点 32 接 PLC 的 CCM1 端子。起动按钮 26、 停止按 钮 27 一端分别接 PLC 的输入端子 X1 和 X2， 另一端经电池 28 接 PLC 的 CCM 端子 ； 光电式液 位开关 6 接 PLC 的输入端子 X0。 0016 参见图 2、 3， 管状清洗喷头 16 为带入水管口和喷水孔的多层管状壳体结构， 自外 向内依次为外壳 38、 壳体 33 和内壳 37， 壳体 33 周壁靠内圈均匀开有 24 个下端开口的纵向 喷水孔 34， 清洗喷头入水管口 36 从喷头侧面贯入、。
23、 与壳体 33 周壁的喷水孔 34 连通。管状 清洗喷头 16 的入水管口 36 的口径为 10mm， 喷水孔 34 的孔径为 2mm。整个管状清洗喷头 16 采用 PP-R 材料注塑成型。 0017 参见图 1， 出水管 7 上球阀 8 和增压泵 13 之间设有止回阀 9， 止回阀 9 与增压泵 13 之间的出水管 7 上由三通接有补水电磁阀 12， 补水电磁阀 12 经球阀 11 与太阳能补水箱 10 出水管连接。补水电磁阀线圈 29 一端接 PLC 的输出端子 Y0， 另一端经热继电器常闭触点 32 接 PLC 的 CCM1 端。 0018 本系统的球阀、 止回阀、 补水电磁阀、 清洗电。
24、磁阀、 增压泵、 过滤器、 断路器、 熔断 器、 光电式液位开头、 交流接触器、 热继电器、 PLC、 起动按钮、 停止按钮、 辅助继电器 （M0、 M100、 M110） 、 定时器 （T0、 T1） 、 输出继电器 （Y0、 Y1、 Y2） 均采用普市售产品。PLC 为 FX1N-14MR 说 明 书 CN 102380493 A CN 102380508 A4/4 页 6 型， 光电式液位开关 6 为 LT11 产品， 电池 28 为 24VDC。补水电磁阀线圈、 清洗电磁阀线圈、 交流接触器线圈和增压泵电机接 220V 交流电。 0019 实施例 2 ： 参见 :1、 2、 3、 4，。
25、 本太阳能热水器真空管雨水节水清洗系统的构成部分 及连接关系与实施例1相同， 管状清洗喷头16的数量为20个， 入水管口36的口径为20mm， 喷水孔 34 的数量为 8 个、 孔径为 5mm。整个清洗喷头 16 采用不锈钢与 PPR 材料一次加工融 注成型， 壳体 33 为不锈钢材质， 外壳 38 和内壳 37 为 PPR 材质。 0020 实施例 3 ： 参见 :1、 2、 3、 4， 本太阳能热水器真空管雨水节水清洗系统的构成部分 及连接关系与实施例1相同， 管状清洗喷头16的数量为15个， 入水管口36的口径为15mm， 喷水孔 34 的数量为 12 个、 孔径为 3mm。整个清洗喷头。
26、 16 采用铝合金制成。 0021 断路器20接220V交流电， 交流接触器主触点22通过PLC25由交流接触器线圈31 进行控制。补水电磁阀 12、 清洗电磁阀 15 通过 PLC25 由补水电磁阀线圈 29、 清洗电磁阀线 圈 30 进行控制。PLC25 输入回路接 24V 直流电池 28， 输入回路接 220V 交流电， 光电式液位 开关 6 接 PLC25 输入端子 XO, 起动按钮 26 接输入端子 X1, 停止按钮 27 接输入端子 X2, 补 水电磁阀线圈 29 接输出端子 Y0, 清洗电磁阀线圈 30 接输出端子 Y1, 交流接触器线圈 31 接输出端子 Y2。 说 明 书 CN 102380493 A CN 102380508 A1/2 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102380493 A CN 102380508 A2/2 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102380493 A 。