太阳能热水器室内辅助加热装置
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太阳能热水器室内辅助加热装置 发布于:2018/07/28
    太阳能热水器利用太阳光将水加热,节能环保,深受消费者的欢迎。
  传统的太阳能热水器一般安装在楼顶,通过管道(按安装位置分为外管和内管)与室内的出水口相连,两者相距较远,使用时需先排放管道中储藏的冷水。热水在管道中流动时会因缺少保温设施发生热传递,造成水、时间以及能源的浪费,因此有必要进行改进。
  一、研制思路
  在太阳能热水器的进水管处增加一个快速加热装置,用温度传感器对它进行控制。
  当管内的冷水流经加热装置时,其内部的控制装置立即通电,将水加热到预设温度。当进水管中的冷水加热并用完后,管内全是从太阳能热水器中流出的热水,此时,控制装置自动断电,停止加热。
  二、研究过程
  1.初次试制
  开始设计之前,我们了解了太阳能热水器的结构原理,经过反复讨论, 确定了方案——在室内的进水管处增加一个辅助加热装置。
  我们买来開关、加热棒、温控开关、水管连接内丝、外丝、不锈钢材质的有盖容器、打孔电钻等,按以下步骤制作。
  ①在有盖容器的顶部和底部的对应位置各开一个孔径相同的大孔,再在顶部大孔旁边开一个小孔。
  ②将加热棒置入容器内,剪断加热棒引出其电源线,连接容器内的温控开关,再穿过小孔,连接外置电源线。
  ③在两个大孔处分别安装两根水管的内丝,上端的内丝连接进水管,下端的内丝连接出水管。
  ④在所有连接部位涂上绝缘的万能胶进行密封,防止漏水、漏电。
  ⑤将整个装置安装在墙壁上,连接喷水龙头。
  我们插上电源进行试用,效果很好,只是出水温度不太高。
  2.再次改进
  发现初次试制装置的不足后,我们又进行了如下改进。
  ①将温控开关改为数码控制,增加控制箱、触摸控制屏等,通过温度探头对水温进行传感,便于自由设定水温。
  ②将加热棒改为绝缘性更好、发热效率更高的加热管。
  ③在容器内加装漏电保护器。
  改进后的加热装置由温控器、温度过载保护器、漏电保护器、加热管、指示灯和线路板等组成。
  接通电源时,电源指示灯亮,开始自动加热,此时加热指示灯亮。当水管中冷水用完,太阳能热水器的热水到达时,温控器触点断开,加热指示灯灭,加热装置处于断电状态。当水温低于预设温度时又开始加热,如此循环可保证一直有适温的热水供应。
  三、创新点
  1.避免了传统太阳能热水器在使用时需先排放大量冷水的问题,节约了水资源。
  2.采用室内加热,避免了传统太阳能热水器外管散热过多的问题,减少了能源耗损。
  3.使用大功率加热器,提高了加热效率。(指导老师:刘道丰)作者:张豫哲 张一驰 来源:发明与创新·中学生
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