初探太阳能热水器排空技术

太阳能热水器用户在使用前先放一段冷水，用水后管道内的热水又会变冷，北方地区保温不好导致水管冻坏，对于安装在楼顶的太阳能热水器已是常态。 　　排空阀是解决上述问题不二之选。但是，现在普遍采用的排空阀只能将未形成“U”形弯管的管道内的水完全放出，如果不能完全放出“U”形弯管道内的水，下次放热水时就可能放不出冷水。 　　但是，就目前太阳能热水器的使用情况和“U”形弯管存在的现状而言，普遍的安装方法是热水管道进户时，为了美观总是从低处（地面）走，而在到达三角阀位置时再由软管向上延伸接通热水龙头，使得热水出水口总会高于热水管道，这个就是热水管道不可避免地普遍存在“U”形弯管的原因。 　　问题一：U形管内存水：目前常用的做法是在用户室内热水管道最低处安装一个手动阀或电动阀用来存放“U”形弯管内的存水，以保证能出热水，极不方便；此外，如果热水管从地面进来的就没有更低点了，无法放空U形管道内的存水，排空阀则不能安装使用。 　　鉴于以上缺陷，采用一种新型的太阳能热水器热水排空系统，以能够在太阳能热水器的管道存在U形弯管时能够顺利地放出热水。办法就是在原有的管道不变的基础上，在打开排空阀后，人为改变U型热水管道内的压力平衡，以达到能够顺利地放出热水的目的，当然这个“人为”是指由单片机工作而非人工操作。解决太阳能热水器管道存在的U形弯管问题，排空系统也能够顺畅地放出热水。 　　问题二，排空阀本身防冻：在东北零下35摄氏度的低温，对于排空阀本身防冻单纯靠保温是不能解决这一问题的，必需加温或保温才行，电加温不安全，怎么办？ 　　另一个想法将排空阀门的阀芯（开关口）放在水箱里面，这个想法可行。当夏天太阳能热水器水箱内的温度都在70℃以上，排空阀门的阀芯长期在70℃以上的水中结水垢很严重，针对这一问题我们用了大功率电动机，加上汽车千斤顶提升原理：用螺栓杆来减速并增加动力，使推动力达到200N，这是解决问题的办法之一；其二我们还采用自动关闭排空阀门的阀芯，使之免于经受水箱里面的高温放慢结水垢和很少或不结水垢。当关闭排空阀后水箱内的温度传到排空阀内不到40%，一方面保护了阀芯不经受高温———减缓老化；另一方面，排空阀关闭后阀芯不接触到水———不结水垢，巧妙地增加了排空阀的使用寿命。 排空产品图片展示 　　问题三，进空气防冻：排空阀关闭后要想将管道内的热水放出来就要进空气才行，当室外气温零下35℃时，进来零下35℃的冷气排空阀马上就冰冻，排除进热气。从排空阀加一根管子到太阳能热水器水箱内顶部的无水区，高了不行，低了也不行，怎么办呢？几次试验后，改用不锈钢管子头上加一段硅胶管子，又能耐高温，又有弹性，可调节水箱大小形成的高度和避免管子长短不适的误差。当排空阀门的阀芯（开关口）放在水箱里面和阀体自身不存水两个条件同时存在时排空阀本身防冻问题才能得以解决。 杭州某小区 　　问题四，密封面防漏：其一，排空阀的控制与密封，排空阀有电磁铁作动力平面加压密封和球形密封面密封胶垫有一点细小颗粒就能导致排空阀漏水，我们改用管式平面密封，阀缸给活塞提供了相当长距离的滑动密封空腔，就算管腔内或活塞上结有水垢，在长距离的滑动密封过程中水垢也会拉掉。其二，由于密封面宽控制上可以用时间作开关控制参数，在控制上少用了控制开关，减少了故障。 　　以上技术已获得一项发明专利和五项实用新型专利，同时有二项发明专利已受理。（扬州帅因特光电科技开发有限公司/朱开云）