[發明專利]一種監測太陽能熱水器水箱內水量的方法和裝置

有效

• 申請號: 200710160345.3
• 申請日: 2007-12-19
• 公開（公告）號: CN101206134A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 孫文龍;高潔;劉冠軍
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: G01F23/20
• 分類號: G01F23/20;F24J2/46
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 龔海軍;譚祐祥

技術領域

本發明涉及一種對太陽能熱水器水箱內水量進行監測的裝置和方法。

背景技術

用于測量太陽能熱水器水箱內水量的傳感器是太陽能熱水器的一個重要的部件。太陽能熱水器的水量測量和控制都與測量水量的傳感器密不可分，穩定工作的傳感器是對整個太陽能熱水器智能控制的保障。

目前，通常使用水位傳感器來測量水面在水箱內所處的位置，其間接反映了水箱內的水量。現有的水位傳感器種類繁多，有觸點式、浮球式等等。這些傳統的傳感器都需要放入水箱內并與水接觸。由于太陽能熱水器水箱內的高溫(能長時間處于100℃，無水時能高達200℃)以及在加熱過程中容易結上水垢(CaCO₃)，這些水位傳感器在開始安裝使用的第一年里故障率達到了5％-10％，而三年內的故障率更高達50％。而一旦水位傳感器出現了故障，售后工程師就不得不爬上房頂對其進行更換。如此高的故障率造成了用戶使用的不方便，并增加了維護成本。

本發明旨在通過下面描述的裝置和方法來解決上述及其其它問題。

發明內容

在本發明中，直接使用水箱內的水量百分比(即，水箱內當前水量與滿載水量的百分比)來反映水箱內的水量多少。考慮到水箱的形狀，水量百分比與傳統意義的水位相比能更準確地反映水箱內的水量，有利于用戶更準確的了解當前水量以及更準確地進行太陽能熱水器的水量控制。

根據本發明的一個方面，提供一種監測太陽能熱水器水箱內水量的裝置，包括：

-至少一個稱重傳感器，設置用于感測太陽能熱水器水箱的至少部分重量；

-控制器，基于來自稱重傳感器的電信號得到表征稱重傳感器所測重量的測量值，且

所述控制器進一步根據水箱空載測量值、滿載測量值以及當前測量值計算出水箱內當前水量與最大水量的水量百分比。

所述當前水量為所述當前測量值減去空載測量值，所述最大水量為所述滿載測量值減去空載測量值。

所述空載測量值和滿載測量值為在工作人員完成太陽能熱水器安裝后，在水箱空載時和水箱滿載時的測量值。

這種稱重傳感器設置在太陽能熱水器水箱之外，其工作環境明顯好于水箱內的工作環境，解決了上述水箱內傳統水位傳感器容易結垢和高溫易損的問題，從而獲得了極低的故障率并延長了水量測量裝置的壽命。

由于上述稱重傳感器設置在太陽能熱水器水箱之外，所以也方便了工程人員的安裝以及對傳感器的校準工作；另一方面，所述水量測量裝置不需要對原太陽能熱水器的水箱進行任何改動，所以其對現有的太陽能熱水器具有很高的適應性。

根據本發明的監測太陽能熱水器水箱內水量的裝置還包括顯示器，用于顯示由控制器計算得出的水量百分比。

由于稱重傳感器測量精度高，所以根據本發明的裝置不但可以象現有太陽能熱水器一樣為用戶提供幾個離散的水量顯示(例如0％、25％、50％、75％和100％)，還可以實現所述水箱內水量的連續顯示。

根據本發明的另一方面，提供一種監測太陽能熱水器水箱內水量的方法，包括：

-使用至少一個稱重傳感器來感測太陽能熱水器水箱的至少部分重量；

-使用控制器，基于來自稱重傳感器的電信號得到表征稱重傳感器所測重量的測量值，且進一步根據所述水箱空載測量值、滿載測量值以及當前測量值計算出水箱內當前水量與最大水量的水量百分比。

下面將參照附圖來描述本發明的示例性實施例。

附圖說明

圖1示出了太陽能熱水器中傳統的水位傳感器；

圖2示出了根據本發明實施例的使用稱重傳感器的太陽能熱水器水箱內水量監測裝置。

參照以下描述的示例性實施例，本發明的這些及其其它方面將變得更加清楚。

具體實施方式

圖1示出了太陽能熱水器使用的傳統水位傳感器，其中傳統水位傳感器2位于太陽能熱水器水箱1的內部，其伸入到水面以下一直到接近水箱底部的位置，傳統水位傳感器2能直接感測水位，即水面所處位置的變化。

圖1所示的傳統水位傳感器工作于太陽能熱水器水箱內，由于真空管的得熱量大，傳遞給熱水器很多的熱量，使得水箱溫度能長時間達到100℃，在無水時甚至能高達200℃，如此高的溫度增加了水位傳感器的故障率，降低了水位傳感器的壽命。

另一方面，很多地方的水質都存在著不同程度的問題，在加熱過程中產生的水垢附著在傳感器上，造成了傳感器感測水位不準確。