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用太阳能热水器打造智能热水循环系统

所属分类:行业动态    发布时间: 2021-01-21    作者:admin
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使用背景

首先说一下我家用水的情况,家里挖了一口深井,通过水泵把井水抽到楼顶楼梯口上的水塔。为了尽量减小停电可能对用水的影响,所以在楼顶又装了一个水塔,形成了两级串联蓄水系统。两个水塔蓄水量满足一家一两天用水应该是没有问题的。

这里简单科普一下这个蓄水系统,稍后改造会要用到。两个水塔高度是有落差的,高一点的水塔就叫高塔吧,低一点的水塔就叫低塔吧。水泵是把水抽到高塔里,高塔里的水再自动放到低塔里。怎么自动放?通过安装一个浮球阀控制水位,它不需要用电,其原理就是自动利用水的浮力控制水的流出。

我家洗澡热水一直是用室内蓄水的电热水器,一直用得挺好的。后来估计是家里老人看到越来越多邻居家楼顶装了太阳能热水器,于是我爸就买了一台太阳能热水器。说是利用太阳能可以省电,我就觉得有点浪费钱,本身都有热水器又买一个!这太阳能热水澡夏天确实能热到能把水烧开,但夏天热得要命啊,热到洗冷水澡都觉得热!到了冬天这太阳能热水器不用电加热根本不够一个人洗澡用。而且我家有三层楼,从三楼楼顶下引热水下来,每次用热水都要放掉管道里的水才能出热水,严重浪费水,所以现在那太阳能热水器很少用到。

.近在看家装方面的知识接触到热水循环系统,于是打算把这个基本闲置的太阳能热水器利用起来。虽然冬天太阳能热水器水温不是很高,但是用来洗漱是够用的。初步构想是实现在天气冷时洗漱或洗手能自动出热水。

热水循环系统简介

热水器和水龙头之间有一段距离,冬天长时间静置水管里面的水都是冷的。用热水需要放掉这些冷水,会造成水的浪费,水龙头的水路离热水器越远浪费就越严重。热水循环系统就是让水在水管里流动起来,冷的水重新回到水循环系统中,使水龙头放出来的水始终是热的。

网上也有成熟的太阳能热水循环系统,是用一个水泵把冷水抽回热水器中继续加热。但是一整套设备太贵了,而且也要使用一个抽水泵,感觉挺浪费电的,也不够智能。本着省钱的原则我自己DIY了一套,主要用到温度传感器、人体传感器、智能网关、智能墙壁插座、电磁水阀。除了电磁水阀外其它设备都是小米的智能家居设备。

具体实现方法

先画个系统总图,具体如下图所示。

水泵把水从水井中抽到高水塔中,高水塔中有水位传感器,控制水泵工作和停止工作。高水塔与低水塔通过一个浮球阀连在一起组成二级蓄水池。需要注意的是,低水塔应该把水位控制在稍低于太阳能热水器的水位。只有这样当回水的电磁阀打开时,才能利用水位差回收冷却的水到低水塔中。

为了更好的利用太阳能热水器和电热水器,我把两个热水器的出热水口连起来形成合流。由于两个热水器之间水压不一样,为了避免回流,需要安装一个单向阀阻止回流。

在热水龙头.远端连接一个电磁水阀,这个电磁水阀不通电情况下是关闭的,通电后打开。电源由智能墙壁插座提供,通过插座的开关控制电磁水阀开关。在离热水器.远的热水管上安装一个温度传感器,时刻检测末端水管的温度。电磁水阀另一端与低水塔出水口连接,同样安装一个单向阀防止回流。在用热水的水龙头附近选择合适的位置安装人体传感器,在米家应用里设置智能场景。值得注意的是,目前米家人体传感器需要使用支持Zigbee协议的小米智能多模网关才可以使用。如当检测到有人,并且温度计温度低于28度,打开电磁水阀的智能插座开关。这样只要人体传感器安装的位置合适,基本可以保证走到水龙头放出来的水是热的。

另外还要设置关闭回水,否则一直回水直到两边水位一样高,所以为了避免漏水,低水位的水塔整体高度一定要高于太阳能热水器的高度。回水停止可以检测温度计的水温达到了28度或者大于5分钟人体传感器检查无人就关闭电磁阀智能插座的开关。到此,智能热水循环系统就已经打造完成,成本比市场上的回水系统便宜得多,而且更智能更节能,..不足的就是人体传感器、温度计使用的是电池,虽然续航1年左右,但需要更换电池也有点麻烦,而且温度传感器不是那种放在水中探测的,探测水温有迟滞。

如果你对这套智能热水循环系统有任何想法欢迎留言探讨。