太陽能熱水器的好壞在一定程度上跟里面的溫度傳感器、水位傳感器有一定的關(guān)系,它們將熱水器中的水溫水位感應(yīng)出來,送給控制器,對熱水器智能控制起到保障作用。早期的產(chǎn)品很簡單,有些甚至都沒有配置傳感器,經(jīng)過專業(yè)人士的研發(fā),現(xiàn)在大多熱水器產(chǎn)品都配置了溫度傳感器和水位傳感器,但是由于使用環(huán)境的影響,大多傳感器不能長時間的正常工作,雖然經(jīng)過很多努力,還有一些遺留問題。我們從傳感器的使用環(huán)境上來分析一下,只有找到這些問題的所在,才能一步步解決問題。
水垢問題
由于我們國家幅員廣闊,水質(zhì)條件不一,某些地方水質(zhì)問題還特別嚴重,這就導(dǎo)致了熱水器使用一段時間后,有很多水垢附著在溫度傳感器和水位傳感器的電極和感溫塊上,這給傳感器的正常使用帶來很多問題,影響著它的正常輸出。解決這一問題,可以從電路跟材料兩方面入手,由于小信號的觸發(fā)原理可以有效減小離子的受到的電磁力,所以可以采用數(shù)字信號模式。材料方面可以選擇導(dǎo)電硅膠作為不銹鋼材料的保護體,這樣能阻礙水垢的形成。
高溫問題
由于太陽能水箱中的溫度長期在100攝氏度以上,有時甚至能達到150攝氏度。溫度傳感器、水位傳感器需要一直在水箱當中,這就給傳感器的長時間工作帶來困擾。太陽能熱水器在工作過程中存在空曬、長期水煮和長期蒸汽情況,這樣傳感器的電子元件容易老化或損壞。解決這問題需要從耐高溫材料入手,目前國內(nèi)已經(jīng)研制出一種聚丙烯材料,它抗高溫性能良好,而且絕緣性和抗腐蝕性不錯,至于不能夠抗高溫的電路部分,可以采取原理水箱來設(shè)計。
干擾問題
太陽能熱水器通常安裝于樓頂,信號傳輸容易受低壓線、高壓線、信號塔等干擾源電磁輻射的影響。早期的信號輸出大多都是模擬信號,雖然經(jīng)過濾波處理,信號失真也很大。解決這一問題,可以采用數(shù)字式溫度傳感器和水位傳感器。它具有數(shù)值傳輸準確,抗干擾能力強等優(yōu)點。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,這塊處理已不是非常的事情。
密封問題
在耐高溫方面說過,通常的做法是把傳感器的探頭置于水箱當中,直接跟水源接觸,電子器件放于遠離高溫的水箱。太陽能熱水器中應(yīng)用較多的是電極式傳感器,這種傳感器需要密封的有信號線、電極和感溫器件。由于水箱中長期存在蒸汽,信號線容易被腐蝕,所以盡量使得進入水箱的是耐高溫、耐腐蝕的聚丙烯和不銹鋼材料,需要密封的地方用硅膠圈進行密封,這種密封方式簡單,容易操作,效率也很高。
任何一套高性能太陽能熱水器的溫度傳感器和水位傳感器設(shè)計的時候都需要考慮以上四個問題。上面提出的解決方法要綜合運用,設(shè)計出合理的結(jié)構(gòu),這樣才能解決太陽能熱水器高溫、腐蝕環(huán)境中傳感器的應(yīng)用問題。