内置管道排空太阳能
可行性分析报告
随着真空管太阳能热水器的用户越来越多，然而在使用中，有个问题总是困扰着太阳能热水器生产厂家，影响太阳能推广和用户使用，由于太阳能热水器自身的结构特点使得太阳能水桶与用水龙头之间的管道在冬季容易冻堵，如果20米管道，中间只要有2公分的冰块就会导致太阳能热水器“冬眠”（严寒的东北地区尤其严重）。管道中的凉水无法排出，要使用太阳能的热水，每次要先放一面盆凉水出来，既浪费水又降低了热水的利用率，还不方便，管线越长冷水越多，其实管道内的冷水也是水箱内的热水时间长了由热变冷的，众多的楼房低层住户因为这个原因放弃了节能环保的太阳能。使用管道排空技术彻底解决管道结冰冻堵的问题，变相增加了热水器的热水量，节约了水资源，提高了太阳能热水器和同行的竞争力。本专利产品（申请号：200720022437.0）经过长期的试验和改进，取得了太阳能管道排空技术的重大突破，简捷的操作，使用更加方便、轻松。
第一节 分析
无水不结冰是本产品的开发理念，堵住水箱内的水给管道进气是思路。
太阳能热水管道系统是一个特殊的系统，热水器的进出水口是热水管道系统的最高点，在热水系统内也能找出热水管道的最低点。
综合分析：在管道最高点安装一个阀门（排空阀），打开（水下），关闭（下水停止），在管道最低点安装一个水龙头（排水阀），这样就形成了一个上面进气口打开，下面排水阀打开，利用高度落差（水往低处流）不需要任何外来力，就可以实现管道排空的系统。要实现水箱内水是满的，管道内不能有水，就要有一个给管道进气的通道，在上面的排空阀处于关闭状态，进气管畅通，下面排水阀打开，利用重力作用，水的自然落差排出管道系统，就实现管道排空了。
给管道进气有两种方法；水箱外部进气和水箱内部进气
分析：进气管能进气也能出水，当下面的排水阀打开、水箱的出水口关闭、进气口打开时，从水箱到管道最低点排水阀这段管道内的水就会自然排出管道系统，水排出了，水的体积就要大气补充，大气从溢流口进入太阳能水箱内，再从漂浮在水面上的进气管进入管道系统，如果进气管堵塞或冻堵，不能进气，管道系统内就会形成真空状态，自然水就不能排出管道，就会形成管道排空失败。
在上水状态，如果排空阀没有打开，水在高压下也会从进气管出来，因为进气口在排空状态是打开的，如果进气口在外部，水就会从进气口直接流出管道系统，有水就会结冰，如果进气口冻堵，排空就会失败。
进气管在水箱内部，就不会发生进气口冻堵，由于水箱内有温度，所以永远也不会冻堵。
管道气堵的形成和解决方案;
在实际使用管道排空阀中，有一个管道自然现象，下水不畅、不下水或流量不够，这是由于管道的末端或低洼处有存水，在水箱出水口到存水处中间的空气没法排出，形成一种管道‘气堵’。
形成原因：形成气堵的条件，在太阳能热水管道系统中100%有‘U’型弯，如果没有排水阀或排水阀安装位置不合理，就会在‘‘U’型弯低部形成一段积水，排空阀打开，出水的压力小于积水的重量，中间有气体占领了下水的空间，气体没有出口就会形成气堵。
解决办法：在管道适当的部位，安装一个自动排气阀或在管道的最低点安装一个排水阀，使排水阀有一定的延时关闭，等上面的水有了一定的压力和重量，排水阀关闭，就可以把“U’’型弯内的存水从用水口压出，解决管道气堵。
最理想的方法，排水阀采用电动阀门，可以实现远程控制，利用仪表内存程序控制打开或关闭的时间，延时3秒关闭，这样管道内的气体就可以从排水阀的出口排出，关闭后出水口下来的水就足够把低洼管道内的存水压出，气堵问题解决。采用电动排水阀还可以实现无人操作自动排空管道内的水，利用仪表内存技术设置定时打开或关闭阀门，就可以自动排空管道内的水。
第二节 排空阀的安装
将带有浮球的硅胶管插入水箱的输水管内，然后将阀门管口与输水
管通过螺纹连接密封，将阀门上的电源线与控制仪的电源线，同同
颜色对接或灰对红白对黄即可
外置安装：没有排空阀预留口的太阳能热水器都是外置安装：外置排空阀安装的位置离热水器水箱内筒的距离最近也有7公分，排空阀的阀体也怕低温，如果不做保温，在零下18度就会冻住，给阀体部分做简单的保温就可以抗寒达到零下20-25度。
内置安装：只有热水器厂家才有机会做内置安装，方法是在内筒出水口中心点为基点，向一测27.5毫米（A边），从A边向对面距离141毫米，（B边），以内筒出水口中心点为基点，向左右各38毫米，就是 A B 边的长，在外筒开一个141mm*76mm长方型预留口，保温桶的保温层一般都是50mm左右，我们的排空阀直径是60mm，保温层的空间不够，在预留口外盖增加30mm，这样就有80mm的空间了，而且每边都有一公分的保温层了，在水箱发泡保温层时，在预留口处放置一个和排空阀阀体一样的模具，就可以一次成型，提前做好了一半阀体的空间，用另外一套模具做好外盖处的发泡块，这样就可以在水箱做好后，放入排空阀，放入外壳保温块、水箱和外盖的密封垫、外盖，用6颗螺丝固定外盖，内置管道排空阀就安装完成。
由于内置安装，阀体离内筒的距离只有1-2公分，水箱内部的热量就会容易传输给阀体，外界温度再低也不会因阀体冻住影响使用，只要水箱内的水不结冰就不会影响使用。
万一排空阀有什么问题，也不会影响太阳能水箱整体性能，因为它不是一次成型发泡在保温层内，是后续安装进去的只要打开预留口就可以对阀体进行维修，而不会影响太阳能的整体美观。
没有安装管道排空的太阳能热水器，要使用太阳能的热水，每次要先放一面盆凉水出来，既浪费水又降低了热水的利用率，还不方便，众多的楼房低层住户因为这个原因放弃了节能环保的太阳能。
第三节 各种排空阀的原理
电动陶瓷芯排空阀的原理：本产品采用12V W微型电机,通过齿轮变速,输出增大的动力带动有硅胶垫的陶瓷阀芯,堵住水箱中的水,同时在水箱内的通气孔打开与大气连通,使管道中的水流到容器中,从而实现＂管道排空防冻＂；再次使用时，由于管道是空的，一打开电源开关，有硅胶垫的陶瓷阀芯逆向打开出水口，水箱中的水几乎以自由落体的速度流下，从而实现＂一开即出热水＂
电磁阀的工作原理：
常开，当线圈通电时，产生磁场力，衔铁在磁力作用下下移，推动副阀阀杯下移，副阀关闭，随着主阀阀内上下压差趋向相等，主阀膜片由弹簧力及自重压向密封面，阀门关闭。当线圈断电后，磁力为零，衔铁和副阀阀杯由于弹簧作用上升，副阀打开，主阀膜片上腔内介质经副阀流走，压力下降，当压力降到一定值后，主阀由上下压差作用向上升起，主阀打开，阀门开启。电磁阀
常开，当线圈通电时，产生磁场力，衔铁在磁力作用下下移，推动副阀阀杯下移，副阀关闭，随着主阀阀内上下压差趋向相等，主阀膜片由弹簧力及自重压向密封面，阀门关闭。当线圈断电后，磁力为零，衔铁和副阀阀杯由于弹簧作用上升，副阀打开，主阀膜片上腔内介质经副阀流走，压力下降，当压力降到一定值后，主阀由上下压差作用向上升起，主阀打开，阀门开启。电磁阀
介于电磁阀的结构，如果在关闭平面有水垢或杂物就会关闭不严，就漏水 ，导致排空失败。
电动球阀工作原理： 选用优质变速电机，齿轮变速箱，阀体采用黄铜，高纯度不锈钢球芯和不锈钢或塑钢外壳组合而成，它有安装简单，使用方便的优点。它使用220V交流电变压，输出6-12V直流电压供电，不得超压使用，拨动正负压转换开关，起到阀的开或关的作用，关闭阀门为排空状态，打开淋浴头即可排空。
介于电动球阀的结构：球阀的工作状态使用的杠杆力打开的，需要很大的动力才能打开，它的进气口也是外部进气，有蒸汽排出，遇低温就可能结冰，结冰就易导致阀体打不开， 排空失败
水垢问题的解决：
太阳能水箱的温度环境温度高，水位变化频繁，根据水质的不同，很容易形成水垢，结合使用发现：排空阀的结构对水垢的要求也不同，对比结果：电磁阀不能有水垢，有了就关闭不严，造成漏水，排空失败。电动球阀和电动陶瓷芯快开阀，同是电动机驱动。但需要的动力大小不一样，如果在夏季停用排空功能，电动球阀再次使用就有可能打不开了。陶瓷芯阀体就不一样了，它是水密封，轻接触，就会很轻松的打开，陶瓷本身也不易结水垢。
太阳能生产厂家无需增加多少成本就增加了太阳能的卖点和市场竞争力，做一个排空阀预留口不需要放阀进去，（一个保温块2元、一个外盖4元），用户就有了选择安装排空和不安装排空的选择权，用户需要什么功能就安装什么功能，不论什么功能的配置，排空阀都是一样的。这样就增加了厂家和别人不一样的功能，又没有增加成本用户也有了多功能的太阳能安装选择机会，如果用户需要啥功能，就可以自由组合安装，内置管道排空是太阳能行业的发展趋势，以前的排空阀没有成功，与产品结构、原理、做产品的思路有很大的关系，陶瓷阀芯的排空阀已经经过了冬季 夏季的使用，没有返回厂家维修的，到目前还不知道那个零件是易损件，我们在采购零件时选用最好的，一个产品如果做到不需要售后服务，哪它的利润就是最大的。没有售后服务的产品是我们的目标，做好售后服务是我们的立足之本，为厂家提供最具竞争力、用户提供功能人性化的产品是我们的发展之路。
金凌皇太阳能管道排空测控系统主要功能：仪表开机自检、水温水位显示、水位预置、缺水报警、缺水上水、手动上水、温控上水、定时上水、强制上水、低水压上水、防溢流保护、防高温上水保护、自动管道排空、强制管道排空、停电记忆、两次定时加热、冬夏季模式转换。在自来水压力低或农村使用水泵加压的地区，用户不需要手动操作启动水泵，可以通过测控仪，一键操作实现自动启动和关闭水泵。或不需要操作实现定时上水等一切自动上水功能。
以上功能供用户任意选择组合。不论多少外部功能，一个热水系统只需要一个排空阀、一个排水阀。其他功能都在仪表部分分出。
太阳能管道排空阀装配流程（仅供参考）
1. 调好单机角度:定位销垂直电机定位孔90度(红线左 黄线右)
2. 单机线焊接红线在左 黄线在右
3. 焊接微动开关请注意二极管方向（二极管白色应在开关内心方向）
4. 安装电机，在安装时请注意电机定位孔和黑色阀芯定位芯对齐定位销应在黑色定位板最低点的中心，上紧卡箍。
5. 安装阀杆（先上手感垫再套O型圈用硅油）
6. 安装动片、再安装静片。静片、动片要涂上硅油（静片在安装前要装好硅胶管及铜卯芯，铜卯芯的平面应低于静片0.5mm），排气管和阀芯进气口对齐压入。装上红色硅胶垫，阀芯套上O型圈。
7. 阀体和阀芯连接，（在连接时要注意阀芯平面和阀体平面要到位，以免压紧余量不足造成内漏）。
8. 电机运转检验，（检验电源红电夹对应电机红线，检验电源蓝夹对应电机黄线），按电源转换键，看电机运转情况。到位后再按转换键一次，到位后加水检验气密性
问题和处理：1.电机运转中停住不前。 静片铜卯芯高出静片平面。
2.电机到位后，不返回。 对面的微动开关有没有松开、二极管的方向、
二极管是否短路。
9. 外接电源线焊接：红对红线 绿对绿线或黄对红 绿对黄。
10.浮球（先上小螺母再装铜坠/浮球）
白生平