张祎 林君

摘 要：随着时代的发展和人民生活水平的提高，太阳能热水器已经成为大众生活的必需品。然而，应用最广泛的真空管非承压式太阳能热水器存在冬天管道易冻坏的问题，而目前的解决方法存在诸多弊端。本文利用模拟电路和数字电路等知识，设计一种集成电路，通过实现管内微型水循环，达到管内水温保持恒定的目的。这种新型太阳能热水器进出水管防冻系统可以有效解决冬天管道易冻坏的问题，同时避免资源浪费，为人们的生活带来便利。

关键词：真空管非承压式太阳能热水器;微型水循环;集成电路;防冻

中图分类号：TK515文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）14-0028-03

Abstract： With the development of the times and the improvement of people's living standards， solar water heaters have become a necessity for people's lives. However， the most widely used vacuum tube non-pressurized solar water heater has the problem that the pipeline is easy to freeze in winter， and the current solutions have many drawbacks. This paper uses the knowledge of analog circuit and digital circuit to design an integrated circuit to achieve the purpose of keeping the water temperature in the tube constant by realizing the micro water circulation in the tube. This new type of anti-freezing system for the inlet and outlet pipes of solar water heaters can effectively solve the problem of easy freezing of pipelines in winter， avoid waste of resources， and bring convenience to people's lives.

Keywords： vacuum tube non-pressurized solar water heater;micro water circulation;integrated circuit;antifreeze

太陽能作为一种清洁的可再生能源，深受人们关注。当前，在光热转换中，技术发展最为完善的、应用最为普及的是太阳能热水器[1-2]。太阳能热水器按结构形式划分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，按水箱承压能力划分为承压式热水器和非承压式热水器。

当前应用最为广泛的是真空管非承压式太阳能热水器，其占据了国内大额市场。但是，这种太阳能热水器存在冬天管道易冻坏的弊端，重新修整时，工程烦琐且花费较高。在现有技术中，最常用的解决此问题的方法是在真空管非承压式太阳能热水器进出水管外壁缠绕电伴热带，外裹保温材料，并用铝箔胶带固定，且在冬季需要不断进行电加热。此方法缺点是一晚不断电，耗电量大，加热效率低且存在安全隐患[3]。……