太阳能和电能一体化的热水器节能控制系统技术方案

太阳能和电能一体化的热水器节能控制系统，涉及一种建筑物热水器，尤其是一种太阳能和电能加热系统一体化，节能高效的热水器加热控制系统。本实用新型专利技术的太阳能和电能一体化的热水器节能控制系统，包括太阳能集热器、储水箱、加热器，太阳能集热器与储水箱用循环水管连接，加热器安装在储水箱上，其特征在于所述的太阳能和电能一体化的热水器节能控制系统还包括控制设备、温度检测器以及循环泵，温度检测器安装在太阳能集热器与储水箱上，循环泵设置在循环水管上，控制设备分别与温度检测器、循环泵及加热器连接。实用新型专利技术的太阳能和电能一体化的热水器节能控制系统，实时监测集热器与储水箱多点的温度差，充分利用太阳能加热水温，实现节能目的。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种建筑物热水器，尤其是一种太阳能和电能加热系统一体化， 节能高效的热水器加热控制系统。
技术介绍
太阳能热水器把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们 在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器是由集热管、储水箱及相关附件组成，把太阳能 转换成热能主要依靠集热管。集热器受阳光照射面温度高，集热管背阳面温度低，而管内水 便产生温差反应，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生循环而达到所需的热水温度。传 统太阳能热水器仅仅利用太阳能加热，受到日照长短的影响，水温不能得到保证。为了能 全年全天候使用热水，在现在的太阳能热水器储水箱上都加装了电加热系统，电加热系统 通过测量储水箱内水的温度来控制加热器工作状态。这种模式下，太阳能热水系统和电加 热系统之间的水循环单纯靠浮力循环，因此循环速度慢，当水温降到电加热系统工作控制 点时，加热器启动，储水箱内的水温逐渐接近甚至超过集热器内的水温，两者间的水循环停 止，此时虽然集热器和储水箱内都含有高温热水，但是储水箱内的热水却是通过加热器加 热而来的，并没有完全充分利用“绿色”太阳能加热，且在该模式下，由于导致电热器的频繁 启动，也是造成能源的浪费的原因。在水循环停止时，也会导致集热器与储水箱之间不能进 行热交换，太阳日照较强时，造成其内部结构损坏。无论传统太阳能热水器还是带有加热器的太阳能热水器，都是依靠水自身的浮力 循环，高温水上浮，汇聚在储水箱内，低温水下沉，保存在集热管内，循环过程缓慢。若长时 间无阳光照射，集热器吸收不到热量时，其内的水温就会一直低于储水箱内的水温，使得水 循环停止；若户外温度太低且持续时间较长，集热器内的水就容易结冰，不但会影响使用， 甚至会损坏集热器。
技术实现思路
本技术所要解决的问题就是现有太阳能热水系统与电加热系统水循环效率 低，太阳能利用不充分，浪费能源的问题，提供一种智能控制系统，以充分利用太阳能加热， 节能降耗的太阳能和电能一体化的热水器节能控制系统。本技术的太阳能和电能一体化的热水器节能控制系统，包括太阳能集热器、 储水箱、加热器，太阳能集热器与储水箱用循环水管连接，加热器安装在储水箱上，其特征 在于所述的太阳能和电能一体化的热水器节能控制系统还包括控制设备、温度检测器以及 循环泵，温度检测器安装在太阳能集热器与储水箱上，循环泵设置在循环水管上，控制设备 分别与温度检测器、循环泵及加热器连接，控制设备根据温度检测器检测到的数据控制循 环泵或加热器工作。所述的温度检测器为四个，分别安装在太阳能集热器的顶端、底部和储水箱的上 部、底部ο所述的控制设备包括采集器、控制单片机与显示器，采集器与温度检测器连接，控 制单片机与加热器、循环泵连接，采集器把数据采集后反馈到控制单片机，根据设定好的数 值启动、停止循环泵，显示器上显示温度、时间，通过显示器进行可视化数值设定，具体用于 设定三个特殊的时间段timel、time2和time3，三个特殊时间段可以任意设定为一天中的 任意时间，在此时间段内，控制单片机根据用户需要进行特殊控制。集热器顶端检测的温度为Tl，底部的温度为T3 ；储水箱上部温度为T4，底部温度 为T2 ；采集器把收集到的T1、T2、T3、T4的温度反馈到控制单片机，控制单片机再根据设定 的数值进行管理控制，控制方法如下(1)7点至18点之间，当Τ2 < 75°C，且Tl 一 T2 > 10°C时，启动循环泵，热水快速 输入储水箱内，当Tl 一 T2 < 5°C时，循环泵停止；(2) T2 > 750C，循环泵关闭，避免储水箱水温过高，损坏储水箱；(3)T3 < 4°C，启动循环泵，防止集热器内水温过低冻结成冰，Τ3 > 9°C，循环泵停 止；(4)设定的三个时间段timel、time2、time3内，当T4 < 50°C，启动加热器，T4 > 时关闭加热器，以上述条件控制太阳能热水器；(5)加热器自动与手动切换，手动状态下，T4> 75°C，加热器自动关闭。本技术的太阳能和电能一体化的热水器节能控制系统，结构简单，使用方便， 实时监测集热器与储水箱多点的温度差，加快水循环，提高热交换率，充分利用太阳能加热 水温，实现节能目的，并且能全天候提供热水供应。还能有效提高太阳能热水器使用寿命， 降低过高水温对设备的损坏。且提供可视化设定，设定过程更加简便、快捷，控制更加方便。附图说明图1是本技术结构示意图其中，太阳能集热器1，储水箱2，循环泵3，加热器4，温度检测器5，采集器6，控制 单片机7，显示器8。具体实施方式实施例1 太阳能和电能一体化的热水器节能控制系统，由太阳能集热器1、储水 箱2、加热器4、控制设备、循环泵3以及温度检测器5构成，集热器1与储水箱2用循环水 管连接，加热器4安装在储水箱2上，温度检测器5为四个，分别装在集热器1的顶端、底部 和储水箱2的上部、底部，检测的水温依次为T1、T3、T4和Τ2，循环泵3与循环水管连接，控 制设备包括采集器6、控制单片机7与显示器8，采集器6与四个温度检测器5连接，控制单 片机7与加热器4、循环泵3连接，采集器6把采集到的Τ1、Τ2、Τ3和Τ4的温度数据反馈到 控制单片机7，控制单片机7根据设定好的数值自动控制循环泵3及加热器4启动或停止， 显示器8上实时显示温度、时间，还能通过显示器8进行可视化数值设定，设定具体的三个 时间段，timel、time2 以及 time3。设定完成后，启动太阳能热水控制装置，该装置按以下方式控制(1)7点至18点之间，当T2 < 75°C，且Tl 一 T2 > 10°C时，启动循环泵3，热水快 速输入储水箱2内，当Tl 一 T2 < 5°C时，循环泵3停止；(2) T2 > 750C，循环泵3关闭，避免储水箱2水温过高，损坏储水箱；(3)T3 < 4°C，启动循环泵3，防止集热器1内水温过低冻结成冰，T3 > 9°C，循环 泵3停止；(4)在三个时间段 timel、time2、time3 内，当 T4 < 50°C，启动加热器 4，T4 > 55°C 关闭加热器4，并根据以上温度对太阳能热水器进行控制；(5)加热器4自动与手动切换，手动状态下，T4> 75°C时，加热器4自动关闭。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种太阳能和电能一体化的热水器节能控制系统，包括太阳能集热器（１）、储水箱（２）、加热器（４），太阳能集热器（１）与储水箱（２）用循环水管连接，加热器（４）安装在储水箱（２）上，其特征在于所述的太阳能和电能一体化的热水器节能控制系统还包括控制设备、温度检测器（５）以及循环泵（３），温度检测器（５）安装在太阳能集热器（１）与储水箱（２）上，循环泵（３）设置在循环水管上，控制设备分别与温度检测器（５）、循环泵（３）及加热器（４）连接。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能和电能一体化的热水器节能控制系统，包括太阳能集热器(1)、储水箱 (2)、加热器(4)，太阳能集热器(1)与储水箱(2)用循环水管连接，加热器(4)安装在储水箱 (2)上，其特征在于所述的太阳能和电能一体化的热水器节能控制系统还包括控制设备、温 度检测器(5 )以及循环泵(3 )，温度检测器(5 )安装在太阳能集热器(1)与储水箱(2 )上，循 环泵(3)设置在循环水管上，控制设备分别与温度检测器(5)、循环泵(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦平，范玉刚，
申请(专利权)人：王彦平，
类型：实用新型
国别省市：53