一种太阳能热水器智能控温方法和控温装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种太阳能热水器智能调温方法，将水箱实时水温Tt与上限设定温度T1和下限设定温度T2进行比较，通过比较结果控制进水阀和排空阀动作，实现智能调温；本发明专利技术还提供了一种调温排空装置，在热水器下方安装四通管，四通管的四个管路分别连接自来水管以及太阳能热水器的真空管、溢流管和热水出水阀，其中三个管路上安装电磁阀并通过控制器控制电磁阀开启；本发明专利技术提供的方法解决了水箱温度过高以及电辅助加热装置产生能量浪费的问题，调温排空装置不需改变现有太阳能热水器的结构，结构简单，节约用水量，通过备用水箱回收水并进行再利用，可有效降低生活消费，实现了智能加水和管道排空功能，有效避免冬季太阳能热水器管道冻裂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能热水器智能控温方法和控温装置，属于太阳能热水器

技术介绍
目前，太阳能热水器控制已经进入智能化阶段，市面上在售的太阳能热水器绝大部分具备温度和水位显示功能，部分太阳能热水器配备辅助电加热装置，较好的满足人们对热水的需求。但现有太阳能热水器仍存在不能即开即热，且热水温度过高需自行控温的问题，并且冬季管道易冻裂。对于天气多变、日照量不充足的地区，尤其是春冬两季，每天天气变化无常，现有太阳能热水器由用户预先估计天气情况设定加水量，一般均直接加满水，若当天天气较差，水温达不到使用要求(温度要在45℃以上才方便洗澡、洗碗等)，则开启电辅助加热装置进行加热，由于水箱中加满水，但实际使用中用水量远小于水箱水量，使用电辅助加热装置进行加热易产生能量浪费；当加水量过少时，若当天光照充足则不能充分利用光照产生更多的可用的热水。由于水温低时，真空管转换效率高、升温快，所以在低温时尽量多加水方可充分利用光照最大量地产生热水。现有太阳能热水器均放置在楼顶，初次用水前需放掉管中的冷水，由于出水管的保温效果不好，用水间隔超过约3min，管中的热水即变冷，用户再次使用时仍须先放完管中冷水，才能用到热水，不能即开即热，并且太阳能热水器管道越长要放掉的冷水就越多，造成水资源浪费和不必要的麻烦。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术的不足，并提供一种太阳能热水器智能控温方法和控温装置，可实现智能加水控温和管道排空功能。实现本专利技术目的所采用的技术方案为，一种太阳能热水器智能控温方法，包括如下步骤：(1)安装储水箱，在带有进水阀、温度传感器、水位传感器和电辅助加热装置的太阳能热水器上安装排空阀，排空阀连通储水箱和太阳能热水器，进行参数设定，设定的参数具体为时刻t、排空时长△t、设定水位H、设定温度T1和设定温度T2，其中设定温度T1大于设定温度T2；(2)通过水位传感器检测水箱水位h，水箱水位h大于设定水位H时，开启排空阀排水，排水至水箱水位h等于设定水位H；水箱水位h小于设定水位H时，开启进水阀上水，上水至水箱水位h等于设定水位H；(3)获取当前时刻，判断当前时刻是否达到时刻t，未达到时刻t时重复进行步骤(4)，达到时刻t时进行步骤(5)；(4)通过温度传感器检测水箱水温Tt，当水温Tt大于或等于设定温度T1时，开启进水阀向水箱加水，加水至水温Tt等于设定温度T2，加水过程中同时检测水箱水位h，当水箱加满水后关闭进水阀同时开启排空阀，排空阀将水箱中的水排出至储水箱中，开启排空时长△t后关闭排空阀；(5)通过温度传感器检测水箱水温Tt，若水温Tt小于设定温度T2，开启电辅助加热装置对水箱中的水进行加热，加热至水温Tt大于设定温度T1，关闭电辅助加热装置，控温完成；若水温Tt大于或等于设定温度T2，关闭进水阀和排空阀，控温完成。设定水位H为水箱水量的1/3水位。设定温度T1＝T+△T，设定温度T2＝T-△T，其中T为用户设定的最佳使用水温，△T为用户设定的最大温度变化值。本专利技术还对应提供了一种太阳能热水器控温装置，至少包括与太阳能热水器水箱连通的多通管、安装在多通管上的电磁阀和控制电磁阀动作的控制单元，所述多通管为四通管，四通管的入水管A与自来水管连通，入水管A上安装有用于控制水箱上水电磁阀A，电磁阀A即为进水阀，四通管的入水管B与太阳能热水器的真空管连通，四通管的出水管C与太阳能热水器的溢流管连通，四通管的出水管D与太阳能热水器的热水出水阀连通，出水管D上安装有电磁阀C，电磁阀C即为排空阀，出水管D的出水口处设有与出水管D连通的储水箱，电磁阀C安装于热水出水阀与储水箱之间；所述控制单元至少包括控制器，控制器分别与两个电磁阀以及太阳能热水器的温度传感器、水位传感器和电辅助加热装置电连接。控制单元中设有按键模块和用于为控制器提供精准时间的时钟模块，时钟模块和按键模块分别与控制器中对应的输入接口电连接，按键模块用于用户设定控制时刻t、排空时长△t、设定水位H、最佳使用水温T和最大温度变化值△T。控制单元中设有LED显示模块和蜂鸣器，LED显示模块和蜂鸣器分别与控制器中对应的输出接口电连接。入水管B上安装有用于控制真空管热水流出的电磁阀B，电磁阀B位于真空管与出水管C的溢流管连接口之间，电磁阀B与控制器中对应的输出接口电连接。储水箱上设有与外界连通的通气孔。由上述技术方案可知，本专利技术提供的太阳能热水器智能控温方法，在水箱中加入1/3的水，避免真空管空烧，将水箱实时水温Tt与设定温度T1和设定温度T2进行比较，其中设定温度T1＝T+△T，T1为温度上限值，即最佳使用水温T与最大温度变化值△T之和，设定温度T2＝T-△T，T2为温度下限值，即最佳使用水温T与最大温度变化值△T之差，当水箱实时水温Tt大于温度上限值时，水箱加水降温至温度下限值，确保水箱中的温度介于温度上限值与温度下限值之间，即保证水箱温度维持最佳使用水温T；当遇到日照不足或天气较差的情况，水箱实时水温Tt始终小于设定温度T2时，开启电辅助加热装置对水箱的水进行加热，由于水箱中仅存1/3的水，因此可避免电能浪费，用户可根据所在地区实际光照时间设定时刻t，确保电辅助加热装置开启时太阳能热水器已不能通过太阳能加热，避免电能浪费。本专利技术提供的太阳能热水器控温装置，在热水器下方安装四通管，四通管的四个管路分别连接自来水管以及太阳能热水器的真空管、溢流管和热水出水阀，其中两个管路上安装电磁阀并通过控制器控制电磁阀开启，加水时开启电磁阀A，通过四通管从溢出口向水箱加水；排水时开启电磁阀C，电磁阀C将水箱中的水排出至储水箱中，储水箱中的水可用于洗手、洗衣或冲厕所等；需要使用热水时，电磁阀C安装于热水出水阀(花洒以及其余放热水水龙头)与储水箱之间，因此不影响热水出水阀的使用。该装置用于控温时，电磁阀A即为进水阀，电磁阀C即为排空阀，控制器选用单片机，其上设置的时钟模块用于为单片机提供精准的时间，使系统在统一的时钟下工作，按键模块用于用户设定控制水箱的排空时间、最佳使用水温T、最大温度变化值△T和时刻t，单片机接收太阳能热水器水箱的温度信号和水位信号，将检测信号与设定值进行对比，并根据对比的结果发送电信号至电磁阀A和电磁阀C，控制器控制电磁阀A和电磁阀C按条件开启，从而实现水箱控温；控制器上的LED显示模块用于显示实时检测值，蜂鸣器用于满水报警或高温报警。入水管B上安装电磁阀B，用热水时开启电磁阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能热水器智能控温方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)安装储水箱，在带有进水阀、温度传感器、水位传感器和电辅助加热装置的太阳能热水器上安装排空阀，排空阀连通储水箱和太阳能热水器，进行参数设定，设定的参数具体为时刻t、排空时长△t、设定水位H、设定温度T1和设定温度T2，其中设定温度T1大于设定温度T2；(2)通过水位传感器检测水箱水位h，水箱水位h大于设定水位H时，开启排空阀排水，排水至水箱水位h等于设定水位H；水箱水位h小于设定水位H时，开启进水阀上水，上水至水箱水位h等于设定水位H；(3)获取当前时刻，判断当前时刻是否达到时刻t，未达到时刻t时重复进行步骤(4)，达到时刻t时进行步骤(5)；(4)通过温度传感器检测水箱水温Tt，当水温Tt大于或等于设定温度T1时，开启进水阀向水箱加水，加水至水温Tt等于设定温度T2，加水过程中同时检测水箱水位h，当水箱加满水后关闭进水阀同时开启排空阀，排空阀将水箱中的水排出至储水箱中，开启排空时长△t后关闭排空阀；(5)通过温度传感器检测水箱水温Tt，若水温Tt小于设定温度T2，开启电辅助加热装置对水箱中的水进行加热，加热至水温Tt大于设定温度T1，关闭电辅助加热装置，控温完成；若水温Tt大于或等于设定温度T2，关闭进水阀和排空阀，控温完成。...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能热水器智能控温方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)安装储水箱，在带有进水阀、温度传感器、水位传感器和电辅助加热装置的
太阳能热水器上安装排空阀，排空阀连通储水箱和太阳能热水器，进行参数设定，设定
的参数具体为时刻t、排空时长△t、设定水位H、设定温度T1和设定温度T2，其中设
定温度T1大于设定温度T2；
(2)通过水位传感器检测水箱水位h，水箱水位h大于设定水位H时，开启排空
阀排水，排水至水箱水位h等于设定水位H；水箱水位h小于设定水位H时，开启进水
阀上水，上水至水箱水位h等于设定水位H；
(3)获取当前时刻，判断当前时刻是否达到时刻t，未达到时刻t时重复进行步骤
(4)，达到时刻t时进行步骤(5)；
(4)通过温度传感器检测水箱水温Tt，当水温Tt大于或等于设定温度T1时，开
启进水阀向水箱加水，加水至水温Tt等于设定温度T2，加水过程中同时检测水箱水位
h，当水箱加满水后关闭进水阀同时开启排空阀，排空阀将水箱中的水排出至储水箱中，
开启排空时长△t后关闭排空阀；
(5)通过温度传感器检测水箱水温Tt，若水温Tt小于设定温度T2，开启电辅助加
热装置对水箱中的水进行加热，加热至水温Tt大于设定温度T1，关闭电辅助加热装置，
控温完成；若水温Tt大于或等于设定温度T2，关闭进水阀和排空阀，控温完成。
2.根据权利要求1所述的太阳能热水器智能控温方法，其特征在于：设定水位H
为水箱水量的1/3水位。
3.根据权利要求1所述的太阳能热水器智能控温方法，其特征在于：设定温度T1＝T+
△T，设定温度T2＝T-△T，其中T为用户设定的最佳使用水温，△T...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，徐晨莲，石倍嘉，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42