【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能热水，尤其涉及一种基于plc控制的电辅热太阳能热水装置及控制方法。
技术介绍
1、随着时代的发展与绿色环保理念的不断深化，太阳能热水器以太阳能作为加热方式，供给热水给用户，不仅能大大节约电能，还能提升用户生活幸福感和舒适度，是符合绿色生活的先进理念的优秀选择。但是，传统的太阳能热水器控制系统往往依赖于简单的温度检测和基本的加热控制，缺乏根据天气情况和用户用水习惯进行智能调整的能力，这导致在天气不佳或用户用水需求变化时，热水器的储水量和水温都可能受到影响，从而无法满足用户的使用需求。
2、现有技术中，对于大型集热式太阳能热水器系统，通常通过plc实现多个集热器、储水罐、循环泵等设备的控制，plc依靠其可靠性、稳定性、更好的兼容性和更高的安全性，在大型热水器系统的控制中表现优秀，特别是plc内置的pid调节指令，使得其具备更佳的控制性能；然而，传统的太阳能热水器通常只依赖太阳能进行加热，缺乏在太阳能不足时的有效补充加热手段，虽然现有技术中部分产品引入了电辅热系统，但往往缺乏智能控制策略，自动化程度低，导致用户体验不佳的同时，还增加了能耗，提高了生产生活的成本。
3、因此，需要一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种基于plc控制的电辅热太阳能热水装置及控制方法。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于plc控制的电辅热太阳能热水装置，包括：综合控制系统，分别与所
3、所述综合控制系统包括：用于检测环境数据的环境传感模块，用于记录并分析用户用水习惯的用户数据记录分析模块，以及plc控制模块；
4、所述plc控制模块用于根据环境数据和用户用水习惯选择最佳上水加热策略，包括：与所述环境传感模块和所述用户数据记录分析模块连接的策略分析单元，以及分别与所述策略分析单元连接的加热控制单元和上水控制单元；
5、所述上水系统与所述上水控制单元连接，包括：上水模块，以及与所述上水模块连接的储水模块；所述储水模块包括：主水箱和副水箱；所述上水模块用于根据所述最佳上水加热策略，对储水模块进行供水；
6、所述加热系统与所述加热控制单元连接，包括：太阳能集热模块，以及电辅热模块；所述加热系统与所述储水模块连接，用于根据所述最佳上水加热策略，对储水模块中的水进行加热。
7、本专利技术一个较佳实施例中，所述环境传感模块包括：若干光照传感器，若干温度传感器，若干湿度传感器，以及若干风速传感器；所述环境传感模块连接有滤波器，所述滤波器与所述策略分析单元连接。
8、本专利技术一个较佳实施例中，所述用户数据记录分析模块包括：用水计量器，用水时间记录器，用水温度记录器，以及用水习惯分析单元；所述用水习惯分析单元用于对收集的用户用水数据进行分析，得出用户的习惯用水需求。
9、本专利技术一个较佳实施例中，所述策略分析单元用于接收所述滤波器过滤后的环境数据，以及接收所述习惯用水需求，分析得出所述最佳上水加热策略；所述加热控制单元和所述上水控制单元分别用于控制所述加热系统和所述上水系统，执行所述最佳上水加热策略。
10、本专利技术一个较佳实施例中，所述上水模块包括：与水源连接的水泵，以及与所述水泵连接的若干供水管；所述水泵与所述上水控制单元连接，若干所述供水管分别与所述副水箱和所述主水箱连接，所述主水箱与所述副水箱之间设置有补水管。
11、本专利技术一个较佳实施例中，所述太阳能集热模块包括：太阳能集热器，与所述太阳能集热器连接的循环泵；所述循环泵与所述主水箱之间通过保温管连接。
12、本专利技术一个较佳实施例中，所述电辅热模块包括：设置在所述主水箱中的温度控制器和主电加热器，以及设置在所述副水箱中的副电加热器。
13、基于上述任一项所述的一种基于plc控制的电辅热太阳能热水控制方法，包括以下步骤：
14、s1、记录用水习惯需求：根据用户数据记录分析模块记录的近期用户用水情况，得到用户的习惯用水需求，记录并发送至plc控制模块；
15、s2、环境数据采集：环境传感模块检测外界天气情况，并将环境数据传输至plc控制模块；
16、s3、数据处理：plc控制模块接收环境数据后，使用滤波器进行去噪处理，将处理后的环境数据输送至策略分析单元；
17、s4、评估天气条件：策略分析单元根据处理后的环境数据，得到天气加热指数，评估当天的天气条件；
18、s5、选取最佳上水加热策略：根据当天的天气条件以及用户的习惯用水需求，选择合适的上水加热策略，作为最佳上水加热策略；
19、s6、执行最佳上水加热策略：策略分析单元将选取的最佳上水加热策略分别发送至加热控制单元和上水控制单元，分别控制上水系统和加热系统，执行最佳上水加热策略。
20、本专利技术一个较佳实施例中，所述环境数据包括：温度、湿度、风速和光照强度；所述习惯用水需求包括：习惯用水量v习惯、习惯用水温度w习惯和习惯洗浴时间t习惯。
21、本专利技术一个较佳实施例中，设定标准上水时刻为t0，默认上水处为主水箱；根据当天的天气条件的不同，可选取的上水加热策略包括：
22、a、天气条件优秀时，上水时刻为t1，t1先于标准上水时刻t0；上水量v1大于习惯用水量v习惯；加热系统只使用太阳能加热，不启用电辅热；
23、b、天气条件良好时，上水时刻为t2，t2先于标准上水时刻t0；上水量v2等于习惯用水量v习惯；加热系统先通过太阳能加热，在加热过程中实时检测水温变化，临近习惯洗浴时间t习惯时，若水温达不到习惯用水温度w习惯，则启用电辅热对主水箱中的水进行整体加热；
24、c、天气条件一般时，上水时刻为t3，t3等于标准上水时刻t0；主水箱上水量v31少于习惯用水量v习惯，副水箱上水量v32等于习惯用水量v习惯与主水箱上水量v31的差值；加热系统先通过太阳能加热，临近习惯洗浴时间t习惯时，启用电辅热先对副水箱中的水进行加热，再与主水箱中的水混合，使整体水温达到习惯用水温度w习惯；
25、d、天气条件较差时，上水时刻为t4，t4晚于标准上水时刻t0；上水量v4等于习惯用水量v习惯；加热系统不使用太阳能进行加热，临近习惯洗浴时间t习惯时，直接启用电辅热对主水箱中的水进行整体加热，将水温加热至习惯用水温度w习惯。
26、本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：
27、(1)本专利技术提出了一种基于plc控制的电辅热太阳能热水装置及控制方法，通过传感器检测外界天气情况，得到天气加热指数，评估当天天气条件，结合用户用水习惯，智能选择上水加热策略，做到节能高效的同时，实现舒适的热水使用效果，提升用户使用体验。
28、(2)本专利技术提出的一种基于基于plc控制的电辅热太阳能热水装置及控制方法，通过设置环境传感模块对外本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于PLC控制的电辅热太阳能热水装置，包括：综合控制系统，分别与所述综合控制系统连接的上水系统和加热系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制的电辅热太阳能热水装置，其特征在于：所述环境传感模块包括：若干光照传感器，若干温度传感器，若干湿度传感器，以及若干风速传感器；所述环境传感模块连接有滤波器，所述滤波器与所述策略分析单元连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于PLC控制的电辅热太阳能热水装置，其特征在于：所述用户数据记录分析模块包括：用水计量器，用水时间记录器，用水温度记录器，以及用水习惯分析单元；所述用水习惯分析单元用于对收集的用户用水数据进行分析，得出用户的习惯用水需求。
4.根据权利要求3所述的一种基于PLC控制的电辅热太阳能热水装置，其特征在于：所述策略分析单元用于接收所述滤波器过滤后的环境数据，以及接收所述习惯用水需求，分析得出所述最佳上水加热策略；所述加热控制单元和所述上水控制单元分别用于控制所述加热系统和所述上水系统，执行所述最佳上水加热策略。
5.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制
6.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制的电辅热太阳能热水装置，其特征在于：所述太阳能集热模块包括：太阳能集热器，与所述太阳能集热器连接的循环泵；所述循环泵与所述主水箱之间通过保温管连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制的电辅热太阳能热水装置，其特征在于：所述电辅热模块包括：设置在所述主水箱中的温度控制器和主电加热器，以及设置在所述副水箱中的副电加热器。
8.基于上述权利要求1-7任一项所述的一种基于PLC控制的电辅热太阳能热水控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种基于PLC控制的电辅热太阳能热水控制方法，其特征在于：所述环境数据包括：温度、湿度、风速和光照强度；所述习惯用水需求包括：习惯用水量V习惯、习惯用水温度W习惯和习惯洗浴时间T习惯。
10.根据权利要求8所述的一种基于PLC控制的电辅热太阳能热水控制方法，其特征在于：设定标准上水时刻为T0，默认上水处为主水箱；根据当天的天气条件的不同，可选取的上水加热策略包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于plc控制的电辅热太阳能热水装置，包括：综合控制系统，分别与所述综合控制系统连接的上水系统和加热系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于plc控制的电辅热太阳能热水装置，其特征在于：所述环境传感模块包括：若干光照传感器，若干温度传感器，若干湿度传感器，以及若干风速传感器；所述环境传感模块连接有滤波器，所述滤波器与所述策略分析单元连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于plc控制的电辅热太阳能热水装置，其特征在于：所述用户数据记录分析模块包括：用水计量器，用水时间记录器，用水温度记录器，以及用水习惯分析单元；所述用水习惯分析单元用于对收集的用户用水数据进行分析，得出用户的习惯用水需求。
4.根据权利要求3所述的一种基于plc控制的电辅热太阳能热水装置，其特征在于：所述策略分析单元用于接收所述滤波器过滤后的环境数据，以及接收所述习惯用水需求，分析得出所述最佳上水加热策略；所述加热控制单元和所述上水控制单元分别用于控制所述加热系统和所述上水系统，执行所述最佳上水加热策略。
5.根据权利要求1所述的一种基于plc控制的电辅热太阳能热水装置，其特征在于：所述上水模块包括：与水源连接的水泵，以及与所述水...
【专利技术属性】
技术研发人员：侍寿永，王玲，夏玉红，
申请(专利权)人：江苏电子信息职业学院，
类型：发明
国别省市：
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