CN101852500A - 平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统，属于太阳能热水器行业中储热水箱的电辅助加热领域，包括中央处理器、温度传输模块、与水箱热水出口相连通的智能变频辅助加热模块，中央处理器接收温度传输模块的温度信号；中央处理器接收智能变频辅助加热模块的信号，并可向智能变频辅助加热模块传输加热指令信号。本发明不直接对水进行加热，且可实现用多少水加热多少水，既能充分满足用户需求又可节能。

Description

平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统
技术领域
本发明公开一种平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统，属于太阳能热水器行业中储热水箱的电辅助加热领域。
背景技术
目前，为了维持储热水箱中的水温，电辅助发热体一般被放入水箱内部，直接对水箱中的水进行加热。这种加热模式具有以下几个缺点：
1.直接加热水，不安全；
2.在用水量小且水温不够的情况下，需要把整桶水都加热，不节能，且等待时间长；
3.不符合国家生活用水标准；
4.维护不方便，需把水全部放干；
5.使用寿命短。
发明内容
为了克服上述在水箱内部直接加热的种种缺点，本发明提供了一种隔离式加热，且可实现用多少水加热多少水的平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统，包括中央处理器、温度传输模块、与水箱热水出口相连通的智能变频辅助加热模块，中央处理器接收温度传输模块的温度信号；中央处理器接收智能变频辅助加热模块的信号，并可向智能变频辅助加热模块传输加热指令信号。
作为上述方案的进一步设置，所述智能变频辅助加热模块包括安装在壳体内的发热体、位于壳体进水口上的流量传感器、位于壳体出水口上的温度传感器，且壳体进水口与水箱热水出口相对接。
所述温度传输模块包括安装在水箱热水出口处的温度传感器T3。
所述平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统，还包括显示操作面板、安装在太阳能集热器的介质回水管上的集热系统循环泵、压力表，且集热系统循环泵接收中央处理器的控制信号。
所述温度传输模块还包括安装在太阳能集热器输出端上的温度传感器T1，安装在水箱上且位于介质进口、介质出口之间的温度传感器T2，安装在采暖系统回路上的温度传感器T4。
所述发热体为水电隔离式发热体。
所述发热体采用铝钛合金材料制成，且为双程式加热。
所述显示操作面板、集热系统循环泵、压力表、中央处理器、智能变频辅助加热模块共同安装在箱体内。
本发明平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统的有益效果如下：
1.水箱外部采用一种智能变频辅助加热模块代替水箱内部的发热体，使水箱内的水不被直接加热，而是隔离式加热，具备使用安全、体积小、加热效率高，维护方便和使用寿命长等优点。
2.可以在水箱内部基础水温的基础上按照设定温度用多少水加热多少水，加热功率自控控制使得水温达到设定温度，既能充分满足用户需求又能实现节能。
3.完全符合国家生活用水标准。
4.维护更方便，使用寿命更长。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中智能变频辅助加热模块的结构示意图；
图3为图1的外观示意图；
图4为本发明的应用原理图。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4所示，本发明平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统，包括中央处理器1、温度传输模块2、显示操作面板7、安装在太阳能集热器5的介质回水管上54的集热系统循环泵8、压力表9，与水箱3热水出口31相连通的智能变频辅助加热模块4，且显示操作面板7、集热系统循环泵8、压力表9、中央处理器1、智能变频辅助加热模块4共同安装在箱体10内。其中，中央处理器1接收温度传输模块2的温度信号，集热系统循环泵8接收中央处理器1的控制信号；中央处理器1接收智能变频辅助加热模块4的信号，并可向智能变频辅助加热模块4传输加热指令信号。
为了进一步优化本设计，智能变频辅助加热模块4包括安装在壳体41内的发热体42、位于壳体41进水口44上的流量传感器43、位于壳体41出水口45上的温度传感器46，且壳体41进水口44与水箱3热水出口31相对接。发热体42为水电隔离式发热体，采用铝钛合金材料制成，且为双程式加热。在此需要说明的是，水电隔离式发热体是一种电热水器中的常规技术，一般的结构就是在发热层的外壁上包覆有绝缘层、导热层、防腐层。
温度传输模块2包括安装在水箱3热水出口31处的温度传感器T3，安装在太阳能集热器5输出端51上的温度传感器T1，安装在水箱3上且位于介质进口52、介质出口53之间的温度传感器T2，安装在采暖系统6回路上的温度传感器T4。
本发明平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统，其安装在水箱3热水出口31处的温度传感器T3、智能变频辅助加热模块4内的温度传感器46和流量传感器43将采集到的信号实时送给中央处理器1，中央处理器1根据实时温差和流量的大小来控制发热体42的加热功率大小，同时在显示操作面板7上显示当前的出水口45温度。流量传感器43输出信号为频率变化的脉冲信号，中央处理器1接收此信号和温差信号，并进行模糊计算处理后产生一个占空比变化的脉冲信号来控制可控硅的导通与关断时间，从而控制智能变频辅助加热模块4的输出功率的大小。
总之，智能变频辅助加热模块4输出功率的大小由水流量和水箱3内部水温共同自动控制。水箱3内部水温一定的情况下，水流量越大，智能变频辅助加热模块4输出的功率越大，当水温超过设定温度时，自动停止加热，最终使得智能变频辅助加热模块4出水口45的温度维持在设定温度左右。
本发明平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统具备以下功能特征：
1.干烧保护功能
当发热体42内部温度超过85℃时，控制系统自动切断电源，只有手动按下复位键后，才能继续工作，使用更安全。
2.超温保护功能
当温度传感器46感应到出水温度55℃时，控制系统停止工作，当出水温度低于55℃时，控制系统自动恢复工作，使用更放心。
3.物理隔电墙保护功能
即使没有接地线，漏电保护失灵，水带电的情况下，经过隔离电墙后，也能安全洗浴。
4.漏电保护功能
当传感器感应到有漏电时，控制系统会瞬间切断电源，整个系统停止工作。
5.故障自检保护功能
当出现故障时，控制系统能自动发现故障，并显示故障代码，同时发出报警声，系统停止工作。
6.水电隔离式发热体
采用航天铝钛合金材料，双程式加热，绝不产生水垢，安全可靠，热转换效率高，使用寿命达10年以上。
7.水流磁化技术
由于发热体42水路的设计和构造技术，该发热体42在工作时，形成天然的磁场，使通过发热体42的水流彻底磁化，非常有利于肌肤的健康。
8.水温自动变频控制技术
采用模糊计算，根据设定水温、基础水温、水流量等对发热体42进行智能变频控制，使得出水温度迅速达到设定温度，并进行适量微调。
本发明的具体工作原理如下：
1.当T1-T2＞ΔT1且T3＜Tm1时，集热系统循环泵8启动，当T1-T2＜ΔT2或T3＜TM1时，集热系统循环泵8停止。(ΔT1-集热循环启动温差、ΔT2-集热循环停止温差、Tm1-集热循环启动温度、TM1-集热循环停止温度，其参数值可以通过操作面板设定，T3-水箱3上部温度，T1-太阳能集热器5温度，T2-水箱3下部温度)
2.生活热水系统采用高温保护和智能变频控制。控制原理：当T设＞T3且T＜TM2时，自动启动智能变频辅助电加热模块4，当T设＜T3或T＞TM2时，自动停止智能变频辅助加热模块4。(T设-出水口45设定温度、TM2-出水口45高温保护温度，其参数值可以通过操作面板设定，T-热水出水口45温度)
3.采暖系统6采用闭环自动控制。中央处理器1根据T暖与T4的大小，自动控制采暖系统6的采暖循环泵61，从而控制室温恒定。(T暖-采暖参考温度，其参数值可以通过操作面板设定，T4-采暖回路温度)
上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统，其特征在于：包括中央处理器、温度传输模块、与水箱热水出口相连通的智能变频辅助加热模块，中央处理器接收温度传输模块的温度信号；中央处理器接收智能变频辅助加热模块的信号，并可向智能变频辅助加热模块传输加热指令信号。
2.如权利要求1所述的平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统，其特征在于：所述智能变频辅助加热模块包括安装在壳体内的发热体、位于壳体进水口上的流量传感器、位于壳体出水口上的温度传感器，且壳体进水口与水箱热水出口相对接。
3.如权利要求1或2所述的平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统，其特征在于：所述温度传输模块包括安装在水箱热水出口处的温度传感器T3。
4.如权利要求3所述的平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统，其特征在于：还包括显示操作面板、安装在太阳能集热器的介质回水管上的集热系统循环泵、压力表，且集热系统循环泵接收中央处理器的控制信号。
5.如权利要求4所述的平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统，其特征在于：所述温度传输模块还包括安装在太阳能集热器输出端上的温度传感器T1，安装在水箱上且位于介质进口、介质出口之间的温度传感器T2，安装在采暖系统回路上的温度传感器T4。
6.如权利要求2或5所述的平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统，其特征在于：所述发热体为水电隔离式发热体。
7.如权利要求6所述的平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统，其特征在于：所述发热体采用铝钛合金材料制成，且为双程式加热。
8.如权利要求7所述的平板太阳能单路循环智能变频辅助加热控制系统，其特征在于：所述显示操作面板、集热系统循环泵、压力表、中央处理器、智能变频辅助加热模块共同安装在箱体内。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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