CN102679584A - 一种用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统及方法 - Google Patents

一种用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统及方法 Download PDF

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王海涛
吕正君
许本波
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Abstract

本发明涉及一种用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统及其控制方法，其包括热水器水箱内的加热管，加热管与市电连接，其特征在于，还包括光伏组件、转换开关和控制装置，所述转换开关连接于加热管与市电之间，所述光伏组件通过转换开关与加热管连接，所述控制装置连接于热水器水箱与转换开关之间，以控制转换开关与市电连接或断开。本发明控制方法是在阳光充足的条件下通过光伏组件可以达到对水箱加热，满足热水需求；在光照不良时光伏组件所提供的加热能力不足以满足水箱水温要求时，控制装置通过转换开关使用传统市电加热的方式进行水箱加热。通过两种电力的互补可以满足热水供给，同时节约传统电力消耗，达到节能环保的目的。

Description

一种用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统及方法
 
技术领域
本发明涉及太阳能热水器的技术领域，特别是涉及一种用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统及其控制方法。
背景技术
目前，热水器大都采用传统电力进行加热，传统电力的消耗不仅意味着对环境的污染和资源消耗，也存在安全问题，成本上也相对较高。光伏组件可以通过采集源源不断的光照能量对热水器进行直流加热，在一般光照条件下可以满足正常洗浴要求；光照情况不佳的情况下，可以通过启动传统市电加热进行二次加热。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统及其控制方法,在光照条件良好的情况下仅靠光伏组件加热，满足洗浴用水要求，从而达到节能环保的目的；在光照不良的情况下，可以启动传统市电加热进行二次加热，更好地解决光照不良的热水问题。
为解决上述技术问题，本发明第一个技术方案是：
提供一种用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统，包括热水器水箱内的加热管，加热管与市电连接，其特征在于，还包括光伏组件、转换开关和控制装置，所述转换开关连接于加热管与市电之间，所述光伏组件通过转换开关与加热管连接，所述控制装置连接于热水器水箱与转换开关之间，以控制转换开关与市电连接或断开。
进一步的，上述用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统中，所述控制装置还连接有蜂鸣报警装置。
本发明第二个技术方案是：提供上述用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：光伏组件对热水器水箱内的加热管进行直流加热；
步骤2：控制装置采集热水器水箱数据；
步骤3：用水时控制装置判定热水器水箱水温是否满足设定用水温度，根据判定结果分为：转到步骤5不进行传统市电加热或进入步骤4给出传统市电加热继续加热的指示；
步骤4：控制装置判定水箱水温小于设定用水温度，给出指令继续进行传统市电加热，达到设定温度停止加热；
步骤5：光照强度满足需要，不进行传统市电加热。
进一步的，上述用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统的控制方法中，所述光伏组件负载加热管功率为P1介于150～500W之间；传统市电负载加热管功率P2为1500W或3000W。
进一步的，上述用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统的控制方法中，所述控制装置采集热水器水箱数据包括水温、水位信息。
进一步的，上述用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统的控制方法中，所述控制装置还连接有蜂鸣报警装置, 当控制装置采集水位低于50%时，蜂鸣报警装置发出报警声，同时不进行传统市电加热。
进一步的，上述用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统的控制方法中，所述设定用水温度为60℃。
与现有技术相比，本发明相对于现有技术的有益效果是：
本发明在光照良好的情况下进行光伏直流加热，利用源源不断的光照能量进行热水器加热, 在光照不足时进行传统市电加热方式，满足洗浴要求的同时最大程度上减少传统电力消耗达到热水供给的目的。
附图说明
图1为本发明的系统连接框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明公开一种用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统，包括热水器水箱内的加热管，加热管与市电连接，还包括光伏组件、转换开关和控制装置，所述转换开关连接于加热管与市电之间，所述光伏组件通过转换开关与加热管连接，所述控制装置连接于热水器水箱与转换开关之间，以控制转换开关与市电连接或断开。控制装置还连接有蜂鸣报警装置（图中未画出）。
本发明公开上述用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统的控制方法，其包括如下步骤：
步骤1：光伏组件对热水器水箱内的加热管进行直流加热；
步骤2：控制装置采集热水器水箱数据；
步骤3：用水时控制装置判定热水器水箱水温是否满足设定用水温度，根据判定结果分为：转到步骤5不进行传统市电加热或进入步骤4给出传统市电加热继续加热的指示；
步骤4：控制装置判定水箱水温小于设定用水温度，给出指令继续进行传统市电加热，达到设定温度停止加热；
步骤5：光照强度满足需要，不进行传统市电加热。
上述用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统的控制方法中，当所述光伏组件负载加热管功率为P1介于150～500W之间；传统市电负载加热管功率P2为1500W或3000W。
上述用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统的控制方法，其特征在于，所述控制装置采集热水器水箱数据包括水温、水位信息。当控制装置采集水位低于50%时，蜂鸣报警装置发出报警声，同时不进行传统市电加热。所述设定用水温度为60℃。
本发明在光照良好的情况下可以依靠光伏直流加热满足洗浴要求，当光照不良时通过启动传统市电加热进行二次加热。此加热方式可最大程度上减少传统电力消耗，既能得到洗浴所需热水，又达到节能环保的目的。

Claims (7)

1.一种用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统，包括热水器水箱内的加热管，加热管与市电连接，其特征在于，还包括光伏组件、转换开关和控制装置，所述转换开关连接于加热管与市电之间，所述光伏组件通过转换开关与加热管连接，所述控制装置连接于热水器水箱与转换开关之间，以控制转换开关与市电连接或断开。
2.根据权利要求1所述的用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统，其特征在于，所述控制装置还连接有蜂鸣报警装置。
3.根据权利要求1所述的用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：光伏组件对热水器水箱内的加热管进行直流加热；
步骤2：控制装置采集热水器水箱数据；
步骤3：用水时控制装置判定热水器水箱水温是否满足设定用水温度，根据判定结果分为：转到步骤5不进行传统市电加热或进入步骤4给出传统市电加热继续加热的指示；
步骤4：控制装置判定水箱水温小于设定用水温度，给出指令继续进行传统市电加热，达到设定温度停止加热；
步骤5：光照强度满足需要，不进行传统市电加热。
4.根据权利要求3所述的用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统的控制方法，其特征在于，所述光伏组件负载加热管功率为P1介于150～500W之间；传统市电负载加热管功率P2为1500W或3000W。
5.根据权利要求3所述的用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统的控制方法，其特征在于，所述控制装置采集热水器水箱数据包括水温、水位信息。
6.根据权利要求5所述的用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统的控制方法，其特征在于，所述控制装置还连接有蜂鸣报警装置, 当控制装置采集水位低于50%时，蜂鸣报警装置发出报警声，同时不进行传统市电加热。
7.根据权利要求3至6任一项所述的用于热水器的光伏加热与传统市电加热互补的控制系统的控制方法，其特征在于，所述设定用水温度为60℃。
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