CN103983027B - 太阳能热水器电加热控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了太阳能热水器电加热控制装置，包括太阳能集热器、与太阳能集热器连接的储热水箱、太阳能热水器电加热控制单元和测量单元，测量单元包括温度测量探头、太阳辐照表、数据采集仪和水温太阳辐照度处理分析系统，太阳能辐照表安装于太阳能集热器采光面平行位置，水温太阳辐照度处理分析系统接收温度测量探头和太阳能辐照表测得并经过数据采集仪转换为数字信号的储热水箱水温太阳辐照度信息，储热水箱内设有温度测量探头，温度测量探头与数据采集仪相连，数据采集仪与水温太阳辐照度处理分析系统相连。本发明的有益效果是：实现了太阳能热水器电加热的自动控制和远程控制，提高了太阳能热水器的使用效率。

Description

太阳能热水器电加热控制装置
技术领域
本发明涉及一种电加热控制装置，尤其涉及一种太阳能热水器电加热控制装置。
背景技术
太阳能热水器电加热控制装置是太阳能热水器的辅助装置。当太阳辐照过低时，太阳能热水器水箱中的水无法通过太阳辐照能量加热，这时通常采用电加热措施对水箱中的水进行加热。通常，白天人们外出活动家中无人，无法实时了解太阳辐照情况、太阳能热水器水箱中的水温等情况，当太阳辐照度低、太阳能热水器水箱中的水温也低时，不能及时的打开电加热器，导致在需要使用生活热水时不能及时获得。这样就大大降低了太阳能热水器的使用效率，影响人们的生活品质。
因此，为解决上述问题，特提供一种新的技术方案。
发明内容
本发明提供一种太阳能热水器电加热控制装置。
本发明采用的技术方案是：
太阳能热水器电加热控制装置，包括太阳能集热器、与太阳能集热器连接的储热水箱、太阳能热水器电加热控制单元和测量单元，所述测量单元包括温度测量探头、太阳辐照表、数据采集仪和水温太阳辐照度处理分析系统，所述太阳能辐照表安装于太阳能集热器采光面平行位置，所述水温太阳辐照度处理分析系统接收温度测量探头和太阳能辐照表测得并经过数据采集仪转换为数字信号的储热水箱水温太阳辐照度信息，所述储热水箱内设有温度测量探头，所述温度测量探头与数据采集仪相连，所述数据采集仪与水温太阳辐照度处理分析系统相连，所述水温太阳辐照度处理分析系统与太阳能热水器电加热控制单元相连。
所述太阳能热水器电加热控制单元包括电加热器和电加热控制器，所述电加热器位于储热水箱内部且通过外部的电加热控制器控制，所述电加热器与电加热控制器通过电连接。
所述温度测量探头为温度传感器。
所述数据采集仪将温度测量探头和太阳辐照表测得模拟信号转换为数字信号输入给水温太阳辐照度处理分析系统。
所述电加热控制器与水温太阳辐照度处理分析系统通过电连接。
本发明的有益效果是：温度测量探头检测所述储热水箱内的水温，通过太阳辐照表检测实时太阳辐照度；当储热水箱内的水温低于预期值且太阳辐照度低，无法通过太阳能有效加热储热水箱中的水时，水温、太阳辐照度处理及分析系统发出电加热指令至电加热控制器，电加热控制器发出电加热指令，开启电加热器对储热水箱中的水加热，实现了太阳能热水器电加热的自动控制和远程控制，提高了太阳能热水器的使用效率，通过测量实时太阳辐照度、加热水箱中的水温，控制装置通过程序分析，自动控制电加热器开关，以满足在特定时间的用热水需求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明的结构示意图。
其中：1、温度测量探头，2、太阳辐照表，3、数据采集仪，4、水温太阳福照度处理及分析系统，5、太阳能热水器电加热控制单元，6、太阳能集热器，7、储热水箱，8、电加热控制器，9、电加热器。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。
如图1所示，本发明的太阳能热水器电加热控制装置，包括太阳能集热器6、与太阳能集热器6连接的储热水箱7、太阳能热水器电加热控制单元5和测量单元，测量单元包括温度测量探头1、太阳辐照表2、数据采集仪3和水温太阳辐照度处理分析系统4，太阳能辐照表2安装于太阳能集热器6采光面平行位置，用于测量集热器6所在位置的太阳辐照度，水温太阳辐照度处理分析系统4为一台电脑，水温太阳辐照度处理分析系统4接收温度测量探头1和太阳能辐照表2测得并经过数据采集仪3转换为数字信号的储热水箱水温太阳辐照度信息，并对所述储热水箱水温、太阳辐照度信息进行处理及分析，并在储热水箱7水温低于预期值且太阳辐照度低于标准值，集热器6无法利用太阳能有效加热储热水箱7中的水时，发出电加热指令至电加热控制器8，通过电加热控制器8发出电加热指令，控制电加热器9对储热水箱7中的水加热，储热水箱7内设有温度测量探头1，温度测量探头1与数据采集仪3相连，数据采集仪3与水温太阳辐照度处理分析系统4相连，水温太阳辐照度处理分析系统4与太阳能热水器电加热控制单元5相连；太阳能热水器电加热控制5单元包括电加热器9和电加热控制器8，电加热器9位于储热水箱7内部且通过外部的电加热控制器8控制，电加热器9与电加热控制器8通过电连接，电加热器9的开关状态及加热功率由所述电加热控制器8控制；
温度测量探头1为温度传感器，置于储热水箱7内，用于检测储热水箱内的水温，温度测量探头1也可以为其它输出电信号的温度传感器；
数据采集仪3将温度测量探头1和太阳辐照表2测得模拟信号转换为数字信号输入给水温太阳辐照度处理分析系统4；
电加热控制器8与水温太阳辐照度处理分析系统4通过电连接，两者之间的连接方式也可以采用无线连接方式，水温太阳辐照度处理分析系统4向电加热控制器8发出开关及加热功率指令。
本发明的有益效果是：温度测量探头检测所述储热水箱内的水温，通过太阳辐照表检测实时太阳辐照度；当储热水箱内的水温低于预期值且太阳辐照度低，无法通过太阳能有效加热储热水箱中的水时，水温、太阳辐照度处理及分析系统发出电加热指令至电加热控制器，电加热控制器发出电加热指令，开启电加热器对储热水箱中的水加热，实现了太阳能热水器电加热的自动控制和远程控制，提高了太阳能热水器的使用效率，通过测量实时太阳辐照度、加热水箱中的水温，控制装置通过程序分析，自动控制电加热器开关，以满足在特定时间的用热水需求。
本发明的工作原理：水温太阳辐照度处理分析系统4具有水温、太阳辐照度处理程序软件用于处理水温、太阳辐照度信息，其所依据的原理是:白天太阳能集热器6受太阳辐照，储热水箱7中的水温会升高，通常水温的升高与太阳辐照量成线性正相关，其系数为太阳能热水器的能效系数；到夜间失去太阳辐照水温会有所下降，下降的程度由储热水箱7的平均热损因数（W/cm3·K）决定。首先记忆当地全年不同月份晴天时整个白天太阳辐照度的分布情况，以及储热水箱7中水温的变化情况。然后将即时检测到的太阳辐照度及储热水箱7中的水温和原先晴天时的数据进行比对，预测出未来预期用水时间点的水温。电脑处理程序中设定某时间点储热水箱中水温的标准值，当预期水温低于标准值时，水温太阳辐照度处理分析系统4发出电加热信号至所述电加热控制器8。标准值的设定，可以根据需要灵活选择。可以理解的是，此电脑也可以是一个掌上电脑或智能手机。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (5)

1.太阳能热水器电加热控制装置，其特征在于：包括太阳能集热器、与太阳能集热器连接的储热水箱、太阳能热水器电加热控制单元和测量单元，所述测量单元包括温度测量探头、太阳辐照表、数据采集仪和水温太阳辐照度处理分析系统，所述太阳能辐照表安装于太阳能集热器采光面平行位置，所述水温太阳辐照度处理分析系统接收温度测量探头和太阳能辐照表测得并经过数据采集仪转换为数字信号的储热水箱水温太阳辐照度信息，所述储热水箱内设有温度测量探头，所述温度测量探头与数据采集仪相连，所述数据采集仪与水温太阳辐照度处理分析系统相连，所述水温太阳辐照度处理分析系统与太阳能热水器电加热控制单元相连。
2.根据权利要求1所述的太阳能热水器电加热控制装置，其特征在于：所述太阳能热水器电加热控制单元包括电加热器和电加热控制器，所述电加热器位于储热水箱内部且通过外部的电加热控制器控制，所述电加热器与电加热控制器通过电连接。
3.根据权利要求1所述的太阳能热水器电加热控制装置，其特征在于：所述温度测量探头为温度传感器。
4.根据权利要求1所述的太阳能热水器电加热控制装置，其特征在于：所述数据采集仪将温度测量探头和太阳辐照表测得模拟信号转换为数字信号输入给水温太阳辐照度处理分析系统。
5.根据权利要求1所述的太阳能热水器电加热控制装置，其特征在于：所述电加热控制器与水温太阳辐照度处理分析系统通过电连接。
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