CN104075458A - 一种太阳能和市电相结合的水箱加热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能和市电相结合的水箱加热系统，包括水箱、水箱加热管、太阳能集热器、太阳能电池板、充电装置、电源选择装置、逆变器和蓄电池，太阳能集热器安装在水箱上，水箱加热管安装在水箱内部，水箱加热管通过电源选择装置分别与逆变器、市电连接，逆变器与蓄电池连接，太阳能电池板通过充电装置与蓄电池连接。本发明能够满足人们日常生活用水的需要，能够降低对电网电能的消耗，能够有效的缓解用电紧张；通过电源选择装置可以将用电时间转移到谷电期，从而减少日常的用电支出；通过温度控制装置可将供热水箱中的水控制在一定温度，当需要使用时，无需重新加热，方便快捷。
Description
技术领域
本发明属于电力领域，具体是指一种太阳能和市电相结合的水箱加热系统。
背景技术
太阳能一般是指太阳光的辐射能量，是一种重要的绿色资源，具有丰富、洁净、安全等优点。目前，对太阳能的利用主要表现为对太阳能热力的使用，使用太阳能可对水进行加热，将水加热到日常生活所需温度，以满足人们日常生活的需要。但是，由于太阳能的不稳定性，使用太阳能对水加热通常不能满足人们日常用水需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能和市电相结合的水箱加热系统，以克服现有技术的不足，满足人们日常生活用水的需要。
本发明通过下述技术方案实现：一种太阳能和市电相结合的水箱加热系统，包括水箱、水箱加热管、太阳能集热器、太阳能电池板、充电装置、电源选择装置、逆变器和蓄电池，太阳能集热器安装在水箱上，水箱加热管安装在水箱内部，水箱加热管通过电源选择装置分别与逆变器、市电连接，逆变器与蓄电池连接，太阳能电池板通过充电装置与蓄电池连接。本发明的其他结构，为所属技术领域的公知常识，这里不再详细赘述。
在本发明中，太阳能集热器将太阳光聚集，从而产生高温对水箱内的水进行加热。太阳能电池板通过吸收太阳光，将太阳辐射通过光电效应直接或间接转换成电能，电能通过充电装置储存到蓄电池中。水箱加热管安装在水箱内部，当需要对水箱内水进行加热时，电源选择装置选择一种供电电源。供电电源包括市电以及蓄电池，其中蓄电池需经逆变器转换为交流电后方可使用。供电电源接入后，水箱加热管开始工作，产生热量，对水进行加热。
为了更好的实现本发明，所述电源选择装置包括微处理器、时钟电路、电压检测电路和控制器，所述微处理器分别与时钟电路、电压检测电路、控制器连接，所述电压检测电路与蓄电池连接。在实际使用，为了缓解用电高峰时的用电紧张，在我国很多地区都将市电分为峰电期和谷电期，其中峰电期电价远高于谷电期电价。通过微处理器分别与时钟电路、控制器连接，时钟电路给予微处理器时钟信号，能够大幅度降低用电支出。当市电处于峰电期时，微处理器做出处理，控制器控制电源选择装置，将蓄电池接入水箱加热管的工作电路；当市电处于谷电期时，微处理器做出处理，控制器控制电源选择装置，将市电接入水箱加热管的工作电路。此外，由于微处理器与电压检测电路连接，电压检测电路与蓄电池连接，当蓄电池电量不足时，蓄电池电压开始下降。当蓄电池电压下降到蓄电池保护电压时，微处理器做出处理，控制器控制电源选择装置，将市电接入水箱加热管的工作电路，从而能够达到保护蓄电池的目的，避免蓄电池发生过放，从而影响工作性能。
为了更好的实现本发明，所述电源选择装置还包括触摸屏，所述触摸屏与微处理器连接。由于触摸屏与微处理器连接，因而通过触摸屏可快速便捷的设置微处理器参数，这些参数包括峰电期、谷电期以及蓄电池保护电压。
为了更好的实现本发明，所述电源选择装置还包括复位电路，所述复位电路与微处理器连接。在实际使用中，水箱加热系统通常需要长期使用，为了减少由于程序跑偏导致的系统故障，通过设置复位电路可以使程序恢复初始状态，减少系统故障。
为了更好的实现本发明，所述水箱的数量为两个，两个水箱分别为供热水箱和集热水箱，所述供热水箱和集热水箱通过循环水泵连接，所述集热水箱带有补水系统，所述集热水箱与补水水泵连接，所述供热水箱带有缺水保护系统。一般来说，自来水通常低于室温，通过使用集热水箱储水集热，可以使进入供热水箱中的水的温度不低于自然状态下的自来水温度。由于使进入供热水箱中的水的温度不低于自然状态下的自来水温度，因而加热供热水箱中的水所需的电能更少，能够通过减少用电总量减少用电支出。
为了更好的实现本发明，所述供热水箱设有温度控制装置，所述温度控制装置包括单片机、键盘、显示器、温度传感器、模数转换器、驱动电路和控制开关，所述单片机分别与键盘、显示器、模数转换器、驱动电路连接，所述温度传感器与模数转换器连接，所述驱动电路与控制开关连接。通过温度控制装置可将供热水箱中的水控制在一定温度，当需要使用时，可直接使用供热水箱中的热水，而无需重新加热，更为方便快捷。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明能够满足人们日常生活用水的需要，能够降低对电网电能的消耗，能够有效的缓解用电紧张；
（2）本发明通过电源选择装置可以减少水箱加热系统的峰电期用电量，将用电时间转移到谷电期，从而减少日常的用电支出；
（3）本发明通过温度控制装置可将供热水箱中的水控制在一定温度，当需要使用时，可直接使用供热水箱中的热水，而无需重新加热，更为方便快捷。
附图说明
图1为电源选择装置的结构示意图。
图2为温度控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地，详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
一种太阳能和市电相结合的水箱加热系统，包括水箱、水箱加热管、太阳能集热器、太阳能电池板、充电装置、电源选择装置、逆变器和蓄电池，太阳能集热器安装在水箱上，水箱加热管安装在水箱内部，水箱加热管通过电源选择装置分别与逆变器、市电连接，逆变器与蓄电池连接，太阳能电池板通过充电装置与蓄电池连接。
在本发明中，太阳能集热器将太阳光聚集，从而产生高温对水箱内的水进行加热。太阳能电池板通过吸收太阳光，将太阳辐射通过光电效应直接或间接转换成电能，电能通过充电装置储存到蓄电池中。水箱加热管安装在水箱内部，当需要对水箱内水进行加热时，电源选择装置选择一种供电电源。供电电源包括市电以及蓄电池，其中蓄电池需经逆变器转换为交流电后方可使用。供电电源接入后，水箱加热管开始工作，产生热量，对水进行加热。
实施例2：
参见图1，本实施例在实施例1的基础上，所述电源选择装置包括微处理器、时钟电路、电压检测电路和控制器，所述微处理器分别与时钟电路、电压检测电路、控制器连接，所述电压检测电路与蓄电池连接。在实际使用，为了缓解用电高峰时的用电紧张，在我国很多地区都将市电分为峰电期和谷电期，其中峰电期电价远高于谷电期电价。通过微处理器分别与时钟电路、控制器连接，时钟电路给予微处理器时钟信号，能够大幅度降低用电支出。当市电处于峰电期时，微处理器做出处理，控制器控制电源选择装置，将蓄电池接入水箱加热管的工作电路；当市电处于谷电期时，微处理器做出处理，控制器控制电源选择装置，将市电接入水箱加热管的工作电路。此外，由于微处理器与电压检测电路连接，电压检测电路与蓄电池连接，当蓄电池电量不足时，蓄电池电压开始下降。当蓄电池电压下降到蓄电池保护电压时，微处理器做出处理，控制器控制电源选择装置，将市电接入水箱加热管的工作电路，从而能够达到保护蓄电池的目的，避免蓄电池发生过放，从而影响工作性能。
为了更好的实现本发明，所述电源选择装置还包括触摸屏，所述触摸屏与微处理器连接。由于触摸屏与微处理器连接，因而通过触摸屏可快速便捷的设置微处理器参数，这些参数包括峰电期、谷电期以及蓄电池保护电压。
为了更好的实现本发明，所述电源选择装置还包括复位电路，所述复位电路与微处理器连接。在实际使用中，水箱加热系统通常需要长期使用，为了减少由于程序跑偏导致的系统故障，通过设置复位电路可以使程序恢复初始状态，减少系统故障。本实施例的其他部分与实施例1相同，不再赘述。
实施例3：
参见图2，本实施例在上述实施例的基础上，所述水箱的数量为两个，两个水箱分别为供热水箱和集热水箱，所述供热水箱和集热水箱通过循环水泵连接，所述集热水箱带有补水系统，所述集热水箱与补水水泵连接，所述供热水箱带有缺水保护系统。一般来说，自来水通常低于室温，通过使用集热水箱储水集热，可以使进入供热水箱中的水的温度不低于自然状态下的自来水温度。由于使进入供热水箱中的水的温度不低于自然状态下的自来水温度，因而加热供热水箱中的水所需的电能更少，能够通过减少用电总量减少用电支出。
为了更好的实现本发明，所述供热水箱设有温度控制装置，所述温度控制装置包括单片机、键盘、显示器、温度传感器、模数转换器、驱动电路和控制开关，所述单片机分别与键盘、显示器、模数转换器、驱动电路连接，所述温度传感器与模数转换器连接，所述驱动电路与控制开关连接。通过温度控制装置可将供热水箱中的水控制在一定温度，当需要使用时，可直接使用供热水箱中的热水，而无需重新加热，更为方便快捷。本实施例的其他部分与实施例1相同，不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种太阳能和市电相结合的水箱加热系统，其特征在于：包括水箱、水箱加热管、太阳能集热器、太阳能电池板、充电装置、电源选择装置、逆变器和蓄电池，所述太阳能集热器安装在水箱上，所述水箱加热管安装在水箱内部，所述水箱加热管通过电源选择装置分别与逆变器、市电连接，所述逆变器与蓄电池连接，所述太阳能电池板通过充电装置与蓄电池连接。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能和市电相结合的水箱加热系统，其特征在于：所述电源选择装置包括微处理器、时钟电路、电压检测电路和控制器，所述微处理器分别与时钟电路、电压检测电路、控制器连接，所述电压检测电路与蓄电池连接。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能和市电相结合的水箱加热系统，其特征在于：所述电源选择装置还包括触摸屏，所述触摸屏与微处理器连接。
4.根据权利要求2所述的一种太阳能和市电相结合的水箱加热系统，其特征在于：所述电源选择装置还包括复位电路，所述复位电路与微处理器连接。
5.根据权利要求1或2所述的一种太阳能和市电相结合的水箱加热系统，其特征在于：所述水箱的数量为两个，两个水箱分别为供热水箱和集热水箱，所述供热水箱和集热水箱通过循环水泵连接，所述集热水箱带有补水系统，所述集热水箱与补水水泵连接，所述供热水箱带有缺水保护系统。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能和市电相结合的水箱加热系统，其特征在于：所述供热水箱设有温度控制装置，所述温度控制装置包括单片机、键盘、显示器、温度传感器、模数转换器、驱动电路和控制开关，所述单片机分别与键盘、显示器、模数转换器、驱动电路连接，所述温度传感器与模数转换器连接，所述驱动电路与控制开关连接。
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