CN104832971B - 一种基于太阳能和电能的电加热系统及方法 - Google Patents

一种基于太阳能和电能的电加热系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于太阳能和电能的电加热系统及方法,其包括太阳能采集装置、太阳能集热水箱、电加热装置以及远程控制器,所述太阳能采集装置与所述电加热装置电连接,所述远程控制器与所述电加热装置通讯连接,所述太阳能集热水箱的出水口连接所述电加热装置的入水口;太阳能采集装置包括太阳能光伏发电板、电压管理模块以及蓄电池,电加热装置包括壳体以及设置在所述壳体内部的加热体。本发明设置有太阳能集热水箱及电加热装置,并设置有温度传感器,采集实时水温,对电加热装置进行控制,达到节省能源的目的。

Description

一种基于太阳能和电能的电加热系统及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种采暖装置,具体的涉及一种基于太阳能和电能的电加热系统及方 法。
背景技术
[0002] 在我国北方地区冬季存在采暖需求,城市地区通常采用燃煤集中供暖的方式,但 这种方式存在供暖效率低造价成本高,管网普及率有限,不能满足城市发展需求等问题,所 以不少的建筑小区花园和不少家庭不能接入到集中供暖的管网中。在城市部分地区和广大 农村地区家庭还是采用燃煤或天然气等方式以家庭为单位进行自采暖,这一方面存在着环 境污染的问题,另一方面也容易因空气不够通畅而造成燃烧不充分,从而引起一氧化碳中 毒事故时有发生。传统的燃煤采暖炉不便于分时段供暖,不利于节能,而且污染严重。
[0003] 随着能源和环境问题的日益严峻,冬季采暖的发展趋势逐渐向电采暖方式转移。 市面上也出现了电热暖气炉,但存在产品结构复杂,水电不分离、电热转换效率低等诸多问 题,使这类产品未能得到普及推广。
[0004] 另一方面,现有的采暖装置一般都是采用电能进行供热,不利于保护环境,节约能 源,而如果单独采用太阳能供热,则容易出现反季节利用问题,通常认为是不具有实际应用 价值的。
[0005]现有技术中还有一些生活热水加热装置与太阳能集热水箱进行结合,在太阳能充 足的季节,可以直接采用太阳能集热水箱提供生活热水。太阳能集热水箱能够将太阳能转 化为热能存储在储水箱中,在需要时为用户提供生活用热水。
[0006] 这种解决方案只利用到太阳能转化为热能,而且在冬季环境温度低的情况下,太 阳能转化出的热能在环境中散失比较高,实用价值不高。
[0007] 此外在采暖季节,电采暖炉对电能的需要量很大,这样的解决方案对冬季电采暖 的节能没有任何帮助。
发明内容
[0008] 基于上述提到的现有的电加热装置存在的缺点,提供一种基于太阳能和电能的电 加热系统,能够采用太阳能和电能双重功能加热,在太阳充足时,收集太阳能进行加热,并 将太阳能转换为电能进行存储,节省能源,保护环境。另一方面,电加热装置结构简单,使用 方便,具有防干烧、防高温及防冻等功能,加热速度快,效率高,并且能根据需要调节功率, 使用寿命长。
[0009]具体的,本发明提供一种基于太阳能和电能的电加热系统,其包括太阳能采集装 置、太阳能集热水箱以及电加热装置,所述太阳能采集装置与所述电加热装置电连接,所述 太阳能集热水箱的出水口连接所述电加热装置的入水口;
[0010]所述太阳能采集装置包括太阳能光伏发电板、电压管理模块以及蓄电池,
[0011]所述太阳能光伏发电板还包括核心CPU模块,核心CPU模块包括第一单片机和外围 电路,弟一单片机的一组10的输出端口连接p丽驱动芯片的输入端,所述PWM驱动芯片的输 出端连接IGBT绝缘栅双极型晶体管的控制端,用于控制所述犯价绝缘栅双极型晶体管的通 断,所述IGBT绝缘栅双极型晶体管连接所述太阳能光伏发电板与所述电压管理模块的输入 端,所述电压管理模块的输出端连接蓄电池,以便于所述太阳能光伏发电板将太阳能转换 为电能存储在所述蓄电池中,所述蓄电池通过逆变器将直流电转换为用于为所述电加热装 置供电的交流电;
[0012] 所述太阳能集热水箱用于向所述电加热装置供水;
[0013] 所述电加热装置包括壳体以及设置在所述壳体内部的加热体,
[00M]所述加热体包括并排设置的多根导热管、夹设在每两根导热管之间的多个PTC陶 瓷发热体、以及包围所述导热管和PTC陶瓷发热体的保护罩,其中,
[0015]每两根导热管之间夹设有多个PTC陶瓷发热体,所述PTC陶瓷发热体分为三组,分 别与三相交流电源板电气连通构成回路,从而在控制模块的控制下发热和停止发热,PTC发 热体外部包覆有电气绝缘漆;
[0016]所述控制模块还设置有电压采集模块,用于采集所述蓄电池电压以判断是否开启 市电供电,当电压低于预定电压时,所述控制模块开启市电供电。
[0017] 优选地,还包括远程控制器,所述远程控制器与所述电加热装置通讯连接。
[0018] 优选地,所述电加热系统包括生活用热水功能和采暖功能。
[0019] 优选地,所述太阳能集热水箱的出水口与所述电加热装置的入水口的连接处设置 有电磁阀;
[0020] 所述电加热装置壳体内部设置有电源板、控制模块以及通讯模块,所述壳体的外 表面设置有操作面板以及显示屏;
[0021] 所述加热体的液体流出口处设置有第一温度传感器以及过温保护装置,所述加热 体的液体流入口处设置有第二温度传感器,所述第一温度传感器、第二温度传感器以及过 温保护装置通过电源线与所述蓄电池连接,
[0022] 所述控制模块通过所述第一温度传感器采集所述加热体的实时水温并根据预先 设置的第一温度阈值对实时水温进行比较,判断是否进入炉体超温保护工作模式;
[0023] 所述控制模块通过所述第二温度传感器采集的加热体的液体流入口处实时水温 并根据预先设置的温度阈值对实时水温进行比较,判断是否控制加热体开始工作或进入太 阳能集热水箱超温保护工作模式。
[0024] 优选地,所述通讯模块将所述第一温度传感器采集到的实时水温上传至所述远程 控制器,所述远程控制器根据预先设置的第三温度阈值与实时水温进行比较,判断是否开 启防冻保护。
[0025] 优选地,当所述第一温度传感器采集到的实时水温超过第一温度阈值时,所述控 制模块控制所述过温保护装置自动切断所述加热体的电源,并控制电加热装置的小功率水 栗进入工作状态,为电加热装置补充冷水。
[0026] 优选地,所述第二温度传感器采集的加热体的液体流入口处实时水温低于40度 时,控制模块控制加热体开始工作,当所述第二温度传感器采集的加热体的液体流入口处 实时水温高于80度时,控制模块关闭电磁阀,并控制电加热装置的小功率水栗对太阳能集 热水箱补充冷水。
[0027] 优选地,所述控制模块包括第二单片机、串口通讯芯片、继电器以及电磁阀,所述 第二单片机的一个输出端连接串口通讯芯片的输入端,串口通讯芯片的输出端连接远程控 制器的输入端,所述第二单片机的一组10 口与继电器的输入端连接,控制继电器的开关通 断,所述单片机的另一组10 口与电磁阀的输入端连接,第一温度传感器、第二温度传感器、 过温保护装置与第二单片机分别通讯连接。
[0028] 优选地,当电压低于预定电压时,所述控制模块通过继电器控制电源板工作。
[0029] 优选地,一种根据上述的基于太阳能和电能的电加热系统的电加热方法,其包括 以下步骤:
[0030] ①电加热装置根据用户需要选择生活用热水功能和采暖功能;
[0031] ②在生活用热水功能模式下,在电加热装置入口处设置第二温度传感器检测实时 水温,如果水温高于40度,接通太阳能集热水箱的出水水路,同时切断电加热装置的出水水 路,从而使得用户打开热水龙头时获得太阳能集热水箱的热水;如果水温低于40度,切断太 阳能集热水箱出水水路,同时打开电加热装置的出水水路,当用户打开热水龙头时启动加 热体工作,启动电加热体时,如果蓄电池电压高于阈值则采用蓄电池供电,如果蓄电池电压 低于阈值则采用市电供电;
[0032] ③在采暖功能模式下,如果蓄电池电压高于阈值,则采用蓄电池供电,如果蓄电池 电压低于阈值则采用市电供电。
[0033] 优选地,其还包括以下步骤:
[0034] ④当第一温度传感器采集到的实时水温超过第一温度阈值时,控制模块控制过温 保护装置自动切断加热体的电源,并控制电加热装置的小功率水栗进入工作状态,为电加 热装置补充冷水;
[0035] ⑤当第二温度传感器采集的加热体的液体流入口处实时水温高于80度时,控制模 块关闭电磁阀,并控制电加热装置的小功率水泵对太阳能集热水箱补充冷水;
[0036] ⑥通讯模块将第一温度传感器采集到的实时水温上传至远程控制器,远程控制器 根据预先设置的第三温度阈值与实时水温进行比较,当实时水温低于第三温度阈值时,电 加热装置开启防冻保护。
[0037]本发明的优点如下所述:
[0038] 本发明设置有太阳能集热水箱及电加热装置,并设置有温度传感器,采集实时水 温,对电加热装置进行控制,达到节省能源的目的。太阳能集热水箱能够为用户提供生活用 热水,当电加热系统作为功能系统时或太阳能集热水箱的水温不能达到水温阈值时,太阳 能采集装置采集太阳能,并将太阳能转换为电能储存在蓄电池中,蓄电池通过逆变器将直 流电转换为交流电,为电加热装置进行供电,当蓄电池的电量低于设定预值电量时,控制模 块控制对电加热装置进行市电供电。
[0039]另一方面,用户能够根据需要设置温度阈值以及时间,使电加热装置分时段进行 加热,满足不同家庭的需要。电加热装置设置有温度阈值,在检测到温度低于温度阈值时, 无论电加热装置处于开机状态或关机状态,控制模块控制加热体进行加热,对电加热装置 进行防冻保护。电加热装置设置有温度阈值,在检测到温度高于温度阈值时,控制模块切断 加热体电源,对电加热装置进行防高温保护,开启炉体超温保护功能,并设置有第三温度阈 值,当太阳能集热水箱内的温度超过第三温度阈值时,开启太阳能集热水箱超温保护工作 模式,对太阳能集热水箱进行超温保护。
附图说明
[0040] 图1为本发明的结构示意图;
[0041] 图2为本发明的太阳能采集装置的结构示意框图;
[0042] 图3为本发明的太阳能光伏板的电路图;
[0043] 图4为本发明的电加热装置的结构示意图;
[0044] 图5为本发明的图4的A区放大示意图;
[0045] 图6为本发明的电加热装置的结构示意框图;
[0046] 图7为本发明的电压采集模块的电路图;
[0047] 图8为本发明的控制模块的控制电路;以及 [0048]图9为本发明的供暖系统的结构示意图。
具体实施方式
[0049]下面结合附图及具体实施方式对本发明的结构及工作原理做进一步解释和说明: [0050]如图1所示,本发明提供一种基于太阳能和电能的电加热系统,其包括太阳能采集 装置1、太阳能集热水箱2、电加热装置3以及远程控制器4。本发明提供的电加热系统能够提 供生活用热水功能以及采暖功能。
[0051]太阳能采集装置1与电加热装置3电连接,远程控制器4与电加热装置3通讯连接, 太阳能集热水箱2的出水口连接电加热装置3的入水口。在阳光较强烈时,太阳能集热水箱2 内存储的水能够通过管道进入电加热装置3供用户使用,当太阳能集热水箱2内存储的水温 度过低时,电加热装置3进入工作状态,对电加热装置3内的液体进行加热。
[0052]如图2所示,太阳能采集装置1包括太阳能光伏发电板11、电压管理模块12以及蓄 电池13。太阳能光伏发电板11将太阳能转换为电能存储在蓄电池13中,蓄电池13通过逆变 器将直流电转换为供电加热装置3使用的交流电,电加热装置3工作时,优先使用蓄电池13 内部的电能,当蓄电池13中的电量小于预定电量时,电加热装置3改为市电供电,这样,在太 阳能充足时,可以达到节约电能的目的,在太阳能不充足时,利用市电供电,保证电加热系 统的正常工作。
[0053] 如图3所示,太阳能光伏发电板11还包括核心CPU模块,核心CPU模块包括单片机和 外围电路,单片机的一组10的输出端口连接所述PWM驱动芯片的输入端,所述PWM驱动芯片 的输出端连接所述IGBT绝缘栅双极型晶体管的控制端,用于控制所述IGBT绝缘栅双极型晶 体管的通断,所述IGBT绝缘栅双极型晶体管连接所述太阳能光伏发电板11与电压管理模块 12的输入端,电压管理模块12的输出端连接蓄电池I3,以便于将太阳能转变为电能存储在 蓄电池13中。
[0054] 如图4及图5所示,电加热装置3包括壳体31、设置在壳体31内部的加热体32以及控 制模块33。
[0055] 加热体32包括并排设置的多根导热管3〇3、夹设在每两根导热管3〇3之间的多个 PTC陶瓷发热体302、以及包围导热管3〇3和PTC陶瓷发热体3〇2的保护罩3〇6,多根导热管3〇3 通过设置在上部的流入管310以及设置在下部的流出管301。软化水装置100和膨胀水箱70 布置在箱体2内部,而图2中虚线示出的小功率水泵400出于装置紧凑的考虑布置在箱体外 部。在水栗400上游设置膨胀水箱70作为补水装置。在采暖炉的出水口处设置有自动排气阀 500,以自动控制采暖炉管网内的蒸汽压力处于合适的水平。水栗400以及自动排气阀500分 别设置有控制阀门401以及501。
[0056] 其中,导热管303的内壁为三层结构,最内层为铜管3031,中间层为合金铝层3032, 最外层为电气绝缘漆层。导热管增加合金铝层,增大传热速率,使得所有并联相同的导热管 能在极短的时间内将管内的水加热到适当的温度。导热管的横截面为圆形、椭圆形、方形等 适合的截面形状。
[0057] 在每两个PTC陶瓷发热体302之间设置有电极305,电极305通过引线将所述PTC陶 瓷发热体302分为三组,分别与三相交流电源板34电气连通构成回路,电源板34受控制模块 33控制从而使得在适当的条件下PTC陶瓷发热体受控发热和停止发热,在具体实施过程中, PTC发热体外部包覆有高温耐压膜和电气绝缘漆层304。导热管303和PTC陶瓷发热体302均 设置电绝缘层,使得水电分离可靠,增加系统安全性和耐用性。
[0058] 多根导热管303与多个PTC陶瓷发热体302的外周由铝合金保护罩306覆盖,在保护 罩的内表面设置有保温层307。
[0059] 太阳能集热水箱2的出水口与电加热装置3的入水口的连接处设置有电磁阀。当太 阳能集热水箱2内的液体温度过高时,控制模块33开启太阳能集热水箱超温保护工作模式, 控制模块33控制电磁阀关闭,并控制水泵400工作,对太阳能集热水箱2进行冷凝降温。
[0060] 壳体31内适当位置布置小功率栗送装置800,用于使采暖炉内流体流动加速,防止 阻塞,水栗使采暖炉内流体流动加速、防止管网堵塞、防止干烧。
[0061] 如图6所示,壳体31内部设置有电源板34、控制模块33以及通讯模块35,壳体31的 外表面设置有操作面板36以及显示屏37。操作面板36以及显示屏37通过电源线连接蓄电池 13,蓄电池13为操作面板36以及显示屏37提供电源。
[0062] 加热体32的液体流出口处设置有第一温度传感器5以及过温保护装置6,加热体32 的液体流入口处设置有第二温度传感器7,第一温度传感器5、第二温度传感器7以及过温保 护装置6通过电源线与蓄电池13连接,蓄电池13为第一温度传感器5、第二温度传感器7以及 过温保护装置6提供工作电源。
[0063] 控制模块33通过第一温度传感器5采集加热体32的实时水温并根据预先设置的第 一温度阈值对实时水温进行比较,判断是否开启超温保护。
[0064] 控制模块33通过第二温度传感器7采集的加热体的液体流入口处实时水温并根据 预先设置的温度阈值对实时水温进行比较,判断是否控制加热体32开始工作或关闭电磁 阀。
[0065] 当第一温度传感器6采集到的实时水温超过第一温度阈值时,控制模块33开启炉 体超温保护工作模式,对电加热装置进行超温保护,第二单片机332控制过温保护装置6自 动切断加热体32的电源,并控制小功率水栗进入工作状态。
[0066] 第二温度传感器7采集的加热体32的液体流入口处实时水温低于40度时,控制模 块33控制加热体32开始工作,当第二温度传感器7采集的加热体32的液体流入口处实时水 温高于80度时,控制模块33关闭电磁阀,并控制小功率水泵对太阳能集热水箱2进行冷却。
[0067] 当第一温度传感器6采集到的实时水温低于第三温度阈值时,在本实施例中,第三 温度阈值为5度,无论电加热装置3是否处于开机状态,控制模块33控制加热体32进行加热, 对电加热装置3进行防冻保护。
[0068] 壳体31的外部设置有操作按键,操作按键包括开/关键、设置键、上/下键、运行模 式选择键,以及保存键,用户通过操作按键对电加热装置进行设置,用户能够对开机时间和 关机时间进行设置,在全天24小时内分时段设置开机状态,分时段设置的具体运行时段可 以由用户自行设定,例如用户为上班族,可根据中午在家和不在家的情况设置不同加热时 段,前者可以为4:00-7:00,16:00-20:00,23:00-0:00,后者则可以为3:00-7:00,10:00-12: 00,17:00-21:00。并且可以根据需要设置该时段内的水温要求,第二单片机332根据该水温 要求设置第三温度阈值,当第一温度传感器5采集到的实时水温低于第三温度阈值时,控制 模块33控制加热体32进入工作状态,对电加热装置进行加热,使电加热装置的实时水温保 持在用户设置的第三温度阈值以上。
[0069] 如图8所示,控制模块33包括第二单片机332、串口通讯芯片、继电器以及电磁阀, 第二单片机332的一个输出端连接串口通讯芯片的输入端,串口通讯芯片的输出端连接远 程控制器的输入端单片机的一组10 口与继电器的输入端连接,控制继电器的开关通断,单 片机的另一组10 口与电磁阀的输入端连接。第一温度传感器5、第二温度传感器7、过温保护 装置6与第二单片机分别通讯连接。
[0070] 下面结合附图及具体实施例对本发明的工作原理做进一步解释说明:
[0071] 根据用户的需要与选择,电加热装置3可以选择生活用热水功能和采暖功能,在生 活用热水功能下,电加热装置3能够为用户提供生活用热水,太阳能集热水箱2中的热水直 接为用户提供。
[0072] 1、在生活用热水功能模式下,在电加热装置3入口处设置第二温度传感器检测从 太阳能集热水箱沖流出水的实时水温,如果水温高于40度,控制模块33自动接通太阳能集 热水箱的出水水路,同时切断电加热装置的出水水路,从而使得用户打开热水龙头时能够 获得太阳能集热水箱的热水;如果水温低于40度,控制模块33则切断太阳能集热水箱出水 水路,同时打开电加热装置3的出水水路,当用户打开热水龙头时启动加热体32工作,启动 电加热体32时,如果蓄电池电压高于预先设定的电压阈值则采用蓄电池供电,如果蓄电池 电压低于预先设定的电压阈值即蓄电池剩余电量过低则采用市电供电;
[0073] 2、在采暖功能模式下,当第一温度传感器采集到的实时水温超过第一温度阈值70 度时,控制模块33开启炉体超温保护工作模式,控制模块33控制过温保护装置自动切断加 热体的电源,并控制电加热装置3的小功率水泵进入工作状态,为电加热装置3补充冷水,防 止干烧及高温,对电加热装置3进行保护,延长了整个装置的使用寿命。
[0074] 当第二温度传感器采集的加热体的液体流入口处实时水温高于80度时,控制模块 33开启太阳能集热水箱超温保护工作模式,控制模块33关闭电磁阀,并控制电加热装置3的 小功率水栗对太阳能集热水箱2补充冷水,对太阳能集热水箱2进行降温保护。
[0075] 通讯模块将第一温度传感器采集到的实时水温上传至远程控制器,远程控制器根 据预先设置的第三温度阈值与实时水温进行比较,当实时水温低于第三温度阈值即5度时, 电加热装置3开启防冻保护。
[0076] 在采暖功能模式下,如果蓄电池电压高于阈值,则采用蓄电池供电,如果蓄电池电 压低于阈值则采用市电供电。 L0077J如图7所示,控制模块33还设置有电压采集模块,用于采集蓄电池电压,当电压低 于预定电压时,控制模块33通过继电器控制电源板34工作,为电加热装置3进行市电供电, 使加热体32工作。
[0078]电压采集模块包括运算放大器以及ADC模数转换器,运算放大器的输入端连接蓄 电池的输出端,用于将蓄电池的电压信号放大,所述ADC模数转换器的输入端连接运算放大 器的输出端,用于将所述运算放大器输出的模拟信号转变为数字信号,所述第二单片机的 一组10 口与所述ADC模数转换器通讯连接。
[0079]本发明的另一个目在于进行电加热功能,提供一种电加热供暖系统,其包括电加 热装置3以及散热装置700,电加热装置的出水口连接散热装置700的进水口,散热装置700 为暖气片,设置有中央控制中心对多个电加热供暖系统进行管理,中央控制中心通过以太 网连接多个电加热供暖系统的远程控制器4,中央控制中心对多个远程控制器4进行控制, 并采集多个电加热装置的实时温度,了解多个电加热装置的采暖效果,并根据采暖效果,计 算需要工作的加热体32个数,对多个电加热装置3进行统一控制,并对电加热装置3的工作 进行远程监控,保证多个电加热装置的正常工作,并达到节省电能的目的。
[0080] 图9示出了一个电加热供暖系统的实施方式,其为蓄热式地盘管采暖方式,散热装 置700为蓄热水箱,在实际应用中,可以设置第三温度传感器71对散热装置的实时温度进行 采集,电加热装置3对加热体32进行加热,加热后的生活用水经过导管进入蓄热水箱进行存 储,供用户使用。
[0081] 最后应说明的是:以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案,而非对其 限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: 其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或全部技术特征进 行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方 案的范围。

Claims (8)

1.一种基于太阳能和电能的电加热系统,其特征在于:其包括太阳能采集装置、太阳能 集热水箱以及电加热装置,所述太阳能采集装置与所述电加热装置电连接,所述太阳能集 热水箱的出水口连接所述电加热装置的入水口; 所述太阳能采集装置包括太阳能光伏发电板、电压管理模块以及蓄电池, 所述太阳能光伏发电板还包括核心CPU模块,核心CPU模块包括第一单片机和外围电 路,第一单片机的一组10的输出端口连接PWM驱动芯片的输入端,所述PWM驱动芯片的输出 端连接IGBT绝缘栅双极型晶体管的控制端,用于控制所述IGBT绝缘栅双极型晶体管的通 断,所述IGBT绝缘栅双极型晶体管连接所述太阳能光伏发电板与所述电压管理模块的输入 端,所述电压管理模块的输出端连接蓄电池,以便于所述太阳能光伏发电板将太阳能转换 为电能存储在所述蓄电池中,所述蓄电池通过逆变器将直流电转换为用于为所述电加热装 置供电的交流电; 所述太阳能集热水箱用于向所述电加热装置供水; 所述电加热装置包括壳体以及设置在所述壳体内部的加热体, 所述加热体包括并排设置的多根导热管、夹设在每两根导热管之间的多个PTC陶瓷发 热体、以及包围所述导热管和PTC陶瓷发热体的保护罩,其中, 每两根导热管之间夹设有多个PTC陶瓷发热体,所述PTC陶瓷发热体分为三组,分别与 三相交流电源板电气连通构成回路,从而在控制模块的控制下发热和停止发热,PTC发热体 外部包覆有电气绝缘漆;以及 所述控制模块还设置有电压采集模块,用于采集所述蓄电池电压以判断是否开启市电 供电,当电压低于预定电压时,所述控制模块开启市电供电; 所述电加热系统包括生活用热水功能和采暖功能; 所述太阳能集热水箱的出水口与所述电加热装置的入水口的连接处设置有电磁阀; 所述电加热装置壳体内部设置有电源板、控制模块以及通讯模块,所述壳体的外表面 设置有操作面板以及显示屏; 所述加热体的液体流出口处设置有第一温度传感器以及过温保护装置,所述加热体的 液体流入口处设置有第二温度传感器,所述第一温度传感器、第二温度传感器以及过温保 护装置通过电源线与所述蓄电池连接, 所述控制模块通过所述第一温度传感器采集所述加热体的实时水温并根据预先设置 的第一温度阈值对实时水温进行比较,判断是否进入炉体超温保护工作模式; 所述控制模块通过所述第二温度传感器采集的加热体的液体流入口处实时水温并根 据预先设置的温度阈值对实时水温进行比较,判断是否控制加热体开始工作或进入太阳能 集热水箱超温保护工作模式。
2. 根据权利要求1所述的基于太阳能和电能的电加热系统,其特征在于:还包括远程控 制器,所述远程控制器与所述电加热装置通讯连接。
3. 根据权利要求1所述的基于太阳能和电能的电加热系统,其特征在于:所述通讯模块 将所述第一温度传感器采集到的实时水温上传至所述远程控制器,所述远程控制器根据预 先设置的第三温度阈值与实时水温进行比较,判断是否开启防冻保护。
4. 根据权利要求1所述的基于太阳能和电能的电加热系统,其特征在于:当所述第一温 度传感器采集到的实时水温超过第一温度阈值时,所述控制模块控制所述过温保护装置自 动切断所述加热体的电源,并控制电加热装置的小功率水泵进入工作状态,为电加热装置 补充冷水。
5. 根据权利要求1所述的基于太阳能和电能的电加热系统,其特征在于:所述第二温度 传感器采集的加热体的液体流入口处实时水温低于40度时,控制模块控制加热体开始工 作,当所述第二温度传感器采集的加热体的液体流入口处实时水温高于80度时,控制模块 关闭电磁阀,并控制电加热装置的小功率水泵对太阳能集热水箱补充冷水。
6. 根据权利要求1所述的基于太阳能和电能的电加热系统,其特征在于:所述控制模块 包括第二单片机、串口通讯芯片、继电器以及电磁阀,所述第二单片机的一个输出端连接串 口通讯芯片的输入端,串口通讯芯片的输出端连接远程控制器的输入端,所述第二单片机 的一组10 口与继电器的输入端连接,控制继电器的开关通断,所述单片机的另一组10 口与 电磁阀的输入端连接,第一温度传感器、第二温度传感器、过温保护装置与第二单片机分别 通讯连接。
7. —种根据权利要求1-6任一权利要求所述的基于太阳能和电能的电加热系统的控制 方法,其特征在于:其包括以下步骤: ① 电加热装置根据用户需要选择生活用热水功能和采暖功能; ② 在生活用热水功能模式下,在电加热装置入口处设置第二温度传感器检测实时水 温,如果水温高于40度,接通太阳能集热水箱的出水水路,同时切断电加热装置的出水水 路,从而使得用户打开热水龙头时获得太阳能集热水箱的热水;如果水温低于40度,切断太 阳能集热水箱出水水路,同时打开电加热装置的出水水路,当用户打开热水龙头时启动加 热体工作,启动电加热体时,如果蓄电池电压高于阈值则采用蓄电池供电,如果蓄电池电压 低于阈值则采用市电供电; ③ 在采暖功能模式下,如果蓄电池电压高于阈值,则采用蓄电池供电,如果蓄电池电压 低于阈值则采用市电供电。
8. —种根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于:其还包括以下步骤: ④ 当第一温度传感器采集到的实时水温超过第一温度阈值时,控制模块控制过温保护 装置自动切断加热体的电源,并控制电加热装置的小功率水栗进入工作状态,为电加热装 置补充冷水; ⑤ 当第二温度传感器采集的加热体的液体流入口处实时水温高于80度时,控制模块关 闭电磁阀,并控制电加热装置的小功率水栗对太阳能集热水箱补充冷水; ⑥ 通讯模块将第一温度传感器采集到的实时水温上传至远程控制器,远程控制器根据 预先设置的第三温度阈值与实时水温进行比较,当实时水温低于第三温度阈值时,电加热 装置开启防冻保护。
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