CN105241091A - 一种太阳能热水器自动控制系统及控制方法 - Google Patents

一种太阳能热水器自动控制系统及控制方法 Download PDF

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严燕华
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Abstract

本发明公开了一种太阳能热水器自动控制系统及控制方法，包括依次连接的数据采集单元、数据分析单元和微处理器，数据采集单元上分别连接有光照探测器和角度探测器，所述微处理器上还连接有控制器，控制于旋转电机相连。本发明通过光照探测器、角度探测器、微处理器和控制器实现旋转电机按指令工作，实现太阳能热水器的角度旋转调整，能保证热水器上的真空管随时处于阳光直射状态，进而保证了对太阳能的最大利用率，有效提高了加热效果。

Description

一种太阳能热水器自动控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域，具体涉及太阳能热水器领域，尤其涉及一种太阳能热水器自动控制系统及控制方法。
背景技术
太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，主要以真空管式太阳能热水器为主。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成，把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管，真空集热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。
太阳能热水器一般是安装在房顶的，安装过程只是通过简单的支架将太阳能热水器安装即可，太阳能热水器安装安装完成后其角度和位置时固定的，但由于阳光在每天不同的时间段内其照射角度是不同的，且不同季节的照射角度也是不同的，传统的太阳能热水器在安装完成后角度是不可调的，所以一般太阳能热水器的放置角度是保证真空管轴线垂直于太阳运动轨迹的，虽然能保证最大程度的阳光利用率，但早晨和傍晚时，阳关是倾斜照射的，而真空管的位置不能调整，阳光照射在真空管上的倾斜角度很大，此时的光转化效率最低，并不能充分利用太阳能，即传统的太阳能热水器由于安装后角度不可调所存在阳光利用率低、水加热效果差等问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明旨在提供一种太阳能热水器自动控制系统及控制方法，以解决传统太阳能热水器由于安装后角度不可调所存在阳光利用率低、水加热效果差等问题。
本发明是通过如下技术方案予以实现的：
一种太阳能热水器自动控制系统，包括依次连接的数据采集单元、数据分析单元和微处理器，数据采集单元上分别连接有光照探测器和角度探测器，所述微处理器上还连接有控制器，控制于旋转电机相连。
上述太阳能热水器自动控制系统的控制方法包括以下步骤：
(a)数据采集：光照探测器实时采集太阳光的光照角度，角度探测器显示太阳能热水器上真空管的朝向和角度；
(b)数据分析：光照探测器和角度探测器读数通过数据采集单元采集；
(c)数据处理：数据采集单元采集的数据通过数据分析单元(4)分析比对，形成二次分析数据；
(d)二次分析数据输入微处理器中，微处理器通过对二次分析数据的再次分析比对，产生执行指令；
(e)微处理器将执行指令输入控制器内，执行指令包括电机转速和转动时间；
(f)控制器控制旋转电机按指定转速和时间转动；
(g)旋转电机制动，再次分析对比角度探测器与光照探测器的数据。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明提供的太阳能热水器自动控制系统及控制方法，通过光照探测器、角度探测器、微处理器和控制器实现旋转电机按指令工作，实现太阳能热水器的角度旋转调整，能保证热水器上的真空管随时处于阳光直射状态，进而保证了对太阳能的最大利用率，有效提高了加热效果。
附图说明
图1是本发明的结构图；
图中：1-光照探测器，2-角度探测器，3-数据采集单元，4-数据分析单元，5-微处理器，6-控制器，7-旋转电机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；
如图1所示，本发明提供的太阳能热水器自动控制系统，该系统包括依次连接的数据采集单元3、数据分析单元4和微处理器5，数据采集单元3上分别连接有光照探测器1和角度探测器2，所述微处理器5上还连接有控制器6，控制器6于旋转电机7相连，通过数据采集单元3采集光照探测器1和角度探测器2的读数，然后通过数据分析单元4进行数据分析，分析后的数据输入微处理器5，微处理器5发出执行指令至控制器6，控制器6即可驱动旋转电机7按指令转动。
使用时：
数据采集：光照探测器1实时采集太阳光的光照角度，角度探测器2显示太阳能热水器上真空管的朝向和角度；数据分析：光照探测器1和角度探测器2读数通过数据采集单元3采集；数据处理：数据采集单元3采集的数据通过数据分析单元4分析比对，形成二次分析数据；二次分析数据输入微处理器5中，微处理器5通过对二次分析数据的再次分析比对，产生执行指令；微处理器5将执行指令输入控制器6内，执行指令包括电机转速和转动时间；控制器6控制旋转电机7按指定转速和时间转动；旋转电机7制动，再次分析对比角度探测器2与光照探测器1的数据即可。
本发明通过光照探测器、角度探测器、微处理器和控制器实现旋转电机按指令工作，实现太阳能热水器的角度旋转调整，能保证热水器上的真空管随时处于阳光直射状态，进而保证了对太阳能的最大利用率，有效提高了加热效果。

Claims (2)

1.一种太阳能热水器自动控制系统，其特征在于：该系统包括依次连接的数据采集单元(3)、数据分析单元(4)和微处理器(5)，数据采集单元(3)上分别连接有光照探测器(1)和角度探测器(2)，所述微处理器(5)上还连接有控制器(6)，控制器(6)于旋转电机(7)相连。
2.根据权利要求1所述的太阳能热水器自动控制系统的控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
(a)数据采集：光照探测器(1)实时采集太阳光的光照角度，角度探测器(2)显示太阳能热水器上真空管的朝向和角度；
(b)数据分析：光照探测器(1)和角度探测器(2)读数通过数据采集单元(3)采集；
(c)数据处理：数据采集单元(3)采集的数据通过数据分析单元(4)分析比对，形成二次分析数据；
(d)二次分析数据输入微处理器(5)中，微处理器(5)通过对二次分析数据的再次分析比对，产生执行指令；
(e)微处理器(5)将执行指令输入控制器(6)内，执行指令包括电机转速和转动时间；
(f)控制器(6)控制旋转电机(7)按指定转速和时间转动；
(g)旋转电机(7)制动，再次分析对比角度探测器(2)与光照探测器(1)的数据。
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