CN109631367B - 一种太阳能热水器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能热水器，包括主控制系统和自清洁储水箱，自清洁储水箱内设有自清洁装置和水位监测模块；自清洁装置包括除污主轴和污水排放管，除污主轴上设有若干除污副轴，除污副轴远离除污主轴一端设有弹性除污头，除污主轴一端连接有控制电机；其控制方法，包括如下步骤：S100、根据太阳能热水器自清洁储水箱体积V，设定自清洁储水箱内水量范围区间[V1，V2]，V1、V2均小于V，V1小于V2；S200、设定自清洁储水箱内水温的范围区间[T1，T2]，T1小于T2；S300、定期对自清洁储水箱内壁进行自动清理；S400、对进入自清洁储水箱内的水进行预先除水垢的操作，自动化性能高，操作简便，为人们日常生活中用水带来很大的便利。

Description

一种太阳能热水器及其控制方法

技术领域

本发明涉及太阳能热水器技术领域，具体为一种太阳能热水器及其控制方法。

背景技术

太阳能热水器是太阳能成果应用中的一大产业，它以环保、安全、节能、卫生等优点迅速赢得了广大消费者的青睐，随着人们生活水平的不断提高，太阳能热水器已经走进了千家万户，太阳能热水器通过吸收太阳的辐射热能，加热冷水，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用，太阳能热水器的使用，在节约能源的同时，保护了环境，减少了家居生活的成本。

正如申请号为201210501126.8名称为一种具有热能交换的太阳能热水器的发明，该发明通过在太阳能热水器内盘绕盘管，盘管上有热水出口的冷水进口，太阳能热水器的容积在2-8升，太阳能热水器的容积与太阳能热水器相配套，使太阳能热水器在夜晚工作时，供热空间保持在15-25℃之间，提供了一种既能热水洗澡，到季节交换期还能供热的具有热能交换的太阳能热水器。

但是，现有太阳能热水器在使用过程中，仍然存在如下一些问题：

(1)太阳能热水器的上水和断水操作，需要使用者手动控制，打开水龙头即开始上水，关上水龙头即停止上水，操作较为简单，但是，常出现由于使用者的疏忽，使得上水过度，太阳能热水器内的水通过溢流管回流至卫生间内，在造成水浪费的同时，会使得卫生间内积水；另外，使用者不能获取太阳能热水器内水位信息，只能根据生活经验判断用水多少，再决定是否需要上水，这样可能会出现太阳能热水器内水用完，以至太阳能热水器的干烧，容易造成太阳能热水器的损坏；

(2)太阳能热水器的水箱安装在楼顶，水箱长时间的使用，水箱内壁上容易累积水垢，水箱的清洗操作复杂，需要请专人清洗，如果不经常清洗太阳能热水器，不但会降低其使用价值，还会造成爆裂、漏水等问题；

(3)水中含有的杂质是导致水箱内壁沉积水垢的根本原因，要想减少水垢在水箱内壁上的积聚，可通过从源头上对进入水箱内的水进行除垢处理，即在水进入水箱之前，对水进行预先净化。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种太阳能热水器及其控制方法，自动化性能高，操作简便，实现了对太阳能的充分利用，节约了能源，为人们日常生活中用水带来很大的便利，且能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种太阳能热水器，包括主控制系统和安装在屋顶的自清洁储水箱，所述自清洁储水箱的内部设置有自清洁装置和水位监测模块，所述自清洁装置、水位监测模块均与主控制系统电性连接；

自清洁装置包括沿着自清洁储水箱轴向方向设置的除污主轴以及用来排放清洁后自清洁储水箱内污水的污水排放管，所述除污主轴上沿着自清洁储水箱的径向方向均匀设置有若干除污副轴，所述除污副轴远离除污主轴的一端设置有与自清洁储水箱内侧壁接触的弹性除污头，除污主轴的一端连接有控制电机，所述控制电机通过电源线与主控制系统电性连接，所述污水排放管一端与自清洁储水箱连接，另一端连接有下水管道，且污水排放管上设置有控制阀。

进一步地，所述主控制系统还连接有用于调节自清洁储水箱内水量的水量自控装置，所述水量自控装置包括上水管、输水泵、自控驱动电路和红绿显示单元，所述上水管一端与自清洁储水箱连接，另一端与水龙头连接，所述输水泵也与水龙头连接；

所述自控驱动电路包括控制继电器K1和用于控制水龙头开闭的电磁阀YV，红绿显示单元包括用于指示缺水状态的报警红灯和用于指示水充足状态的显示绿灯，所述控制继电器K1的线圈一端与主控制系统输出端电性连接，另一端与显示绿灯电性连接，所述报警红灯也与主控制系统电性连接，控制继电器K1的常闭触点一端与主控制系统电性连接，另一端与电磁阀YV电性连接。

进一步地，所述上水管上安装有水预处理装置，所述水预处理装置包括预处理箱，所述预处理箱内部设置有除杂复合网，所述除杂复合网从靠近水龙头的一端至远离水龙头的一端依次包括有过滤网、活性炭层和阳离子树脂膜。

进一步地，所述主控制系统连接有安装在自清洁储水箱内的电热控温组件，所述电热控温组件包括温度传感器和螺旋绕设的电加热管。

进一步地，所述水位监测模块包括水位传感器，所述水位传感器采用开关控制法，利用开关接通和断开所造成电阻的串联产生的不同电阻值来传递水位信号。

一种太阳能热水器的控制方法，包括如下步骤：

S100、根据太阳能热水器自清洁储水箱的体积V，设定自清洁储水箱内水量的范围区间[V1，V2]，其中V1、V2均小于V，V1小于V2，实现对自清洁储水箱自动上水或者自动断水的控制；

S200、设定自清洁储水箱内水温的范围区间[T1，T2]，其中T1小于T2，实现对自清洁储水箱内温度的控制；

S300、定期对自清洁储水箱内壁进行自动清理；

S400、对进入自清洁储水箱内的水进行预先除水垢的操作。

进一步地，所述步骤S100中，对自清洁储水箱自动上水或者自动断水的控制还包括如下步骤：

S101、通过水位传感器实时监测自清洁储水箱内的水位，并实时传输水位数据至主控制系统；

S102、主控制系统接收水位传感器传输的水位数据，并与预先设定好的水量范围区间进行比对，水位小于V1，则在主控制系统作用下，实现自动上水控制，不断上水，水位到达V2时，自动断水；

S103、水位在区间[V1，V2]范围内，太阳能热水器正常工作，不进行上水操作。

进一步地，所述步骤S200中，对自清洁储水箱内温度的控制还包括如下步骤：

S201、温度传感器检测自清洁储水箱内水温T，当T小于T1，温度传感器向主控制系统发出信号指令，主控制系统通过电热控温组件实现对自清洁储水箱内水温的提升；

S202、当T大于T2，温度传感器向主控制系统发出信号指令，主控制系统通过控制向自清洁储水箱内的上水操作，实现自清洁储水箱内水温下降的功效，当自清洁储水箱内水位达到自清洁储水箱的存储体积时，通过主控制系统实现断水操作；

S203、当T在区间[T1，T2]范围内，太阳能热水器正常工作，不启动电热控温组件，也不进行上水操作。

进一步地，所述步骤S300中，通过主控制系统实现对自清洁储水箱内壁的自动清理操作，且可定期清理或者根据需要随时进行任意时间的清理操作。

进一步地，所述步骤S400中，在向自清洁储水箱内注入水之前，通过水预处理装置实现对水的预先除垢处理操作，实现从根源上减少水垢在自清洁储水箱内壁上的沉积。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过自清洁装置的设置，能够实现对自清洁储水箱内壁表面自动清洁除垢的功能，一方面，避免了水垢在自清洁储水箱内壁表面的长期积累，影响该太阳能热水器的使用性能，且大大降低了由于自清洁水箱内壁表面水垢积累，造成的自清洁储水箱炸裂、漏水等现象；另一方面，省去了传统专业人工清洗的麻烦，节省了太阳能热水器的使用成本；

(2)本发明通过设置水量自控装置，可实时检测自清洁储水箱内的水位变化，并根据水位数据，进行自动上水或自动断水的操作，在保证使用者正常用水的同时，有效避免了自清洁储水箱内缺水干烧的现象，解决了由于使用者疏忽造成水资源的大量浪费以及溢出的水造成卫生间环境潮湿的问题，相比较传统太阳能热水器，省去了回流管结构的安装，使得太阳能热水器的整体结构较为简化；

(3)本发明通过设置水预处理装置，可从源头上对进入自清洁储水箱内的水进行净化除垢操作处理，减少了自清洁储水箱内壁表面水垢的积累，保证了太阳能热水器的高效使用价值；另外，通过对进入自清洁储水箱内的水进行预先除垢处理，也可减少后续上水管内壁表面的水垢积累，从而可保证高效使用水。

附图说明

图1为本发明的自清洁装置结构示意图；

图2为本发明的水量自控装置信号控制图；

图3为本发明的自动除水垢组件结构示意图；

图4为本发明的主控制系统部分信号控制图；

图5为本发明的水位传感器电路图。

图中标号：

1-主控制系统；2-自清洁储水箱；3-自清洁装置；4-水位监测模块；5-水量自控装置；6-水预处理装置；7-电热控温组件；8-水位传感器；9-自动除水垢组件；10-上水管A；11-上水管B；

301-除污主轴；302-污水排放管；303-除污副轴；304-弹性除污头；305-控制电机；306-控制阀；

501-上水管；502-输水泵；503-自控驱动电路；504-红绿显示单元；

5041-报警红灯；5042-显示绿灯；

601-预处理箱；602-除杂复合网；

6021-过滤网；6022-活性炭层；6023-阳离子树脂膜；

701-温度传感器；702-电加热管；

901-连接水管；902-除垢控制阀；903-除垢液入管；904-废液出管；905-除垢液瓶；906-加液阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本实施方式中，如图1至图4所示，本发明提供了一种太阳能热水器，包括主控制系统1和安装在屋顶的自清洁储水箱2，所述自清洁储水箱2的内部设置有自清洁装置3和水位监测模块4，所述自清洁装置3、水位监测模块4均与主控制系统1电性连接，通过自清洁装置3的设置，能够实现定期或任意时间对自清洁储水箱2内壁表面的自动清洁操作功能，而在此时间的确定可通过主控制系统1来实现，主控制系统1连接有手动操作屏，通过使用者手动输入自动清洁周期数据，对自清洁储水箱2的内壁表面进行高效地清洁处理，有效避免了水垢在自清洁储水箱2内壁表面的沉积，保证了该太阳能热水器的使用价值，减少了爆裂、漏水等问题的出现，而且，省去了人工清洗的麻烦。

补充说明的是，该发明中主控制系统1采用的是单片机SST89E516RD。

自清洁装置3包括沿着自清洁储水箱2轴向方向设置的除污主轴301以及用来排放清洁后自清洁储水箱2内污水的污水排放管302，所述除污主轴301上沿着自清洁储水箱2的径向方向均匀设置有若干除污副轴303，所述除污副轴303远离除污主轴301的一端设置有与自清洁储水箱2内侧壁接触的弹性除污头304，除污主轴301的一端连接有控制电机305，所述控制电机305通过电源线与主控制系统1电性连接，所述污水排放管302一端与自清洁储水箱2连接，另一端连接有下水管道，且污水排放管302上设置有控制阀306。

需要说明的是，自清洁装置3的工作过程如下：

主控制系统1为控制电机305供电，使得控制电机305带动除污主轴301沿着自清洁储水箱2的轴向方向旋转，而除污副轴303会沿着自清洁储水箱2的径向方向旋转，此时，除污副轴303上的弹性除污头304与自清洁储水箱2的内壁表面接触，在除污副轴303的转动下，弹性除污头304实现对自清洁储水箱2内壁表面的刮除功效，可将自清洁储水箱2内壁表面沉积的水垢有效刮除，从而实现对自清洁储水箱2内壁的清洁功能。

在进行自清洁过程中，停止上水，控制阀306打开，经清洁后的脏水沿着污水排放管302排进下水道内。

进一步地，本发明中使用的弹性除污头304是采用橡胶材料制成的，且靠近自清洁储水箱2内壁的端面上还设置有若干除垢凸起，增大了弹性除污头304与自清洁储水箱2内壁表面之间的摩擦力，起到了更好地除垢效果；而该除污头之所以采用具有一定弹性的橡胶材料制成，一方面，起到了缓冲的作用，因为自清洁储水箱2内壁表面沉积的水垢厚度是不一定的，如果该除污头不具有弹性，则要想除水垢，则要使除污头与自清洁储水箱2的内壁接触，才能很好地除水垢，但是如果水垢太厚，则在除污副轴303的转动过程中，除污头会由于受到大的阻碍力，容易发生折断；另一方面，橡胶材料具有耐腐蚀性、经久耐用的优点，能够很好地去除自清洁储水箱2内壁表面的水垢层。

作为优选的实施方式，主控制系统1还连接有用于调节自清洁储水箱2内水量的水量自控装置5，通过水量自控装置5的设置，能够实现该太阳能热水器的自动上水和自动断水的功能，省去了人工上水、断水的麻烦，从而有效避免了由于使用者疏忽，造成上水过度，水溢流浪费，另外，省去了溢流管的设置，使得该太阳能热水器的结构更为简化；再者，可避免太阳能热水器的自清洁储水箱2内水用完，而造成干烧的现象，同时，可有效保证使用者的正常用水。

进一步地，水量自控装置5包括上水管501、输水泵502、自控驱动电路503和红绿显示单元504，所述上水管501一端与自清洁储水箱2连接，另一端与水龙头连接，所述输水泵502也与水龙头连接，通过上水管501向自清洁储水箱2内上水，输水泵502的设置，起到了增大水压的作用，使得水沿着上水管501顺利进入自清洁储水箱2内；通过自控驱动电路503和红绿显示单元504的共同作用，对自清洁储水箱2的水量进行报警显示，同时根据红绿显示单元504的显示，在主控制系统1的作用下，控制自动驱动电路503对太阳能热水器进行上水操作或者是断水操作。

进一步地，自控驱动电路503包括控制继电器K1和用于控制水龙头开闭的电磁阀YV，红绿显示单元504包括用于指示缺水状态的报警红灯5041和用于指示水充足状态的显示绿灯5042，所述控制继电器K1的线圈一端与主控制系统1输出端电性连接，另一端与显示绿灯5042电性连接，所述报警红灯5041也与主控制系统1电性连接，控制继电器K1的常闭触点一端与主控制系统1电性连接，另一端与电磁阀YV电性连接，如果报警红灯5041亮，表明自清洁储水箱2内处于缺水状态，此时主控制系统1控制打开电磁阀YV，开始进行上水操作；如果显示绿灯5042亮，表明自清洁储水箱2内处于水充足状态(在此的水充足状态，并不一定是自清洁储水箱2的水处于满箱，而仅表明自清洁储水箱2的水量能够满足一定的使用需求，不需要立刻就要上水)。

进一步解释的是，该自控驱动电路503的工作原理如下：

根据水位监测模块4对自清洁储水箱2内的水位实时监测的数据，主控制系统1与预先设定的水位初值进行比较，判断出水位状态(缺水状态还是水充足状态)，进而决定是为报警红灯5041通电，还是为显示绿灯5042通电，如果根据水位监测模块4检测的数据，表明自清洁储水箱2内处于缺水状态，此时，报警红灯5041就会亮，与此同时，电磁阀YV就会打开，开始上水；而如果根据水位监测模块4检测的数据，表明自清洁储水箱2内处于水充足状态，此时，主控制系统1为显示绿灯5042供电，使其点亮，与此同时，电磁阀YV断开，停止上水。

补充说明的是，可通过使用者在手动操作屏上输入自清洁储水箱2内的水量初始值。

作为优选的实施方式，上水管501上安装有水预处理装置6，通过水预处理装置6的设置，能够对进入自清洁储水箱2的水进行预先净化、除垢处理，实现从源头上减少水中杂质的含量，从而有效减少水垢在自清洁储水箱2内壁表面的沉积，保证该太阳能热水器的高效使用价值；另外，通过对进入自清洁储水箱2内的水进行除垢处理，也可减少后续上水管501内壁表面的水垢积累，从而可保证用水顺畅。

水预处理装置6包括预处理箱601，所述预处理箱601一端通过上水管A10与水龙头连接，另一端通过上水管B11与自清洁储水箱2连接，预处理箱601内部设置有除杂复合网602以及用于除去除杂复合网602上积累的水垢的自动除水垢组件9，通过除杂复合网602对水进行净化除垢，净化除垢后的杂质在除杂复合网602表面积累聚集，长时间也会造成除杂复合网602的堵塞，影响正常上水，在自动除水垢组件9的作用下，可定期对除杂复合网602进行清理，保证上水效率。

自动除水垢组件9包括圆台形的连接水管901，所述连接水管901一端与上水管A10连接，另一端与上水管B11连接，所述上水管B11上设置有除垢控制阀902，所述除垢控制阀902与主控制系统1连接，所述除杂复合网602设置在连接水管901的内部，连接水管901上下两端分别设置有除垢液入管903和带有阀门的废液出管904，除杂复合网602从靠近水龙头的一端至远离水龙头的一端依次包括有过滤网6021、活性炭层6022和阳离子树脂膜6023，过滤网6021能够除去水中含有的颗粒杂质，活性炭层6022能够吸附水中的悬浮物质，阳离子树脂膜6023能够吸附水中的钙镁离子，从而有效减少水垢的形成。

除垢液入管903的上端穿过预处理箱601上端，并延伸至预处理箱601的外侧连接有除垢液瓶905，除垢液入管903上设置有加液阀906，所述加液阀906也与主控制系统1连接，通过主控制系统1打开加液阀906，可向除垢液瓶905内注入新的除垢液，保证预处理箱601内除垢液的除水垢功能。

解释说明的是，该自动除水垢组件9的工作是在断水过程中完成的，对除杂复合网602的清理操作过程：在对除杂复合网602进行清理时，主控制系统1控制打开加液阀906，通过除垢液入管903向预处理箱601内加入除垢液，从而使除垢液与水垢发生反应，将除杂复合网602上的水垢清理掉，保证了除杂复合网602的高效净化、除水垢功效，清理后产生的废液通过废液出管904排出。

补充说明的是，本发明中除垢液采用的是碱性溶液，因为水垢主要成分是硫酸钙、硫酸镁，呈酸性，通过酸性溶液与水垢接触反应，达到清除水垢的功效。

进一步地，主控制系统1连接有安装在自清洁储水箱2内的电热控温组件7，所述电热控温组件7包括温度传感器701和螺旋绕设的电加热管702，通过温度传感器701的设置，能够实时检测出自清洁储水箱2内部水的温度，便于根据其温度数据，判断是否需要启动电加热管702工作，从而为用户提供舒适的用水条件。

补充说明的是，电加热管702螺旋绕设在除污主轴301的外侧，且位于相邻两个除污副轴303之间，有效避免了除污副轴303在转动过程中，对电加热管702造成的损坏，且保证了电加热管702在对自清洁储水箱2内的水进行电加热时的均匀性。

水位监测模块4包括水位传感器8，所述水位传感器8采用开关控制法，利用开关接通和断开所造成电阻的串联产生的不同电阻值来传递水位信号，水位传感器8的输出端与主控制系统1电性连接，通过主控制系统1判断水位。

进一步地，水位传感器8包括四个串联设置的电阻R1、R2、R3、R4以及四个开关K2、K3、K4、K5，如图5所示，其中开关K2并联在电阻R1两端，开关K3并联在串联的电阻R1、R2的两端，开关K4并联在串联的电阻R1、R2、R3的两端，开关K5并联在串联的电阻R1、R2、R3、R4的两端。

本发明还提供了一种太阳能热水器的控制方法，包括如下步骤：

S100、根据太阳能热水器自清洁储水箱的体积V，设定自清洁储水箱内水量的范围区间[V1，V2]，其中V1、V2均小于V，V1小于V2，实现对自清洁储水箱自动上水或者自动断水的控制；

S200、设定自清洁储水箱内水温的范围区间[T1，T2]，其中T1小于T2，实现对自清洁储水箱内温度的控制；

S300、定期对自清洁储水箱内壁进行自动清理；

S400、对进入自清洁储水箱内的水进行预先除水垢的操作。

所述步骤S100中，对自清洁储水箱自动上水或者自动断水的控制还包括如下步骤：

S101、通过水位传感器实时监测自清洁储水箱内的水位，并实时传输水位数据至主控制系统；

S102、主控制系统接收水位传感器传输的水位数据，并与预先设定好的水量范围区间进行比对，水位小于V1，则在主控制系统作用下，实现自动上水控制，不断上水，水位到达V2时，自动断水；

S103、水位在区间[V1，V2]范围内，太阳能热水器正常工作，不进行上水操作。

进一步解释的是，主控制系统1通过水位传感器8测量水位的原理如下：

将水位分为4个档次，当水位在1格以下(水位小于V1)时，所有开关都处于开的状态，水位传感器8两端输出的电阻值为R1+R2+R3+R4，阻值很大，主控制系统1显示水位为1格以下，此时，报警红灯5041亮，主控制系统1驱动打开电磁阀YV，控制上水操作；

当水位到达1格(V1)时，开关K1由于水的导电作用导通，电阻R1被短路，水位传感器8两端的电阻值为R2+R3+R4，主控制系统1显示水位为1格；当水位到达2格(区间[V1，V2])时，开关K2导通，电阻R2被短接，水位传感器8两端的电阻值为R3+R4，主控制系统1显示水位在区间[V1,V2]之间；当水位到达3格(V2)时，开关K3导通，电阻R3被短接，水位传感器8两端的电阻值为R4，主控制显示水位为3格，此时，显示绿灯5042亮，主控制系统1控制断水操作；

后续由于自清洁储水箱2内水的温度太高时，通过继续向自清洁储水箱2加水，实现降低水温的功效，此时，当水位到达4格(V)时，开关K4导通，电阻R4被短接，水位传感器8两端的电阻值接近为0，主控制系统1显示水位已满，控制关闭电磁阀YV停止进水。

之所以将水位区间设置在[V1，V2]内，而V1、V2均小于V，就是为避免自清洁储水箱2内水温太高，而由于水位已满，无法再上水降温。

进一步地，步骤S200中，对自清洁储水箱内温度的控制还包括如下步骤：

S201、温度传感器检测自清洁储水箱内水温T，当T小于T1，温度传感器向主控制系统发出信号指令，主控制系统通过电热控温组件实现对自清洁储水箱内水温的提升；

S202、当T大于T2，温度传感器向主控制系统发出信号指令，主控制系统通过控制向自清洁储水箱内的上水操作，实现自清洁储水箱内水温下降的功效，当自清洁储水箱内水位达到自清洁储水箱的存储体积时，通过主控制系统实现断水操作；

S203、当T在区间[T1，T2]范围内，太阳能热水器正常工作，不启动电热控温组件，也不进行上水操作。

进一步地，步骤S300中，通过主控制系统实现对自清洁储水箱内壁的自动清理操作，且可定期清理或者根据需要随时进行任意时间的清理操作。

进一步地，步骤S400中，在向自清洁储水箱内注入水之前，通过水预处理装置实现对水的预先除垢处理操作，实现从根源上减少水垢在自清洁储水箱内壁上的沉积。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种太阳能热水器，其特征在于：包括主控制系统（1）和安装在屋顶的自清洁储水箱（2），所述自清洁储水箱（2）的内部设置有自清洁装置（3）和水位监测模块（4），所述自清洁装置（3）、水位监测模块（4）均与主控制系统（1）电性连接；所述主控制系统（1）连接有手动操作屏，通过使用者手动输入自动清洁周期数据，对自清洁储水箱（2）的内壁表面进行清洁处理；

自清洁装置（3）包括沿着自清洁储水箱（2）轴向方向设置的除污主轴（301）以及用来排放清洁后自清洁储水箱（2）内污水的污水排放管（302），所述除污主轴（301）上沿着自清洁储水箱（2）的径向方向均匀设置有若干除污副轴（303），所述除污副轴（303）远离除污主轴（301）的一端设置有与自清洁储水箱（2）内侧壁接触的弹性除污头（304），除污主轴（301）的一端连接有控制电机（305），所述控制电机（305）通过电源线与主控制系统（1 ）电性连接，所述污水排放管（302）一端与自清洁储水箱（2）连接，另一端连接有下水管道，且污水排放管（302）上设置有控制阀（306）；

所述主控制系统（1）为控制电机（305）供电，使控制电机（305）带动除污主轴（301）沿着自清洁储水箱（2）的轴向方向旋转，而除污副轴（303）沿自清洁储水箱（2）的径向方向旋转，所述除污副轴（303）上的弹性除污头（304）与自清洁储水箱（2）的内壁表面接触，在除污副轴（303）的转动下，弹性除污头（304）刮除所述自清洁储水箱（2）内壁表面的水垢。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述主控制系统（1）还连接有用于调节自清洁储水箱（2）内水量的水量自控装置（5），所述水量自控装置（5）包括上水管（501）、输水泵（502）、自控驱动电路（503）和红绿显示单元（504），所述上水管（501）一端与自清洁储水箱（2）连接，另一端与水龙头连接，所述输水泵（502）也与水龙头连接；

所述自控驱动电路（503）包括控制继电器K1和用于控制水龙头开闭的电磁阀YV，红绿显示单元（504）包括用于指示缺水状态的报警红灯（5041）和用于指示水充足状态的显示绿灯（5042），所述控制继电器K1的线圈一端与主控制系统（1）输出端电性连接，另一端与显示绿灯（5042）电性连接，所述报警红灯（5041）也与主控制系统（1）电性连接，控制继电器K1的常闭触点一端与主控制系统（1）电性连接，另一端与电磁阀YV电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述上水管（501）上安装有水预处理装置（6），所述水预处理装置（6）包括预处理箱（601），所述预处理箱（601）内部设置有除杂复合网（602），所述除杂复合网（602）从靠近水龙头的一端至远离水龙头的一端依次包括有过滤网（6021）、活性炭层（6022）和阳离子树脂膜（6023）。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述主控制系统（1）连接有安装在自清洁储水箱（2）内的电热控温组件（7），所述电热控温组件（7）包括温度传感器（701）和螺旋绕设的电加热管（702）。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器，其特征在于：所述水位监测模块（4）包括水位传感器（8），所述水位传感器（8）采用开关控制法，利用开关接通和断开所造成电阻的串联产生的不同电阻值来传递水位信号。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述的太阳能热水器的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

S100、根据太阳能热水器自清洁储水箱的体积V，设定自清洁储水箱内水量的范围区间[V1，V2]，其中V1、V2均小于V，V1小于V2，实现对自清洁储水箱自动上水或者自动断水的控制；

S200、设定自清洁储水箱内水温的范围区间[T1，T2]，其中T1小于T2，实现对自清洁储水箱内温度的控制；

S300、定期对自清洁储水箱内壁进行自动清理，主控制系统连接手动操作屏，通过使用者手动输入自动清洁周期数据，对自清洁储水箱的内壁表面进行清洁处理；

S400、对进入自清洁储水箱内的水进行预先除水垢的操作。

7.根据权利要求6所述的一种太阳能热水器的控制方法，其特征在于：所述步骤S100中，对自清洁储水箱自动上水或者自动断水的控制还包括如下步骤：

S101、通过水位传感器实时监测自清洁储水箱内的水位，并实时传输水位数据至主控制系统；

S102、主控制系统接收水位传感器传输的水位数据，并与预先设定好的水量范围区间进行比对，水位小于V1，则在主控制系统作用下，实现自动上水控制，不断上水，水位到达V2时，自动断水；

S103、水位在区间[V1，V2]范围内，太阳能热水器正常工作，不进行上水操作。

8.根据权利要求6所述的一种太阳能热水器的控制方法，其特征在于：所述步骤S200中，对自清洁储水箱内温度的控制还包括如下步骤：

S201、温度传感器检测自清洁储水箱内水温T，当T小于T1，温度传感器向主控制系统发出信号指令，主控制系统通过电热控温组件实现对自清洁储水箱内水温的提升；

S202、当T大于T2，温度传感器向主控制系统发出信号指令，主控制系统通过控制向自清洁储水箱内的上水操作，实现自清洁储水箱内水温下降的功效，当自清洁储水箱内水位达到自清洁储水箱的存储体积时，通过主控制系统实现断水操作；

S203、当T在区间[T1，T2]范围内，太阳能热水器正常工作，不启动电热控温组件，也不进行上水操作。

9.根据权利要求6所述的一种太阳能热水器的控制方法，其特征在于：所述步骤S300中，通过主控制系统实现对自清洁储水箱内壁的自动清理操作，且可定期清理或者根据需要随时进行任意时间的清理操作。

10.根据权利要求6所述的一种太阳能热水器的控制方法，其特征在于：所述步骤S400中，在向自清洁储水箱内注入水之前，通过水预处理装置实现对水的预先除垢处理操作，实现从根源上减少水垢在自清洁储水箱内壁上的沉积。

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