CN204478542U - 一种太阳能热水器防冻监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能热水器防冻监控系统，包括水循环管道、辅助电加热器、太阳能发电板、控制盒、水循环控制电磁阀、蓄电池和逆变器，控制盒内设置有控制电路，控制电路包括ARM微控制器模块、电源模块、晶振电路模块、复位电路模块、数据存储电路模块、GPRS无线通信模块、GPRS天线、A/D转换器、信号预处理电路模块、水位传感器、按键操作电路模块、时钟电路模块、数字式环境温度传感器、数字式水温传感器、充放电控制电路、电磁阀驱动电路模块、水泵驱动电路模块和继电器。本实用新型结构简单，使用操作便捷，节能环保，能够有效防止太阳能热水器冻裂的问题出现，工作稳定性和可靠性高，实用性强，便于推广使用。

Description

一种太阳能热水器防冻监控系统

技术领域

本实用新型属于太阳能热水器防冻技术领域，具体涉及一种太阳能热水器防冻监控系统。

背景技术

太阳能热水器的工作原理是通过真空管收集太阳光发出的热量并利用收集的热量将水加热，因而真空管是太阳能热水器的关键部件，由于真空管为黑色管，因而有利于吸收太阳光的辐射热，同时由于真空管是两层且真空的，因而又使得热量不易散发到外面。太阳能是辐射能量，真空管是内表面涂有吸收辐射的涂层且其管中有传热效果良好的金属(铜)通过热传导传至水箱，在水箱中设置有换热器(相当于“小型暖气片”)，通过换热加温凉水并通过对流进行热交换，如此不断循环并可将整个水箱内的水全部加热。综上，真空管式太阳能热水器是利用真空管集热，最大限度的实现光热转换，经微循环把热水传送到保温水箱里，再通过专用管路送至用户。控制系统把自来水通过控制阀、控制仪等送至太阳能以达到自动化控制。现如今，真空管式太阳能热水器因经济实用、节能环保、成本低等诸多优点而被广泛应用。但是，在阴、雨、雪天等气温较低的季节使用时，经常出现因输水管道内的存水与水箱内的存水结冰，而导致真空管式太阳能热水器无法正常实用的实际问题。现如今还缺少一种电路简单、接线方便、投入成本较低且使用操作简便、使用效果好的太阳能热水器防冻监控系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种太阳能热水器防冻监控系统，其结构简单，设计合理，使用操作便捷，节能环保，能够有效防止太阳能能热水器冻裂的问题出现，工作稳定性和可靠性高，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种太阳能热水器防冻监控系统，其特征在于：包括连接于所监控太阳能热水器的上水管下部端口和下水管下部端口之间的水循环管道、设置在所监控太阳能热水器的水箱内部的辅助电加热器、设置在所监控太阳能热水器旁侧的太阳能发电板和安装在所监控太阳能热水器外壁上的控制盒，所监控太阳能热水器的上水管上连接有上水泵，所述水循环管道上连接有水循环控制电磁阀，所述太阳能发电板的旁侧设置有用于存储太阳能发电板所发电能的蓄电池，所述蓄电池的输出端接有逆变器，所述控制盒内设置有控制电路，所述控制电路包括ARM微控制器模块和为所述控制电路中各用电模块供电的电源模块，以及与所述ARM微控制器模块相接的晶振电路模块、复位电路模块、用于存储数据的数据存储电路模块和用于通过GPRS网络与用户手机进行通信的GPRS无线通信模块，所述电源模块与所述蓄电池的输出端相接，所述GPRS无线通信模块上接有GPRS天线，所述ARM微控制器模块内部集成有A/D转换器，所述A/D转换器的输入端接有用于对信号进行放大和滤波处理的信号预处理电路模块，所述信号预处理电路模块的输入端接有设置在所监控太阳能热水器的水箱内且用于对所监控太阳能热水器的水箱内的水位进行实施检测的水位传感器，所述ARM微控制器模块的I/O输入端口上接有按键操作电路模块、用于为所述ARM微控制器模块提供实时时钟信号的时钟电路模块、用于对环境温度进行实时检测的数字式环境温度传感器和用于对所监控太阳能热水器的水箱内的水温进行实时检测的数字式水温传感器，所述ARM微控制器模块的I/O输出端口上接有充放电控制电路、用于驱动所述水循环控制电磁阀的电磁阀驱动电路模块、用于驱动所述上水泵的水泵驱动电路模块和用于对所述辅助电加热器的通断电进行控制的继电器，所述充放电控制电路接在所述太阳能发电板与所述蓄电池之间，所述充放电控制电路上接有过充保护电路和过放保护电路，所述上水泵与所述水泵驱动电路模块的输出端相接，所述继电器接在所述逆变器与所述辅助电加热器之间。

上述的一种太阳能热水器防冻监控系统，其特征在于：所述ARM微控制器模块为ARM微控制器芯片LPC2132。

上述的一种太阳能热水器防冻监控系统，其特征在于：所述数字式环境温度传感器和所述数字式水温传感器均为数字式温度传感器DS18B20。

上述的一种太阳能热水器防冻监控系统，其特征在于：所述时钟电路模块主要由时钟芯片DS1302构成。

上述的一种太阳能热水器防冻监控系统，其特征在于：所述数据存储电路模块为Flash数据存储器。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型采用了集成化、模块化的设计，结构简单，设计合理，实现方便且成本低。

2、本实用新型的安装布设方便，使用操作便捷。

3、本实用新型通过设置在太阳能热水器的水箱内部的辅助电加热器和太阳能热水器内所存储热水的定期循环流动达到防冻裂目的，且通过太阳能供电，节能环保，能有效解决输太阳能热水器的水箱内部和水管道内部的结冰问题，能够有效防止太阳能能热水器冻裂的问题出现。

4、本实用新型的工作稳定性和可靠性高，无需经常维护维修，节约了维护维修耗费的人力和物力。

5、本实用新型的实用性强，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，使用操作便捷，节能环保，能够有效防止太阳能能热水器冻裂的问题出现，工作稳定性和可靠性高，实用性强，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

附图标记说明:

1—辅助电加热器；      2—太阳能发电板；      3—上水泵；

4—水循环控制电磁阀；  5—蓄电池；            6—逆变器；

7—ARM微控制器模块；   8—电源模块；          9—晶振电路模块；

10—复位电路模块；     11—数据存储电路模块；

12—GPRS网络；         13—用户手机；

14—GPRS无线通信模块；                        15—GPRS天线；

16—A/D转换器；        17—信号预处理电路模块；

18—水位传感器；       19—按键操作电路模块；

20—时钟电路模块；     21—数字式环境温度传感器；

22—数字式水温传感器；                        23—充放电控制电路；

24—电磁阀驱动电路模块；                      25—水泵驱动电路模块；

26—继电器；           27—过充保护电路；     28—过放保护电路。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括连接于所监控太阳能热水器的上水管下部端口和下水管下部端口之间的水循环管道、设置在所监控太阳能热水器的水箱内部的辅助电加热器1、设置在所监控太阳能热水器旁侧的太阳能发电板2和安装在所监控太阳能热水器外壁上的控制盒，所监控太阳能热水器的上水管上连接有上水泵3，所述水循环管道上连接有水循环控制电磁阀4，所述太阳能发电板2的旁侧设置有用于存储太阳能发电板2所发电能的蓄电池5，所述蓄电池5的输出端接有逆变器6，所述控制盒内设置有控制电路，所述控制电路包括ARM微控制器模块7和为所述控制电路中各用电模块供电的电源模块8，以及与所述ARM微控制器模块7相接的晶振电路模块9、复位电路模块10、用于存储数据的数据存储电路模块11和用于通过GPRS网络12与用户手机13进行通信的GPRS无线通信模块14，所述电源模块8与所述蓄电池5的输出端相接，所述GPRS无线通信模块14上接有GPRS天线15，所述ARM微控制器模块7内部集成有A/D转换器16，所述A/D转换器16的输入端接有用于对信号进行放大和滤波处理的信号预处理电路模块17，所述信号预处理电路模块17的输入端接有设置在所监控太阳能热水器的水箱内且用于对所监控太阳能热水器的水箱内的水位进行实施检测的水位传感器18，所述ARM微控制器模块7的I/O输入端口上接有按键操作电路模块19、用于为所述ARM微控制器模块7提供实时时钟信号的时钟电路模块20、用于对环境温度进行实时检测的数字式环境温度传感器21和用于对所监控太阳能热水器的水箱内的水温进行实时检测的数字式水温传感器22，所述ARM微控制器模块7的I/O输出端口上接有充放电控制电路23、用于驱动所述水循环控制电磁阀4的电磁阀驱动电路模块24、用于驱动所述上水泵3的水泵驱动电路模块25和用于对所述辅助电加热器1的通断电进行控制的继电器26，所述充放电控制电路23接在所述太阳能发电板2与所述蓄电池5之间，所述充放电控制电路23上接有过充保护电路27和过放保护电路28，所述上水泵3与所述水泵驱动电路模块25的输出端相接，所述继电器26接在所述逆变器6与所述辅助电加热器1之间。

本实施例中，所述ARM微控制器模块7为ARM微控制器芯片LPC2132。

本实施例中，所述数字式环境温度传感器21和所述数字式水温传感器22均为数字式温度传感器DS18B20。

本实施例中，所述时钟电路模块20主要由时钟芯片DS1302构成。

本实施例中，所述数据存储电路模块11为Flash数据存储器。

本实用新型通过设置在太阳能热水器的水箱内部的辅助电加热器1和太阳能热水器内所存储热水的定期循环流动达到防冻裂目的，且通过太阳能供电，节能环保，能有效解决输太阳能热水器的水箱内部和水管道内部的结冰问题，能够有效防止太阳能能热水器冻裂的问题出现。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种太阳能热水器防冻监控系统，其特征在于：包括连接于所监控太阳能热水器的上水管下部端口和下水管下部端口之间的水循环管道、设置在所监控太阳能热水器的水箱内部的辅助电加热器(1)、设置在所监控太阳能热水器旁侧的太阳能发电板(2)和安装在所监控太阳能热水器外壁上的控制盒，所监控太阳能热水器的上水管上连接有上水泵(3)，所述水循环管道上连接有水循环控制电磁阀(4)，所述太阳能发电板(2)的旁侧设置有用于存储太阳能发电板(2)所发电能的蓄电池(5)，所述蓄电池(5)的输出端接有逆变器(6)，所述控制盒内设置有控制电路，所述控制电路包括ARM微控制器模块(7)和为所述控制电路中各用电模块供电的电源模块(8)，以及与所述ARM微控制器模块(7)相接的晶振电路模块(9)、复位电路模块(10)、用于存储数据的数据存储电路模块(11)和用于通过GPRS网络(12)与用户手机(13)进行通信的GPRS无线通信模块(14)，所述电源模块(8)与所述蓄电池(5)的输出端相接，所述GPRS无线通信模块(14)上接有GPRS天线(15)，所述ARM微控制器模块(7)内部集成有A/D转换器(16)，所述A/D转换器(16)的输入端接有用于对信号进行放大和滤波处理的信号预处理电路模块(17)，所述信号预处理电路模块(17)的输入端接有设置在所监控太阳能热水器的水箱内且用于对所监控太阳能热水器的水箱内的水位进行实施检测的水位传感器(18)，所述ARM微控制器模块(7)的I/O输入端口上接有按键操作电路模块(19)、用于为所述ARM微控制器模块(7)提供实时时钟信号的时钟电路模块(20)、用于对环境温度进行实时检测的数字式环境温度传感器(21)和用于对所监控太阳能热水器的水箱内的水温进行实时检测的数字式水温传感器(22)，所述ARM微控制器模块(7)的I/O输出端口上接有充放电控制电路(23)、用于驱动所述水循环控制电磁阀(4)的电磁阀驱动电路模块(24)、用于驱动所述上水泵(3)的水泵驱动电路模块(25)和用于对所述辅助电加热器(1)的通断电进行控制的继电器(26)，所述充放电控制电路(23)接在所述太阳能发电板(2)与所述蓄电池(5)之间，所述充放电控制电路(23)上接有过充保护电路(27)和过放保护电路(28)，所述上水泵(3)与所述水泵驱动电路模块(25)的输出端相接，所述继电器(26)接在所述逆变器(6)与所述辅助电加热器(1)之间。

2.按照权利要求1所述的一种太阳能热水器防冻监控系统，其特征在于：所述ARM微控制器模块(7)为ARM微控制器芯片LPC2132。

3.按照权利要求1所述的一种太阳能热水器防冻监控系统，其特征在于：所述数字式环境温度传感器(21)和所述数字式水温传感器(22)均为数字式温度传感器DS18B20。

4.按照权利要求1所述的一种太阳能热水器防冻监控系统，其特征在于：所述时钟电路模块(20)主要由时钟芯片DS1302构成。

5.按照权利要求1所述的一种太阳能热水器防冻监控系统，其特征在于：所述数据存储电路模块(11)为Flash数据存储器。