CN208205473U - 一种太阳能热水器能耗监视系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能热水器能耗监视系统，涉及太阳能热水器技术领域。该太阳能热水器能耗监视系统包括：控制单元、按键单元、检测单元、数据存储单元、数据文件生成单元、执行单元和显示单元，检测单元包括：储水箱水位检测模块、储水箱水温检测模块、集热器出水口温度检测模块、用户出水口温度检测模块、二次给水泵出水口温度检测模块和电能消耗检测模块，执行单元包括：热水循环泵、二次给水泵和进水阀门。通过本实用新型的所述能耗监视系统，解决了对太阳能热水器的运行状态参数数据进行存储和查询的问题，同时在满足用户不同时间段的用水水温的前提下，最大限度地节省太阳能热水器的用电量，并且可有效避免太阳能热水器发生爆管现象。

Description

一种太阳能热水器能耗监视系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能热水器技术领域，具体而言，涉及一种太阳能热水器能耗监视系统。

背景技术

随着全球经济社会的不断发展，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来能源战略中的重要组成部分。其中，水能、太阳能、生物质能等可再生能源的开发利用得到了格外的重视。在这些领域中，太阳能热水器则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，赢得了广大消费者的青睐。然而，现有太阳能热水器的控制技术存在以下缺陷：（1）在太阳能热水器的运行过程中，通常不对太阳能热水器的能耗使用情况进行监控和收集，导致用户不能查询到太阳能热水器的用电量、用户出水口温度等历史数据，同时太阳能热水器在满足用户用水水温的前提下，没有及时控制其热水循环泵、二次给水泵等设备的变频器功率，以达到对其用电量进行调节的目的，造成能源浪费；（2）在太阳能热水器的运行过程中仅仅对其已经发生的爆管现象进行监控，不能在其发生之前及时采取有效的措施进行避免，导致用户对太阳能热水器的使用体验不佳。

发明内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种太阳能热水器能耗监视系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种太阳能热水器能耗监视系统，所述太阳能热水器包括储水箱和集热器，所述集热器的两端分别通过进热水管路和出热水管路与储水箱相连通，所述储水箱通过进水管路与自来水进水口相连通，储水箱通过供水管路与用户出水口相连通，所述供水管路与储水箱之间设置有回水管路；在所述进热水管路上设置有热水循环泵，在回水管路上设置有二次给水泵，在进水管路上设置有进水阀门；其特征在于，所述太阳能热水器能耗监视系统包括：控制单元、按键单元、检测单元、数据存储单元、数据文件生成单元、执行单元和显示单元，所述检测单元包括：储水箱水位检测模块、储水箱水温检测模块、集热器出水口温度检测模块、用户出水口温度检测模块、二次给水泵出水口温度检测模块和电能消耗检测模块，所述执行单元包括：热水循环泵、二次给水泵和进水阀门；其中，所述按键单元的输出端与控制单元的输入端相连接，所述储水箱水位检测模块、储水箱水温检测模块、集热器出水口温度检测模块、用户出水口温度检测模块、二次给水泵出水口温度检测模块和电能消耗检测模块的输出端分别与控制单元的输入端及数据存储单元的输入端相连接，所述数据存储单元的输出端与数据文件生成单元的输入端相连接，所述数据文件生成单元与控制单元相连接，所述显示单元的输入端与控制单元的输出端相连接，所述热水循环泵、二次给水泵和进水阀门的输入端分别与控制单元的输出端相连接。

优选地，所述检测单元还包括：集热器压力检测模块，所述集热器压力检测模块的输出端分别与控制单元和数据存储单元的输入端相连接。

优选地，所述太阳能热水器能耗监视系统还包括：异常诊断单元、提示单元和防爆管单元，所述异常诊断单元与控制单元相连接，所述提示单元和防爆管单元的输入端分别与控制单元的输出端相连接。

优选地，所述储水箱水位检测模块采用水位传感器，所述储水箱水温检测模块、集热器出水口温度检测模块、用户出水口温度检测模块和二次给水泵出水口温度检测模块均采用温度传感器，所述电能消耗检测模块采用电能表，所述集热器压力检测模块采用压力传感器。

优选地，所述防爆管单元采用膨胀罐。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的太阳能热水器能耗监视系统，通过按键单元对储水箱目标水位和不同时间段的用户目标水温进行设定，并将设定数据发送至控制单元，控制单元根据接收到的所述设定数据发送控制指令至执行单元和显示单元，执行单元根据控制单元的控制指令对太阳能热水器的运行状态进行调节，显示单元根据控制单元的控制指令对太阳能热水器的设定数据进行显示，满足了用户对不同时间段的用水水温的个性化要求；

2、本实用新型的太阳能热水器能耗监视系统，通过数据文件生成单元根据数据存储单元存储的检测数据生成太阳能热水器当天日期对应的数据文件，当数据文件生成单元接收到控制单元的对所述当天日期对应的数据文件进行查询的指令时，数据文件生成单元将所述当天日期对应的数据文件发送至控制单元，进而控制单元控制显示单元对所述当天日期对应的数据文件进行显示，实现了用户通过该监视系统能够查询到不同日期的太阳能热水器的运行状态参数数据，解决了对太阳能热水器的运行状态参数数据进行存储、查询和显示的问题，同时为太阳能热水器的能耗数据的管理提供必要的参考数据；

3、本实用新型的太阳能热水器能耗监视系统，在按键单元设定好储水箱目标水位和不同时间段的用户目标水温后，通过异常诊断单元接收控制单元发送的检测数据，并将该检测数据与其内部存储的太阳能热水器的能耗数据上限值进行比较，当检测数据超出对应的上限值时，异常诊断单元对太阳能热水器发生的异常类型进行诊断，同时控制单元控制提示单元进行提示，并控制显示单元对所述异常类型进行显示，当检测到的集热器的集热管内的压力超出所述对应的上限值时，控制单元控制膨胀罐上的压力阀动作，从而使得该太阳能热水器的集热器的集热管内的压力保持在安全范围内，可有效避免太阳能热水器发生爆管现象，进而提高用户对太阳能热水器的使用舒适度；

4、本实用新型的异常诊断单元内还存储有太阳能热水器的理想能耗数据模型，控制单元根据该模型和检测数据控制执行单元，执行单元根据控制单元的控制指令对太阳能热水器的用电量进行调节，以实现在满足用户不同时间段的用水水温的前提下，最大限度地节省太阳能热水器的用电量，避免能源浪费。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型的太阳能热水器能耗监视系统的实施例一的示意框图；

图2为本实用新型的太阳能热水器能耗监视系统的实施例二的示意框图；

图3为图1中的检测单元的示意框图；

图4为图2中的检测单元的示意框图；

图5为现有的太阳能热水器的结构示意图；

图中：1—储水箱，2—集热器，3—进热水管路，4—出热水管路，5—进水管路，6—供水管路，7—回水管路，8—热水循环泵，9—二次给水泵，10—进水阀门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

实施例一：

如图1、图3和图5所示，一种太阳能热水器能耗监视系统，所述太阳能热水器包括储水箱和集热器，所述集热器的两端分别通过进热水管路和出热水管路与储水箱相连通，所述储水箱通过进水管路与自来水进水口相连通，储水箱通过供水管路与用户出水口相连通，所述供水管路与储水箱之间设置有回水管路；在所述进热水管路上设置有热水循环泵，在回水管路上设置有二次给水泵，在进水管路上设置有进水阀门；所述太阳能热水器能耗监视系统包括：控制单元、按键单元、检测单元、数据存储单元、数据文件生成单元、执行单元和显示单元，所述检测单元包括：储水箱水位检测模块、储水箱水温检测模块、集热器出水口温度检测模块、用户出水口温度检测模块、二次给水泵出水口温度检测模块和电能消耗检测模块，所述执行单元包括：热水循环泵、二次给水泵和进水阀门；其中，所述按键单元的输出端与控制单元的输入端相连接，所述储水箱水位检测模块、储水箱水温检测模块、集热器出水口温度检测模块、用户出水口温度检测模块、二次给水泵出水口温度检测模块和电能消耗检测模块的输出端分别与控制单元的输入端及数据存储单元的输入端相连接，所述数据存储单元的输出端与数据文件生成单元的输入端相连接，所述数据文件生成单元与控制单元相连接，所述显示单元的输入端与控制单元的输出端相连接，所述热水循环泵、二次给水泵和进水阀门的输入端分别与控制单元的输出端相连接。

实施例二：

如图2、图4和图5所示，一种太阳能热水器能耗监视系统，所述太阳能热水器包括储水箱和集热器，所述集热器的两端分别通过进热水管路和出热水管路与储水箱相连通，所述储水箱通过进水管路与自来水进水口相连通，储水箱通过供水管路与用户出水口相连通，所述供水管路与储水箱之间设置有回水管路；在所述进热水管路上设置有热水循环泵，在回水管路上设置有二次给水泵，在进水管路上设置有进水阀门；所述太阳能热水器能耗监视系统包括：控制单元、按键单元、检测单元、数据存储单元、数据文件生成单元、执行单元和显示单元，所述检测单元包括：储水箱水位检测模块、储水箱水温检测模块、集热器出水口温度检测模块、用户出水口温度检测模块、二次给水泵出水口温度检测模块和电能消耗检测模块，所述执行单元包括：热水循环泵、二次给水泵和进水阀门；其中，所述按键单元的输出端与控制单元的输入端相连接，所述储水箱水位检测模块、储水箱水温检测模块、集热器出水口温度检测模块、用户出水口温度检测模块、二次给水泵出水口温度检测模块和电能消耗检测模块的输出端分别与控制单元的输入端及数据存储单元的输入端相连接，所述数据存储单元的输出端与数据文件生成单元的输入端相连接，所述数据文件生成单元与控制单元相连接，所述显示单元的输入端与控制单元的输出端相连接，所述热水循环泵、二次给水泵和进水阀门的输入端分别与控制单元的输出端相连接。所述检测单元还包括：集热器压力检测模块，所述集热器压力检测模块的输出端分别与控制单元和数据存储单元的输入端相连接。所述太阳能热水器能耗监视系统还包括：异常诊断单元、提示单元和防爆管单元，所述异常诊断单元与控制单元相连接，所述提示单元和防爆管单元的输入端分别与控制单元的输出端相连接。

所述储水箱水位检测模块采用水位传感器，所述储水箱水温检测模块、集热器出水口温度检测模块、用户出水口温度检测模块和二次给水泵出水口温度检测模块均采用温度传感器，所述电能消耗检测模块采用电能表，所述集热器压力检测模块采用压力传感器，所述防爆管单元采用膨胀罐。

下面以实施例二为例，结合附图说明本实用新型的一次使用过程。

如图2、图4和图5所示，本实用新型通过按键单元对储水箱目标水位和不同时间段的用户目标水温进行设定，并将设定数据发送至控制单元，控制单元根据接收到的所述设定数据发送控制指令至执行单元和显示单元；执行单元根据控制单元的控制指令对太阳能热水器的运行状态进行调节，显示单元根据控制单元的控制指令对太阳能热水器的设定数据进行显示；其中，执行单元包括：热水循环泵、二次给水泵和进水阀门，控制单元通过控制热水循环泵、二次给水泵和进水阀门来满足不同时间段的用户目标水温的要求，通过控制进水阀门来满足储水箱目标水位的要求。该太阳能热水器能耗监视系统根据储水箱目标水位和不同时间段的用户目标水温调节太阳能热水器的运行状态，以满足用户对不同时间段的用水水温的个性化要求。

本实用新型的太阳能热水器能耗监视系统，在通过按键单元设定好储水箱目标水位和不同时间段的用户目标水温后，通过检测单元对太阳能热水器的运行状态参数进行检测，并将检测到的数据实时发送至控制单元和数据存储单元；所述太阳能热水器的运行状态参数具体包括：储水箱内的水位、储水箱内的水温、集热器出水口温度、用户出水口温度、二次给水泵出水口温度、太阳能热水器的用电量和集热器的集热管内的压力，其中，储水箱内的水位由储水箱水位检测模块检测，储水箱内的水温由储水箱水温检测模块检测，集热器出水口温度由集热器出水口温度检测模块检测，用户出水口温度由用户出水口温度检测模块检测，二次给水泵出水口温度由二次给水泵出水口温度检测模块检测，太阳能热水器的用电量由电能消耗检测模块检测，集热器的集热管内的压力由集热器压力检测模块检测。数据存储单元对接收到的检测数据进行存储并将所述检测数据发送至数据文件生成单元，数据文件生成单元根据所述检测数据生成太阳能热水器当天日期对应的数据文件；当数据文件生成单元接收到控制单元的对所述当天日期对应的数据文件进行查询的指令时，数据文件生成单元将所述当天日期对应的数据文件发送至控制单元，进而控制单元控制显示单元对所述当天日期对应的数据文件进行显示；通过此功能本实用新型能够查询到不同日期的太阳能热水器的运行状态参数数据，解决了对太阳能热水器的运行状态参数数据进行存储、查询和显示的问题，同时为太阳能热水器的能耗数据的管理提供必要的参考数据。

本实用新型的太阳能热水器能耗监视系统，在通过按键单元设定好储水箱目标水位和不同时间段的用户目标水温后，异常诊断单元接收控制单元发送的检测数据，并将该检测数据与其内部存储的太阳能热水器的能耗数据上限值进行比较；当检测数据超出对应的上限值时，异常诊断单元对太阳能热水器发生的异常类型进行诊断，并将诊断结果发送至控制单元；控制单元控制提示单元进行提示，并控制显示单元对所述异常类型进行显示。在所述异常诊断单元内还存储有太阳能热水器的理想能耗数据模型，控制单元根据该模型和检测数据控制执行单元，执行单元根据控制单元的控制指令对太阳能热水器的用电量进行调节；其中，太阳能热水器的用电量通过调节所述热水循环泵和二次给水泵的变频器的功率来实现；实现了在满足用户不同时间段的用水水温的前提下，最大限度地节省太阳能热水器的用电量，避免能源浪费。

当检测到的集热器的集热管内的压力超出所述对应的上限值时，异常诊断单元预测该太阳能热水器的集热器的集热管可能会发生爆管现象，并将所述异常类型发送至控制单元，控制单元控制膨胀罐上的压力阀动作，从而使得该太阳能热水器的集热器的集热管内的压力保持在安全范围内；可有效避免太阳能热水器发生爆管现象，进而提高用户对太阳能热水器的使用舒适度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种太阳能热水器能耗监视系统，所述太阳能热水器包括储水箱和集热器，所述集热器的两端分别通过进热水管路和出热水管路与储水箱相连通，所述储水箱通过进水管路与自来水进水口相连通，储水箱通过供水管路与用户出水口相连通，所述供水管路与储水箱之间设置有回水管路；在所述进热水管路上设置有热水循环泵，在回水管路上设置有二次给水泵，在进水管路上设置有进水阀门；其特征在于，所述太阳能热水器能耗监视系统包括：控制单元、按键单元、检测单元、数据存储单元、数据文件生成单元、执行单元和显示单元，所述检测单元包括：储水箱水位检测模块、储水箱水温检测模块、集热器出水口温度检测模块、用户出水口温度检测模块、二次给水泵出水口温度检测模块和电能消耗检测模块，所述执行单元包括：热水循环泵、二次给水泵和进水阀门；

其中，所述按键单元的输出端与控制单元的输入端相连接，所述储水箱水位检测模块、储水箱水温检测模块、集热器出水口温度检测模块、用户出水口温度检测模块、二次给水泵出水口温度检测模块和电能消耗检测模块的输出端分别与控制单元的输入端及数据存储单元的输入端相连接，所述数据存储单元的输出端与数据文件生成单元的输入端相连接，所述数据文件生成单元与控制单元相连接，所述显示单元的输入端与控制单元的输出端相连接，所述热水循环泵、二次给水泵和进水阀门的输入端分别与控制单元的输出端相连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能热水器能耗监视系统，其特征在于，所述检测单元还包括：集热器压力检测模块，所述集热器压力检测模块的输出端分别与控制单元和数据存储单元的输入端相连接，所述集热器压力检测模块采用压力传感器。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能热水器能耗监视系统，其特征在于，还包括：

异常诊断单元、提示单元和防爆管单元，所述异常诊断单元与控制单元相连接，所述提示单元和防爆管单元的输入端分别与控制单元的输出端相连接。

4.根据权利要求3所述的太阳能热水器能耗监视系统，其特征在于，

所述储水箱水位检测模块采用水位传感器，所述储水箱水温检测模块、集热器出水口温度检测模块、用户出水口温度检测模块和二次给水泵出水口温度检测模块均采用温度传感器，所述电能消耗检测模块采用电能表。

5.根据权利要求3所述的太阳能热水器能耗监视系统，其特征在于，

所述防爆管单元采用膨胀罐。