CN212006273U - 智能监测控制的太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

一种智能监测控制的太阳能热水器，包括太阳能集热器和集热水箱，集热水箱与集热器通过管路连接连接，还包括辐照计、数据显示屏、开关控制器和控制模块；集热水箱内设置有温度传感器和电加热元件，温度传感器通过温度变送器与控制模块连接，电加热元件与开关控制器电连接，辐照计设置于太阳能集热器的旁侧，控制模块上设置有无线传输模块，辐照计、数据显示屏和开关控制器均与控制模块连接。上述热水器通过无线传输模块与用户终端实现无线连接，无线传输模块与家庭互联网、云端数据互联互通，可实现控制模块与用户终端之间的信息数据远程传输，实现了性能更直观、生活更便利和用电更放心。

Description

智能监测控制的太阳能热水器

技术领域

本实用新型涉及一种能够对智能监测和控制的太阳能热水器，属于太阳能热水器技术领域。

背景技术

太阳能作为一种清洁能源与常规能源相比，分布地域广、资源丰富、可再生等优点，在建筑采暖等方面被广泛利用。家用太阳能热水器日渐成为人们生活中必不可少的设备，新建高层建筑和集中使用热水的公共建筑推广使用太阳能，一定程度上推动绿色节能领域发展，同时也出现了诸多问题。

目前家用太阳能热水系统在使用过程中主要存在以下三个不便：

一是光照较强的天气下，用户无法直观了解太热能集热器在各种辐照度条件下的制热性能；

二是天气情况不满足集热条件时，热水器须手动操作切换电加热工作模式，待达到适宜温度时才能使用，无法实现即用即热，造成极大不便；

三是用户无法了解太阳能热水器电加热工作模式下的耗电量，用户因担心耗电量过多而不敢使用。

随着科技快速发展以及人们节能意识的增强，智能科技逐步走进人们的生活，人们也对智能便利生活的需求日益急切，亟需一种新型的智能家用太阳能热水系统来满足人们对智能、便利、节能生活的需求。

发明内容

本实用新型针对传统家用太阳能热水系统在使用过程中存在不便之处，提供了一种功能全面、使用方便的智能监测控制的太阳能热水器。

本实用新型的智能监测控制的太阳能热水器，其解决方案如下：

该太阳能热水器，包括太阳能集热器和集热水箱，集热水箱与集热器通过管路连接连接，还包括辐照计、数据显示屏、开关控制器和控制模块；集热水箱内设置有温度传感器和电加热元件，温度传感器通过温度变送器与控制模块连接，电加热元件与开关控制器电连接，辐照计设置于太阳能集热器的旁侧，控制模块上设置有无线传输模块，辐照计、数据显示屏和开关控制器均与控制模块连接。

所述辐照计为光伏式辐照计。

所述控制模块采用现有的单片机。

所述开关控制器与电量计量插座连接。电量计量插座可采用现有技术的智能电量插座。所述电量计量插座可与控制模块连接，以将耗电量通过无线传输至用户终端；也可直接无线传输至用户终端。

上述热水器中控制模块通过无线传输模块与用户终端实现无线连接，与家庭互联网、云端数据互联互通，实现控制模块与用户终端之间的信息数据远程传输。控制模块可将耗电量通过无线传输至用户终端，并根据水箱热水实时温度及温升将集热量无线传输至用户终端。

本实用新型可实现如下功能：

1.性能更直观：用户可实现实时监测太阳能热水器采光及制热情况；

2.生活更便利：实现自动定时加热实现热水定制服务，为用户提供更便利的生活热水；

3.用电更放心：实时显示、统计太阳能热水器耗电量及制热量，用户使用更放心。

附图说明

图1是本实用新型智能监测控制的太阳能热水器的结构示意图。

图2是本实用新型太阳能热水器的控制原理示意图。

图中：1.太阳能集热器；2.光伏式辐照计；3.集热水箱；4.温度传感器；5.数据显示屏；6.开关控制器；7.智能电量插座；8.控制模块；9.无线传输模块；10.用户终端；11.电加热元件。

具体实施方式

本实用新型智能监测控制的太阳能热水器如图1和图2所示，主要包括太阳能集热器1、集热水箱3、光伏式辐照计2、温度传感器4、数据显示屏5、开关控制器6、智能电量插座7和控制模块8。集热水箱3与太阳能集热器1通过管路连接。集热水箱3内设置有电加热元件11和温度传感器4，电加热元件11与智能电量插座7电连接，通过智能电量插座7连接电源，开关控制器6串联在电加热元件11与智能电量插座7之间。温度传感器4通过温度采集器与控制模块8连接。辐照计2置于太阳能集热器1的旁侧。光伏式辐照计2、数据显示屏5和开关控制器6均与控制模块8连接，控制模块8上设置有无线传输模块9，通过无线传输模块9与用户终端10(如手机)实现无线连接。控制模块8可以采用现有单片机，无线传输模块9可以采用现有各种无线通信模块，均为现有技术。

智能电量插座7采用具有电器功率统计功能的现有技术，以监测电加热器的耗电量(可按照每日、每周、每月的形式提供你一个数据表)。智能电量插座7与控制模块8连接，以将耗电量通过无线传输至用户终端10。智能电量插座7也可以直接与用户终端10(如手机)实现无线连接。

控制模块8可根据温度传感器4监测的水箱热水实时温度及温升计算集热量并无线传输至用户终端10。

光伏式辐照计2实现对当天辐照数据采集，开关控制器6实现对电加热通断的控制。数据显示屏5实现辐照度、温度、工作模式等数据显示。用户终端10(如手机)通过无线传输模块9与控制模块8实现用户与太阳能热水器的信息交互。无线传输模块9与家庭互联网、云端数据互联互通，可实现控制模块8与用户终端10之间的信息数据远程传输。

上述热水器可实现监测热水器光热转换、实现热水定制服务、实时显示热水温升及耗电量，具体功能实现方式如下：

1.实现光热转换过程监测，用户直接监测热水器采光及制热情况

光伏式辐照计2置于家用太阳能热水器的太阳能集热器1的旁侧，通过光伏式辐照计2监测的辐照量，对照当日太阳能热水器的温升，用户可通过数据显示屏5显示的辐照量与热水温度直观监测热水器采光及制热情况。

2.实现热水定制服务，满足人们舒适性便利性要求

依据用户生活习惯，通过用户终端10设置用水时间及温度，控制模块8依据温度传感器4回传的温度信息作出判定，如未达到设定温度，通过无线传输模块9给控制模块8发送信号，控制电加热的开关控制器6开启，直到加热至设定温度后自动保温，可实现热水定制服务，满足人们舒适性便利性要求。同时用户终端10(手机)可随时通过无线通讯模块向控制模块8远程发送热水器电加热工作模式，实现远程操控。

例如设置热水使用时间每日晚上22点，热水温度55℃，控制模块会根据21点回传的温度信息作出判定是否加热，当热水温度低于55℃热水器接受指令开启电加热模式，保证晚22点温度达到预定温度。

3.实现实时掌握热水器耗电量、集热量，有利于对热水器的工作性能全天分析

用户终端10不仅能设置定时或远程控制电加热启动，同时可通过无线传输模块9实现与控制模块8的实时数据通信，实现以下功能：

(1)智能电量插座7采集耗电量信息通过控制模块8实现无线传输，用户可掌握每日、每月耗电量情况；

(2)通过温度传感器4采集温升信息，控制模块8可通过公知公式Q＝C*m*Δt计算每日集热量，并无线传输至用户终端10；其中：C为水的比热容(一般取4185J/(kg·℃))；m为集热水箱内的水量(单位kg)；Δt为温升。

4.实现对区域范围太阳能热水器监测，有利于在役热水器售后服务

无线传输模块9可实现远端数据传输，通过智能管理平台实现对太阳能热水器性能实时监测，不仅有利于管理部门对区域范围内太阳能热水器使用情况汇总分析，同时有利于提高太阳能热水器厂家对在役热水器的售后服务及时率。

Claims (6)

1.一种智能监测控制的太阳能热水器，包括太阳能集热器和集热水箱，集热水箱与集热器通过管路连接连接，其特征是：还包括辐照计、数据显示屏、开关控制器和控制模块；集热水箱内设置有温度传感器和电加热元件，温度传感器通过温度变送器与控制模块连接，电加热元件与开关控制器电连接，辐照计设置于太阳能集热器的旁侧，控制模块上设置有无线传输模块，辐照计、数据显示屏和开关控制器均与控制模块连接。

2.根据权利要求1所述的智能监测控制的太阳能热水器，其特征是：所述辐照计为光伏式辐照计。

3.根据权利要求1所述的智能监测控制的太阳能热水器，其特征是：所述控制模块采用单片机。

4.根据权利要求1所述的智能监测控制的太阳能热水器，其特征是：所述开关控制器与电量计量插座连接。

5.根据权利要求4所述的智能监测控制的太阳能热水器，其特征是：所述电量计量插座与控制模块连接。

6.根据权利要求4所述的智能监测控制的太阳能热水器，其特征是：电量计量插座采用智能电量插座。

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