自动调节太阳能热水循环的控制方法

文档序号:4749209
专利名称:自动调节太阳能热水循环的控制方法
技术领域
本发明公开了一种自动调节太阳能热水循环的控制方法。
故借助此自动循环加热控制的控制手法,使储水桶3内的水保持在适当的温度且又可节省能源,但由于太阳能集热器2的加热时间并不短,而且加热板通常都是呈斜设状,即入水口位于低处,而出水口则位于高处,其目的是让太阳能集热器2内的水,即使是静止状态时也能冷热对流,也就是令位于太阳能集热器2下方的受到加热的水往上流,而位于太阳能集热器2上方的冷水可以往下流,所以通常太阳能集热器2的出水口处的水温会较高于入水口的水温,而且若受到日照的时间越久,出、入水口处两者之间的水温温差会越来越大,因此当to-ti≥t时,马达6就会被启动而运转一段时间,把储水桶3内的水输送至太阳能集热器2的入水口处,并供入太阳能集热器2内,而太阳能集热器2内受到日照加热的水则被输送入储水桶3中,使与桶内的水混合而提高桶内的水温,但其水温通常会低于to,但又会高于ti,所以当储水桶3的水再被输送至太阳能集热器2的入水口处时,此刻入水口的水温(ti)会略为提高,而太阳能集热器2的出水口处的水温(to)也会随之稍为降低,此时to-ti会小于t,同时马达6会运转一段时间后而停止,然后再等待太阳能集热器2受到日照一段时间后,使再度达到to-ti≥t的条件后,又会令马达6启动进行循环加热,如此不断地反复执行,以达成自动循环加热的功能。
可是,当在炎热的夏天日照充足、气温高时,太阳能集热器2的出、入口处之间的水温温差很快地可以达到to-ti≥t的条件,所以导致马达6启动的次数变得较为频繁,反而造成电力上不必要的浪费;但若是在冬天而日照较为不足、气温低时,则可能发生欲达到to-ti≥t条件的间时拖长,或者甚至一直无法达到to-ti≥t的条件,导致马达6启动的次数大幅减少或根本无法启动马达6,造成循环加热的效果不好或甚至无法进行循环加热的功能;当然为了解决上述问题,可以对太阳能集热器2的出、入水口处之间的温差值预设值t(通常是介于3℃至8℃之间),根据气候或季节加以手动调整,即当夏天或日照充足时,可以调高t的值来降低马达6启动的次数,而冬天或日照不足时,可以调低t的值来增加马达6的启动次数,以解决上述的缺陷。
为了解决上述问题,本发明是通过下述技术方案实现的一种自动调节太阳能热水循环的控制方法,其步骤如下A、侦测太阳能集热器的出、入水口处的水温温度;B、如果出水口处水温大于或等于上限预设值时,则令马达不会运转,但若出水口处水温小于储水桶内的水温时,则同时执行下一C及D步骤;C、比较太阳能集热器的出、入水口处间的温度差是否达到或大于温差预设参数值,若未成立时则使马达停止,并回至A步骤而往下不断地反复侦测执行,直到条件成立后,始令马达启动;其特征在于D、设有一温差参数值自动调整的控制系统,其执行控制的流程如下a、计时器累计时间若尚未到达单位时间基数参数值,而太阳能集热器出、入水口之间的温差已达温差预设参数值,马达就已被启动时,令温差预设参数值呈逐渐递增状态;b、计时器累计的时间正好已达单位时间基数参考值,而太阳能集热器出、入水口间的温差,也正好等于温差预设参数值,而令马达启动时,则令温差预设参数值保持不变;
c、计时器累计的时间若已超过单位时间基数参考值,而太阳能集热器出、入水口之间的温差,未达温差预设参数值时,马达仍在未被启动状态下,温差预设参数值则呈逐渐递减状态,并令计时器归零并重新设计而不断地重复进行,直到马达被启动为止;上述的步骤不断地反复执行,使太阳能集热器的出、入水口处之间的温差预设参数值,随气候的变化而自动调整,当日照不足时令温差预设参数值自动减少,或当日照充足时令温差预设参数值自动增加,达成最佳的循环加热效果。
其中,时间基数为可预先设定的单位时间。
其中,太阳能集热器的出、入水口处之间的温差预设值为3℃至8℃。
其中,温差预设值递增或递减值以1℃为单位。
其中,马达启动运转后,令温差参数值自动调整控制系统的计时器停止并归零,且令马达运转一段时间后才停止,并在马达运转期间也会同步侦测太阳能集热器的出水口温度是否小于储水桶内的水温。
通过上述技术方案,解决了现有技术存在的问题。本发明将太阳能集热器的出、入水口处之间的温差值预设值t的调整,改善为可随着气候的变化而自动调整,即本发明在整个自动循环加热的控制系统中加上一个时间基数,也就是在预设的连续的单位时间内,若循环马达未被启动时,即代表日照不足而令系统中的t值则会递减,来增加自动循环执行的次数,以节约能源;因此本发明令自动循环加热系统可随着气候的变化,而自动调整适当的太阳能加热时间及循环次数。
如图3所示,本发明的基本运作情形大与上述常见的控制方法相同,但本发明增加了计时基数的条件控制,而其控制步骤方法如下首先预设下列参数(1)储水桶内的水温为tw。
(2)太阳能集热器出、入水口间温差的预设参数值t。
(3)单位时间基数参数值Tx。
首先对太阳能集热器的出、入水口处的水温to、ti进行侦测,然后比较太阳能集热器的出水处的水温to是否小于目前储水桶内的水温tw,如果to<tw时,即会令马达不会运转,但若to≥tw时,则会分成两个路径同时执行,即执行温差参数值自动调整的控制系统7与侦测太阳能集热器的出、入水口处的水温温差to-ti是否大于或等于温差参数值,而其中温差参数值自动调整控制系统7,设于侦测太阳能集热器的出、入水口处的水温温差to-ti与温差预设参数值t之前,令计时器开始计时,并判断累计的时间是否已达单位时间基数参数值Tx,而控制的情形会有下列三种状态发生的可能,如下所述(1)如果温差参数值自动调整控制系统7的累计的时间尚未到达单位时间基数参数值Tx,且马达未被启动时则继续累计计时,而若累计的时间还是未达单位时间基数参数值Tx,太阳能集热器出、入水口之间的温差to-ti,已达温差预设参数值t,马达就已被启动时,即会令太阳能集热器出、入水口之间的温差预设参数值t自动上升1℃(即令t=t+1),同时马达启动运转的同时也令计时器停止计时并归零,并令马达运转一段时间后再停止,而且在马达运转的这段期间,也会同步侦测储水桶是否有无用水,以决定马达是否即时停止;如果马达已停止运转时,则又会开始执行温差参数值自动调整的控制系统的重新运作,如果累计的时间还是未达单位时间基数参数值Tx,马达还是就已被启动了,此刻温差预设参数值t会再自动上升1℃;如果每次执行的结果都相同的话,即表示日照充足或天气气温高,而令系统中的太阳能集热器出、入水口之间的温差预设参数值t,可以很快地达到,而为了防止马达启动过于频繁,所以令温差预设参数值t呈逐渐递增的状态,来减少马达启动循环的次数,不但可以达到节约能源的目的,又能增加太阳能加热的效果。
(2)如果温差参数值自动调整控制系统7累计的时间正好已达单位时间基数参数值Tx,而太阳能集热器出、入水口之间的温差to-ti,正好等于温差预设参数值t,此时马达会被启动,则会令该温差预设参数值t保持不变,而且马达在被启动后会令计时器停止并归零,并使马达运转一段时间后停止,同时在马达的运转期间也会同步侦测储水桶是否有无用水,以决定马达是否即时停止;故若温差参数值自动调整的控制系统每次执行的时候,都正好在达到单位时间基数参数值Tx时,马达都正好被启动,会令温差预设参数值t始终保持不变,即表示系统启动循环的时机,刚好符合当时的天候状况,而在最佳的加热效果状态下。
(3)如果温差参数值自动调整控制系统7累计的时间已超过单位时间基数参数值Tx,太阳能集热器出、入水口之间的温差to-ti也未达温差预设参考值t时,马达仍在未被启动的状态下,此时温差预设参数值t会自动下降1℃(即令t=t-1),并令计时器则归零并重新计时,如此步骤不断地重新执行,直到太阳能集热器出、入水口之间的温差to-ti已达温差参数值t,马达就会被启动而运转,并在马达被启动的同时而令计时器停止计时并归零,且令马达运转一段时间后再停止,而且在马达运转的这段期间,也会同步侦测储水桶是否有无用水,以决定马达是否即时停止;如果马达已停止运转时,则又会开始执行温差参数值自动调整的控制系统的重新运作,如果累计的时间还是已达单位时间基数参数值Tx,马达还是未被启动的话,此刻温差预设参数值t还会再自动下降1℃;如此即表示日照不足或天气气温低,而使系统中的太阳能集热器出、入水口之间的温差预设参数值t,在超过预设的单位时间基数参数值Tx,还是无法达到,而为了维持在正常的状况下,令系统中的太阳能集热器出、入水口之间的温差预设参数值t,呈逐渐递减的状态,使循环加热可以在效率最高的范围内继续执行,以加强循环加热的效果。
故本发明即为一人性化、智慧型的控制方式,无论在什么季节、气候或日照度情况下,都能随时随之改变,而无须以手动方式来调整,令使用者更能安心的使用而无担心。
综上所述,本发明的控制手法可使自动循环加热的执行,能随着气候的变化而自动调整适当的太阳能加热时间及循环次数,来调高加热效果及节约能源,不是常见的控制手法所能比拟的,恳请早日授权,将不胜感激。
权利要求
1.一种自动调节太阳能热水循环的控制方法,其步骤如下A、侦测太阳能集热器的出、入水口处的水温温度;B、如果出水口处水温大于或等于上限预设值时,则令马达不会运转,但若出水口处水温小于储水桶内的水温时,则同时执行下一C及D步骤;C、比较太阳能集热器的出、入水口处间的温度差是否达到或大于温差预设参数值,若未成立时则使马达停止,并回至A步骤而往下不断地反复侦测执行,直到条件成立后,始令马达启动;其特征在于D、设有一温差参数值自动调整的控制系统,其执行控制的流程如下a、计时器累计时间若尚未到达单位时间基数参数值,而太阳能集热器出、入水口之间的温差已达温差预设参数值,马达就已被启动时,令温差预设参数值呈逐渐递增状态;b、计时器累计的时间正好已达单位时间基数参考值,而太阳能集热器出、入水口间的温差,也正好等于温差预设参数值,而令马达启动时,则令温差预设参数值保持不变;c、计时器累计的时间若已超过单位时间基数参考值,而太阳能集热器出、入水口之间的温差,未达温差预设参数值时,马达仍在未被启动状态下,温差预设参数值则呈逐渐递减状态,并令计时器归零并重新设计而不断地重复进行,直到马达被启动为止;上述的步骤不断地反复执行,使太阳能集热器的出、入水口处之间的温差预设参数值,随气候的变化而自动调整。
2.根据权利要求1所述的自动调节太阳能热水循环的控制方法,其特征在于时间基数为预先设定的单位时间。
3.根据权利要求1所述的自动调节太阳能热水循环的控制方法,其特征在于太阳能集热器的出、入水口处之间的温差预设值为3℃至8℃。
4.根据权利要求1所述的自动调节太阳能热水循环的控制方法,其特征在于温差预设值递增或递减值以1℃为单位。
5.根据权利要求1所述的自动调节太阳能热水循环的控制方法,其特征在于马达启动运转后,令温差参数值自动调整控制系统的计时器停止并归零,且令马达运转一段时间后才停止,并在马达运转期间也会同步侦测太阳能集热器的出水口温度是否小于储水桶内的水温。
全文摘要
一种自动调节太阳能热水循环的控制方法,太阳能集热器的出、入水口的温差若小于预设的温差值时,则令自动循环系统不会启动,但若其温差大于预设的温差值时,则会令自动循环系统启动,并且在侦测太阳能集热器的出、入水口处的温差的同时,在控制系统中加上一时间基数,使在预设的连续的单位时间内,若马达未被启动时即表日照不足而令太阳能集热器的出、入水口的温差预设值逐渐递减;反之,未达预设的连续的单位时间而马达就已被启动时,即表日照充足而令太阳能集热器的出、入水口的温差预设值逐渐递增;因此,使得循环加热系统可随着气候变化而自动调整适当的太阳能加热时间及循环次数,以达成加强循环加热效果及节约能源的目的。
文档编号F24J2/40GK1395070SQ0112030
公开日2003年2月5日 申请日期2001年7月10日 优先权日2001年7月10日
发明者王茂炎 申请人:鸿茂工业股份有限公司
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