一种太阳能热水采暖控制系统的制作方法

本发明涉及采暖控制技术领域，特别是涉及一种太阳能热水采暖控制系统。

背景技术：

随着社会的发展，太阳能集热器得到广泛的应用，与之相关的采暖系统，也在社会上广泛使用，然而现有基于太阳能集热器的采暖系统及利用，在智能控制运行上，不能满足人们的需要，因此，需要进行改进，以提出一种更能满足人们需要且符合社会需要控制系统，显得很有必要。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种太阳能热水采暖控制系统。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种太阳能热水采暖控制系统，包括控制器，所述控制器包括处理器，与所述处理器连接能显示储热水箱实时温度的触摸屏、用于将测温传感器与处理器连接的测温电路、时钟电路以及蜂鸣器，所述触摸屏设有操作按键；所述测温传感器包括用于检测太阳能集热器内热水温度的第一温度传感器，以及用于检测储热水箱内水温度的第二温度传感器；所述控制器包括：

集热循环控制模块，用于集热模式运行下，检测到太阳能集热器内水的温度高于储热水箱的水温度达到第一阈值时，控制开启集热循环泵启，使太阳能集热器中热水与储热水箱内水热交换，在检测到温度差达到第二阈值时停止；

采暖循环控制模块，用于采暖模式运行下，检测到储热水箱内水的温度低于设定阈值时，不启动采暖循环泵，在检测到储热水箱内水的温度达到启动阈值时，自动启动采暖循环泵；

运行模式控制模块，用于提供采暖模式与集热模式供选择，在集热模式运行下，所述采暖循环控制模块不启动，所述集热循环控制模块启动运行。

进一步的，所述控制器包括峰谷控制模块，用于在采暖模式运行下，在设定的峰谷时间段启动储热水箱中的电加热模块，在储热水箱的水温达到上限温度时停止，并维持上限温度循环加热至所设置的谷电停止时间止。

进一步的，所述控制器包括恒温加热运行模块，用于在采暖模式运行下，在谷电时间以外的加热时间段控制储热水箱进入恒温加热运行状态，在储热水箱内水温低于设定的温度值时启动加热，达到设定的温度值时停止。

进一步的，所述控制器具有水箱防冻模块，用于检测到当集热水箱内水温度低于防冻温度时，启动电加热，加温到设定的温度时停止。

进一步的，所述控制器具有电加热干烧保护模块，用于储热水箱的加热状态中，在连续预定时间段内检测到温升斜率大于设定值时，判断定为干烧，停止加热并提示故障报警，，重新上电或者开关机后才能进行加热操作。

进一步的，所述控制器具有断电记忆保护功能，用于当停电时，保留用户预置的所有参数及北京时间，并将操作按键自动锁死，以防误操作；当来电时按以前设定的工作模式及功能继续运行。

进一步的，所述操作按键包括：

模式按键，用于选择采暖模式与集热模式；

即热按键，用于开启与关闭储热水箱的电加热；

设置按键，用于设置北京时间，储热水箱电加热温度上限，峰谷开始时间、峰谷结束时间、峰谷加热温度；

电源按键，用于控制器的开关机；

循环按键，用于开启与关闭采暖循环功能，以及强制启动与关闭集热循环；

参数加减调节按键，用于在设置状态下，设置北京时间，储热水箱电加热温度上限，峰谷开始时间、峰谷结束时间、峰谷加热温度时，通过或加或减的方式来调节对应的参数值。

进一步的，所述触摸屏上有显示区，用于显示所述储热水箱中水的当前温度以及太阳能集热器中热水的当前温度，北京时间以及当前工作状态信息字符，以及出现故障时显示故障状态信息字符或故障状态指示符号。

本发明能使基于太阳能集热器的采暖及集热运行更加智能化，更能满足人们的需要，符合社会对产品的智能化的要求。

附图说明

图1为本发明的太阳能热水采暖控制系统的应用系统图；

图2所示为控制器的控制面板的示意图；

图3所示为太阳能热水采暖控制系统的硬件结构图；

图4所示为控制器的原理图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-4所示，本发明一种太阳能热水采暖控制系统，包括控制器，所述控制器包括处理器(如采用mcu控制芯片)，与所述处理器连接能显示储热水箱实时温度的触摸屏、用于将测温传感器与处理器连接的测温电路、时钟电路以及蜂鸣器，所述触摸屏设有操作按键；所述测温传感器包括用于检测太阳能集热器内热水温度的第一温度传感器，以及用于检测储热水箱内水温度的第二温度传感器；所述控制器包括：

集热循环控制模块，用于检测到太阳能集热器内水的温度高于储热水箱的水温度达到第一阈值时，控制开启集热循环泵启，使太阳能集热器中热水与储热水箱内水热交换，在检测到温度差达到第二阈值时停止；

采暖循环控制模块，用于检测到储热水箱内水的温度低于设定阈值时，不启动采暖循环泵，在检测到储热水箱内水的温度达到启动阈值时，自动启动采暖循环泵，使储热水箱与采暖系统(如暖气片或地暖管)中的水循环；

运行模式控制模块，用于提供采暖模式与集热模式供选择，在集热模式运行下，所述采暖循环控制模块不启动，所述集热循环控制模块启动运行。

其中，所述的集热模式运行下，只启动集热循环，其他功能都默认关闭，默认为集热模式运行，可以通过操作按键来选择哪一种模式运行。

具体的，所述的集热循环是这样控制的，当集热器热水温度t1高于储热水箱水温度t2达到5度时，即当t1-t2≥5℃时，循环泵打开，显示工作状态的“集热循环”字符点亮。当t1-t2≤3℃时自动退出循环功能，不显示“集热循环”字符；当系统再次检测到集热温度≥水箱温度5℃时，系统再次启动循环功能重复上述过程。另外，储热水箱的水温度高于80度，禁止温差循环，储热水箱的水温度低于70℃恢复上述的温差循环。

本发明中，所述采暖循环的控制具体是这样的：出厂默认40度启动，30度停止。即当储热水箱的水温度低于30℃不启动，40度时自动启动(启动温度调整范围40度-60度)，同时显示工作状态的“采暖循环”图标点亮。当然，也可以实现手动控制循环，如手动按触摸屏上“循环”键，实现强制开启循环，再按关闭采暖循环，无操作30秒后，控制器恢复自动控制模式，按出厂默认温度控制运行。

进一步的，所述控制器包括峰谷控制模块，用于在采暖模式运行下，在设定的峰谷时间段启动储热水箱中的电加热模块，在储热水箱的水温达到上限温度时停止，并维持上限温度循环加热至所设置的谷电停止时间止。

具体的，峰谷控制模块是这样实现的，设置峰谷开始时间和峰谷结束时间，开启峰谷，触摸屏上“峰谷”图案亮(开始时间和结束时间相同，这表示不开峰谷功能)。在设定的峰谷时间段启动加热，达到上限温度停止，并维持上限温度循环加热至所设置谷电停止时间(达到设置上限温度停止，低于设置上限温度5度启动)。出厂20点到7点，温度默认75℃(25-75℃可调)。之后按恒温加热运行(如低于30度启动，35度停止)。

进一步的，所述控制器包括恒温加热运行模块，用于在采暖模式运行下，在谷电时间以外的加热时间段控制储热水箱进入恒温加热运行状态，在储热水箱内水温低于设定的温度值时启动加热，达到设定的温度值时停止，如低于30度启动，35度停止。在采暖模式，默认按恒温运行，低于30度启动，35度停止。

进一步的，所述控制器具有水箱防冻模块，用于检测到当集热水箱内水温度低于防冻温度时，启动电加热，加温到设定的温度时停止。如当水箱温度低于5度时，启动电加热，加温到15度停止。

进一步的，所述控制器具有电加热干烧保护模块，用于储热水箱的加热状态中，在连续预定时间段内检测到温升斜率大于设定值时，判断定为干烧，停止加热并提示故障报警，通过蜂鸣器报警，重新上电或者开关机后才能进行加热操作。

如在加热状态中，连续14秒检测到温升斜率≥30℃/分钟，则判断定为干烧，显示故障字符e5(代表干烧保护故障),为保护水箱，避免发生意外停止加热并提示故障报警，重新上电或者开关机才能进行加热操作。

进一步的，所述控制器具有断电记忆保护功能，用于当停电时，保留用户预置的所有参数及北京时间，并将操作按键自动锁死，以防误操作；当来电时按以前设定的工作模式及功能继续运行。

另外，本发明的控制器在待机状态下，能自动降低显示屏光源亮度，工作状态下能自动提高亮度，或按任键可开启显示，实现节电的控制。

进一步的，所述操作按键包括：

“模式”按键，用于选择采暖模式与集热模式；

“即热”按键，用于即时开启与关闭储热水箱的电加热；在集热模式下，轻触“即热”按键，可即时开启或关闭电加热，开启时，触摸屏上有“加热”图案点亮。开启后若达到设定温度值停止加热。

“设置”按键，用于设置北京时间，储热水箱电加热温度上限，峰谷开始时间、峰谷结束时间、峰谷加热温度；

电源按键，如图2中的，最后一行的电源显示图标，用于控制器的开关机；

“循环”按键，用于开启与关闭采暖循环功能，以及强制启动与关闭集热循环；强制启动与关闭集热循环时，可通过长按3秒强制启动或关闭集热循环；

需要强制启动或关闭集热循环时，手动长按“循环”按键3秒可强制开启或关闭集热循环功能，触摸屏上会显示“集热循环”字符；开启循环功能5min后，自动退出循环功能，关闭“集热循环”字符；

参数加减调节按键，如图2中的“∧、∨”按键，用于设置状态下，减少增加参数，如设置北京时间，储热水箱电加热温度上限，峰谷开始时间、峰谷结束时间、峰谷加热温度时，通过或加或减的方式来调节对应的参数值；以及在工作状态下，按“∧、∨”按键显示太阳能集热器的热水温度，使“集热”图标在触摸屏上点亮。

本发明中，设置相关的参数时：按一下“设置”按键，听到“嘀”一声进入设置状态，设置状态下时，按“设置”键进入下一个参数设置，按“∧”和“∨”调节参数，以下为依次的设置参数说明：

当前的时间(小时)，范围为(0-23)；

当前的时间(分钟)，范围为(0-59)；

电加热的温度可设置的范围为(25-75℃)，出厂为35℃；

峰谷时间设置：开启时间20:00；结束时间7:00；时钟可调，分钟不可以调，开始时间和结束时间相等时表示关闭此功能。

峰谷加热温度75℃，范围为(25-75℃)；

其中，在参数设置完成后10秒内无其它操作，或再按一下“设置”键可回到运行主界面，控制器自动保存设置参数；

另外，在待机状态下，长按设置键3秒，全屏闪亮一次，可恢复出厂设置参数。

进一步的，所述触摸屏上有显示区，用于显示所述储热水箱的当前温度以及集热器热水温度，24小时制的北京时间以及当前工作状态信息字符，以及出现故障时显示故障状态信息字符或故障状态指示符号。

具体的，所述的故障状态指示符号有如储热水箱传感器故障显示e2、集热器传感器故障显示e1、系统检测漏电显示e0、干烧保护故障显示e5、漏电回路故障e4等，所述的工作状态信息字符包括如设备处于集热循环时，显示点亮的“集热循环”字符，如设备处于采暖循环时，显示点亮的“采暖循环”字符等，还有如在峰谷运行时间，显示峰谷字符，以提醒人们设备当前的运行状态，这在前面的说明书均已详细的说明，请参考前面所述。

本发明的控制器的上述的运行控制功能，可以通过软件程序和\或电路来实现，安装在系统中后接通电源，即能按默认参数全智能运行，无需任何操作，能完全实现自动化的控制运行。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。