一种风光互补热水器及其实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热水器，具体是涉及一种风光互补热水器及其实现方法。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展，新型能源的应用越来越广泛，太阳能热水器在强大的市场需求下应用而生，它的诞生，方便了人们的生活，它的工作环境简单，只要阳光充足，它就可以通过集热管将热水器中的水加热，以使用户使用，然而天气多变，太阳能热水器在阳光不足的天气下就失去了它的优势，用户在这种情况下将不能使用热水器中的热水，造成了极大的不便。
[0003]在此种情况下，阳光不足的天气常常是因为冷空气或者台风的影响，这样的天气容易起风，特别是沿海地区，风能就更加丰富了，若是能够将风能应用在热水器上，就拟补了太阳能热水器受天气限制的缺陷。
[0004]目前，已有专利号ZL200720186059.X的太阳能风能热水器，该热水器包括风力发电系统、太阳能电池、蓄电池、连接杆和热水器，风力发电系统和太阳能电池自上而下依次安装在连接杆上端，连接杆的底端固定连接热水器，风力发电系统与太阳能电池均与位于连接杆内部的蓄电池连接，风力发电系统由一组风叶和发电机组成，风叶为水平状态安装在发电机主轴上，风叶呈3/4球状，风力发电系统由于3/4球状的风叶，在微风的条件下也可以发电，通过风力发电系统和太阳能电池联合向蓄电池充电，由蓄电池提供电能给热水器，从而达到加热水的效果。
[0005]采用上述描述的太阳能风能热水器能够有效地解决现有的太阳能热水器提供热水的效果不令人满意地问题，目前大部分地区几乎家家户户都安装了太阳能热水器，如果采用了上述的太阳能风能热水器，则用户需要将原来地热水器淘汰，这样对用户而言会造成成本资源经济的浪费，而且，在安装时，则必须将原来的热水器拆下，费时费力;况且，Ikff的太阳能电池板I天的发电量在4度左右，在只有阳光没有风的情况下，仅仅靠太阳能电池板发电是很难将水加热的，使用效果没有集热管好，而且IkW的太阳能电池板的面积就已经达到6平方米左右，若使用更大功率的太阳能电池板的话，则电池板的面积更大，安装起来更困难。
【发明内容】
[0006]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种风光互补热水器及其实现方法，结构简单，使用方便，适合推广使用，解决了传统太阳能热水器受天气限制的弊端。
[0007]技术方案:为实现上述目的，本发明的风光互补热水器，包括储水器、用于将该储水器架空的支架、集热管、电热件、风力发电机、控制箱和一组传感器，所述集热管置于所述支架外侧表面，所述控制箱置于所述支架内部，所述电热件置于所述储水器内部，所述风力发电机置于所述储水器顶端一侧，所述传感器包括风速传感器和光照传感器，所述风速传感器和光照传感器置于所述储水器顶端另一侧；
[0008]所述控制箱包括核心控制器、第一继电器、第二继电器、第三继电器、AC/DC转化模块、蓄电池、风力发电机接口、风速传感器接口、光照传感器接口、下液位传感器接口、温度传感器接口和电热件接口，其中所述风速传感器接口、光照传感器接口、下液位传感器接口和温度传感器接口均与所述核心控制器通过电连接，所述核心控制器分别与所述第一继电器、第二继电器和第三继电器通过电连接，所述风力发电机接口分别与所述第一继电器和第二继电器通过电线连接，所述第一继电器与所述电热件接口通过电线连接，所述第一继电器与所述电热件接口之间连接有变压器，所述第二继电器依次通过所述AC/DC转化模块、蓄电池和第三继电器连接至所述电热件接口 ；
[0009]所述风力发电机通过所述风力发电机接口与所述控制箱连接，所述电热件通过所述电热件接口与所述控制箱连接，所述风速传感器通过所述风速传感器接口与所述控制箱连接，所述光照传感器通过所述光照传感器接口与所述控制箱连接。
[0010]进一步地，所述传感器包括下液位传感器和温度传感器，所述下液位传感器置于所述储水器内部的底端一侧，所述温度传感器置于所述储水器内部的顶端一侧，所述下液位传感器通过所述下液位传感器接口与所述控制箱连接，所述温度传感器通过所述温度传感器接口与所述控制箱连接；当下液位传感器检测到储水器中的水低于最小液位时，此时需要停止对电热件供电从而起到保护电热件的作用，核心控制器控制第一继电器断开，从而风力发电机不给电热件供电，同时核心控制器控制第三继电器断开，从而蓄电池不给电热件供电，从而切断对电热件的供电，从而保护电热件，在上述情况中，如果有风，应当核心控制器控制第二继电器闭合工作，风力发电机工作将所发的电量经过AC/DC转化模块存储在蓄电池中；
[0011]当温度传感器检测到储水器中的水温已经达到使用要求时，此时不需要电热件给水加热，核心控制器控制第一继电器断开，从而风力发电机不给电热件供电，同时核心控制器控制第三继电器断开，从而蓄电池不给电热件供电，在上述情况中，如果有风，应当核心控制器控制第二继电器闭合工作，风力发电机工作将所发的电量经过AC/DC转化模块存储在蓄电池中。
[0012]进一步地，所述储水器一端上侧设有进水口，所述储水器一端下侧设有出水口。
[0013]进一步地，所述储水器顶端靠近所述进水口的一侧上方设有排气口。
[0014]进一步地，所述控制箱包括电容补偿模块，所述电容补偿模块置于所述变压器和第一继电器之间;风力发电机系统受风速大小的影响，发出电的功率有所波动，当风力发电机直接向电热件供电时，会影响电热件的使用寿命，为了避免这种情况的发生，在变压器和第一继电器之间加一个电容补偿模块，使得电功率处于平稳的状态。
[0015]本发明提出的风光互补热水器的实现方法，包括以下步骤:
[0016]SI所述风速传感器和光照传感器分别采集数据，并将采集的数据传送给所述核心控制器；
[0017]S2所述核心控制器根据采集的数据判断风速是否达到风力发电机发电的最低要求以及光照强度是否满足集热管的要求，如果风速达到风力发电机发电的最低要求，光照强度满足集热管的要求，则进入S3;如果风速达到风力发电机发电的最低要求，光照强度不能满足集热管的要求，则进入S4;如果风速达不到风力发电机发电的最低要求，光照强度满足集热管的要求，则进入S5;如果风速达不到风力发电机发电的最低要求，光照强度不能满足集热管的要求，则进入S6;
[0018]S3所述集热管将太阳能转换为热能从而给水加热，同时所述风力发电机工作发电以及所述核心控制器控制所述第二继电器闭合工作，从而所述风力发电机将电能经过所述AC/DC转化模块存储在所述蓄电池中；
[0019]S4所述风力发电机工作发电以及所述核心控制器控制所述第一继电器闭合工作，从而所述风力发电机直接给所述电热件供电，所述电热件将电能转换为热能给水加热；
[0020]S5所述集热管将太阳能转换为热能从而给水加热；
[0021]S6所述核心控制器控制所述第三继电器闭合工作，所述蓄电池给所述电热件供电，所述电热件将电能转换为热能给水加热。
[0022]有益效果:本发明与现有技术比较，具有的优点是:
[0023]1、本发明能够根据天气状况自动切换加热方式，以保证用户在不同的天气状况下都有热水使用，有较强的天气适应能力，解决了传统太阳能热水器受天气限制的弊端；
[0024]2、本发明能够在水温满足要求时，能切换工作模式将风力发电机系统所发的电量储存在蓄电池中，更加节能；
[0025]3、本