专利名称：一种太阳能热水器的补冷水控制方法及控制系统的制作方法
一种太阳能热水器的补冷水控制方法及控制系统 [技术领域
本发明涉及一种太阳能热水器，特别涉及一种太阳能热水器的补 冷水控制方法及控制系统。背景技术1
随着社会对节能环保的意识的提高，越来越多的太阳能热水器涌 入人们的日常生活。目前，太阳能热水器的补冷水控制系统包括有控 制供水电磁阀开关的供水电磁阀驱动模块、水箱水温检测模块、水箱 水位检测模块、补冷水控制模块，当接通电源后水箱补冷水的控制包 括如下步骤
1 、检测水箱内的水位并判断水箱内的水位是否小于水位下限值， 若为是则补冷水直到水位达到水位下限值，否则继续执行歩骤2;
2、 检测水箱的水位、水温，当水位小于水位上限值且水温等于 或大于水温上限值时开始向水箱内补充冷水并执行步骤3;
3、 实时检测水箱的水位、水温，当水位等于或大于水位上限值 (即水箱容量的100%)或者水温等于或小于水温下限值时停止向水
箱内补充冷水并返回步骤1进行循环控制补冷水。
通过上述循环控制，可以使水箱内的水始终保持水箱容量的 100%，但是，由于该控制方法并没有区分时段来进行补充冷水控制， 无论光线充足的白天还是缺少光线的夜晚，控制器都是采用同一个补
冷水模式，即全日24小时都采用一个补冷水上限值，这样，由于夜晚时缺少光线，所述太阳能比较少，主要是由辅助电进行加热的，如 果还采用与白天一样的补冷水上限值的话，那么夜晚加热与白天同样 体积的水，加热的速度将会大大降低，而且太阳能的使用效率比较低。 为此，有必要解决上述问题。 [发明内容I
本发明克服了上述技术的不足，提供了一种太阳能热水器的补冷 水控制方法及控制系统，以解决水的加热速度慢、太阳能使用效率低 的问题。
为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案-
一种太阳能热水器的补冷水控制方法，其特征在于包括如下步
骤
第一步、检测水箱内的水位；
第二步、判断水箱内的水位是否小于水位下限值，若为是则补冷 水直到水位达到水位下限值，否则继续执行第三歩，所述水位下限值 为水箱容量的10 15%;
第三步、根据时钟判断执行第一补冷水模式还是执行第二补冷水 模式，若为第一补冷水模式则继续执行第四步，否则转入第六歩；
第四步、检测水箱的水位、水温及集热器的温度，当水位小于第 一水位上限值且水温等于或大于水温上限值时，或者当水位小于第一 水位上限值且集热器的温度等于或大于集热器温度门限值时，幵始向 水箱内补充冷水并执行第五步，所述第一水位上限值为水箱容量的 70 100%;第五步、实时检测水箱的水位、水温，当水位等于或大于第一水 位上限值或者水温等于或小于水温下限值时停止向水箱内补充冷水
并返回第四步；
第六步、检测水箱的水位、水温，当水位小于第二水位上限值且 水温等于或大于水温上限值时，开始向水箱内补充冷水并执行第七 步，所述第二水位上限值为水箱容量的30 50%;
第七步、实时检测水箱的水位、水温，当水位等于或大于第二水 位上限值或者水温等于或小于水温下限值时停止向水箱内补充冷水 并返回第六步。
如上所述的一种太阳能热水器的补冷水控制方法，其特征在于所 述第二步中，水位下限值为水箱容量的10%。
如上所述的一种太阳能热水器的补冷水控制方法，其特征在于所 述第四步中，第一水位上限值为水箱容量的100%。
如上所述的一种太阳能热水器的补冷水控制方法，其特征在于所 述第六步中，第二水位上限值为水箱容量的50%。
如上所述的一种太阳能热水器的补冷水控制方法，其特征在于所 述水温上限值为48 50。C，所述集热器温度门限值40 65。C ，所述 水温下限值为30 45"C。
如上所述的一种太阳能热水器的补冷水控制方法，其特征在于所 述水温上限值为48。C，所述集热器温度门限值55。C，水温下限值为 45°C。
一种太阳能热水器的补冷水控制系统，包括有供水电磁阀驱动模块、集热器温度检测模块、水箱水位检测模块、水箱水温检测模块， 其特征在于还包括有
连接供水电磁阀驱动模块的第一补冷水模式控制模块，根据集热 器温度检测模块、水箱水位检测模块、水箱水温检测模块的检测结果， 当水位大于水位下限值小于第一水位上限值且水温等于或大于水温 上限值时，或者当水位大于水位下限值小于第一水位上限值且集热器 的温度等于或大于集热器温度门限值时，开始向水箱内补充冷水，并 在水箱水位等于或大于第一水位上限值或者水温等于或小于水温下 限值时停止向水箱内补充冷7jC;其中，所述水位下限值为水箱容量的 10 15%，所述第一水位上限值为水箱容量的70 100%;
连接供水电磁阀驱动模块的第二补冷水模式控制模块，根据水箱 水位检测模块、水箱水温检测模块的检测结果，当水位大于水位下限 值小于第二水位上限值且水温等子或大于水温上限值时，开始向水箱 内补充冷水，并在水箱水位等于或大于第二水位上限值或者水温等于 或小于水温下限值时停止向水箱内补充冷水；其中，所述水位下限值 为水箱容量的10 15%，所述第二水位上限值为水箱容量的30
50%;
分别连接第一补冷水模式控制模块、第二补冷水模式控制模块的 补冷水模式管理模块，启动第一补冷水模式控制模块或第二补冷水模 式控制模块控制供水电磁阀驱动模块工作，实现补充冷水。
本发明的有益效果是
1、本发明的控制方法能够最大程度的利用太阳能，提高了太阳能的利用率，节约了能源；
2、 本发明的控制方法提高了水的加热速度，便于使用者及时用
水；
3、 本发明的控制方法实现简单、可靠性高；
4、 本发明的控制系统结构简单、实现方便。
图1是本发明的控制方法流程图2是应用本发明的控制方法的控制系统图。
具体实施方式
下面结合附图与本发明的实施方式作进一步详细的描述-
如图l所示， 一种太阳能热水器的补冷水控制方法，其能够在两 种补充冷水模式之间进行选择工作，其包括如下步骤
51、 检测水箱内的水位；
52、 判断水箱内的水位是否小于水位下限值，即保护水位值，避 免水箱缺水，若为是则补冷水直到水位达到水位下限值，否则继续执 行步骤S3，所述水位下限值为水箱容量的10 15%，本实施例中采 用水箱容量的10%;
53、 根据时钟判断执行第一补冷水模式还是执行第二补冷水模 式，若为第一补冷水模式则继续执行步骤S4，否则转入步骤S8;
其中，第一补冷水模式是指在光线充足的白天(一般上午8点到 下午6点)，将水位上限值设的相对高一些的补水控制方法，第二补 冷水模式是指在光线较弱的夜晚(一般下午6点到第二天早上8点)，将水位上限值设的相对低一些的补水控制方法。
54、 如果是白天，就采用第一种补冷水模式，检测水箱的水位、 水温及集热器的温度，当水位小于第一水位上限值且水温等于或大于 水温上限值时，或者当水位小于第一水位上限值且集热器的温度等于 或大于集热器温度门限值时，开始向水箱内补充冷水并执行步骤S5 开始补冷水，所述第一水位上限值为水箱容量的70 100%，本实施 例中为水箱容量的100%，所述水温上限值为48 50。C,本实施例中 为48。C，所述集热器温度门限值40 65。C ，本实施例中为55t:;
55、 进行补充冷水；
56、 在补充冷水的过程中，进行实时检测水箱的水位、水温，当 水位等于或大于第一水位上限值，或者水温等于或小于水温下限值时 执行步骤S7，所述水温下限值为30 45'C，本实施例中为45。C;
57、 停止向水箱内补充冷水，并接着检测水箱的水位、水温及集 热器的温度进行循环控制，当水位小于第一水位上限值且水温等于或 大于水温上限值时，或者当水位小于第一水位上限值且集热器的温度 等于或大于集热器温度门限值时再开始补充冷水，如此循环；
58、 如果是夜晚，就采用第二种补冷水模式，检测水箱的水位、 水温，当水位小于第二水位上限值且水温等于或大于水温上限值时， 开始向水箱内补充冷水并执行步骤S9开始补冷水，所述第二水位上 限值为水箱容量的30 50%，本实施例采用水箱容量的50%，水温 上限值为48 50。C，本实施例中为48。C;
59、 进行补充冷水;510、 在补充冷水的过程中，进行实时检测水箱的水位、水温，当水位等于或大于第二水位上限值或者水温等于或小于水温下限值时停止向水箱内补充冷水并执行步骤Sll，所述水温下限值为30 45 °C，本实施例中为45'C;511、 停止向水箱内补充冷水，并接着检测水箱的水位、水温进 行循环控制，当水位小于第二水位上限值且水温等于或大于水温上限 值时，再开始补充冷水，如此循环；通过上述补充冷水的控制方法，可以在两种补充冷水的模式进行 切换，第一补冷水模式是在光线比较强的白天进行的，所以把该模式 中的水位上限值设的高些，这样可以充分的利用太阳能，提高太阳能 的利用率，提高了加热的速度，节约了能源；第二补冷水模式是在光 线比较弱的夜晚进行的，所以把该模式中的水位上限值设的低些，这 样可以让辅助电加热器对少容量的水进行加热，提高了加热的速度， 节约了能源。如图2，本发明还提供了一种应用于上述控制方法的太阳能热水 器的补冷水控制系统，包括有供水电磁阀驱动模块l、集热器温度检 测模块2、水箱水位检测模块3、水箱水温检测模块4、第一补冷水 模式控制模块5、第二补冷水模式控制模块6、补冷水模式管理模块第一补冷水模式控制模块5在光线充足的白天(一般上午8点到 下午6点)进行工作，其与供水电磁阀驱动模块1连接，第一补冷水 模式控制模块5根据集热器温度检测模块2、水箱水位检测模块3、水箱水温检测模块4的检测结果，当水位大于水位下限值小于第一水 位上限值且水温等于或大于水温上限值时，或者当水位大于水位下限 值小于第一水位上限值且集热器的温度等于或大于集热器温度门限 值时，开始向水箱内补充冷水，并在水箱水位等于或大于第一水位上 限值或者水温等于或小于水温下限值时停止向水箱内补充冷水；由于 第一补冷水模式控制模块5在光线充足的白天工作，所以水箱水位上 限值设的相对高一些，所述第一水位上限值为水箱容量的70 100%， 本实施例中第一水位上限值为水箱容量的100%;所述水位下限值为 水箱容量的10 15%，本实施例中采用水箱容量的10%;所述水温 上限值为48 50。C，本实施例中为48。C;所述集热器温度门限值40 65°C ，本实施例中为55'C;所述水温下限值为30 45t，本实施例 中为45。C;第二补冷水模式控制模块6在光线较弱的夜晚(一般下午6点到 第二天早上8点)进行工作，其与供水电磁阀驱动模块1连接，第二 补冷水模式控制模块6根据水箱水位检测模块3、水箱水温检测模块 4的检测结果，当水位大于水位下限值小于第二水位上限值且水温等 于或大于水温上限值时，开始向水箱内补充冷水，并在水箱水位等于 或大于第二水位上限值或者水温等于或小于水温下限值时停止向水 箱内补充冷水；其中，由于第二补冷水模式控制模块6在光线较弱的 夜晚(一般下午6点到第二天早上8点)进行工作，所以将水箱水位 上限值设的相对低一些，所述第二水位上限值为水箱容量的30 50%，本实施例中第二水位上限值为水箱容量的50%;所述水位下限值为水箱容量的10 15%，本实施例中采用水箱容量的10%;所述水温上限值为48 5(TC，本实施例中为48"C;所述水温下限值为30 45°C，本实施例中为45'C;补冷水模式管理模块7分别与第一补冷水模式控制模块5、第二 补冷水模式控制模块6连接，补冷水模式管理模块7根据时钟来启动 第一补冷水模式控制模块5或第二补冷水模式控制模块6控制供水电 磁阀驱动模块1工作，供水电磁阀驱动模块1能够控制供水电磁阀打 开与关闭，实现补充冷水。
权利要求
1、一种太阳能热水器的补冷水控制方法，其特征在于包括如下步骤第一步、检测水箱内的水位；第二步、判断水箱内的水位是否小于水位下限值，若为是则补冷水直到水位达到水位下限值，否则继续执行第三步，所述水位下限值为水箱容量的10～15％；第三步、根据时钟判断执行第一补冷水模式还是执行第二补冷水模式，若为第一补冷水模式则继续执行第四步，否则转入第六步；第四步、检测水箱的水位、水温及集热器的温度，当水位小于第一水位上限值且水温等于或大于水温上限值时，或者当水位小于第一水位上限值且集热器的温度等于或大于集热器温度门限值时，开始向水箱内补充冷水并执行第五步，所述第一水位上限值为水箱容量的70～100％；第五步、实时检测水箱的水位、水温，当水位等于或大于第一水位上限值或者水温等于或小于水温下限值时停止向水箱内补充冷水并返回第四步；第六步、检测水箱的水位、水温，当水位小于第二水位上限值且水温等于或大于水温上限值时，开始向水箱内补充冷水并执行第七步，所述第二水位上限值为水箱容量的30～50％；第七步、实时检测水箱的水位、水温，当水位等于或大于第二水位上限值或者水温等于或小于水温下限值时停止向水箱内补充冷水并返回第六步。
2、 根据权利要求1所述的一种太阳能热水器的补冷水控制方法， 其特征在于所述第二步中，水位下限值为水箱容量的10%。
3、 根据权利要求1所述的一种太阳能热水器的补冷水控制方法， 其特征在于所述第四步中，第一水位上限值为水箱容量的100%。
4、 根据权利要求1所述的一种太阳能热水器的补冷水控制方法， 其特征在于所述第六步中，第二水位上限值为水箱容量的50%。
5、 根据权利要求1到4任意一项所述的一种太阳能热水器的补 冷水控制方法，其特征在于所述水温上限值为48 50°C，所述集热 器温度门限值为40 65。C ，所述水温下限值为30 45"C。
6、 根据权利要求5所述的一种太阳能热水器的补冷水控制方法， 其特征在于所述水温上限值为48°C，所述集热器温度门限值为55°C， 水温下限值为45°C。
7、 一种太阳能热水器的补冷水控制系统，包括有供水电磁阀驱 动模块(1)、集热器温度检测模块(2)、水箱水位检测模块(3)、水 箱水温检测模块(4)，其特征在于还包括有连接供水电磁阀驱动模块(1)的第一补冷水模式控制模块(5)， 根据集热器温度检测模块(2)、水箱水位检测模块(3)、水箱水温检 测模块(4)的检测结果，当水位大于水位下限值小于第一水位上限 值且水温等于或大于水温上限值时，或者当水位大于水位下限值小于 第一水位上限值且集热器的温度等于或大于集热器温度门限值时，开 始向水箱内补充冷水，并在水箱水位等于或大于第一水位上限值或者 水温等于或小于水温下限值时停止向水箱内补充冷水；其中，所述水位下限值为水箱容量的10 15%，所述第一水位上限值为水箱容量的 70 1000/0;连接供水电磁阀驱动模块(1)的第二补冷水模式控制模块(6)， 根据水箱水位检测模块(3)、水箱水温检测模块(4)的检测结果， 当水位大于水位下限值小于第二水位上限值且水温等于或大于水温 上限值时，开始向水箱内补充冷水，并在水箱水位等于或大于第二水 位上限值或者水温等于或小于水温下限值时停止向水箱内补充冷水； 其中，所述水位下限值为水箱容量的10 15%，所述第二水位上限值 为水箱容量的30 50%;分别连接第一补冷水模式控制模块(5)、第二补冷水模式控制模 块(6)的补冷水模式管理模块(7)，启动第一补冷水模式控制模块 (5)或第二补冷水模式控制模块(6)控制供水电磁阀驱动模块(1) 工作，实现补充冷水。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能热水器的补冷水控制方法及控制系统，本控制方法采用两种补冷水模式进行补充冷水，第一补冷水模式是指在光线充足的白天，将水位上限值设的相对高一些的补水控制方法，第二补冷水模式是指在光线较弱的夜晚，将水位上限值设的相对低一些的补水控制方法，这样通过上述补充冷水的控制方法，使得本发明具有充分的利用了太阳能，提高了太阳能的利用率，提高了加热的速度，节约了能源等优点。
文档编号F24J2/40GK101520244SQ20091003815
公开日2009年9月2日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者吴勇章 申请人:广东红日太阳能有限公司