一种智能太阳能热水器及其控制方法与流程

本发明涉及热水器技术领域，尤其涉及一种智能太阳能热水器及其控制方法。

背景技术：

现在家庭使用的热水器大多使用太阳能热水器，目前市场上的太阳能热水器结构相对简单，制造成本比较低，太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用。现今，太阳能热水器所产生的热水经过管道的输送后在进入用水点进行使用，太阳能热水器所产生的热水温度是非常高的，在使用的过程中不能直接使用热水，必须经过一定的冷水进行调温后在使用，现在的调温都是需要手动调节的，特别是到了没有太阳的阴雨天，还需要在洗澡室等需要使用热水的地方装电热水器，二者配合使用才能保证在阴雨天也有热水供应，但是，这些调控都需要手动进行，不利于整个系统的智能化管理。

经检索，中国专利申请号为cn201921716910.4的专利，公开了一种太阳能热水器智能化管理系统，太阳能热水器设置有冷水进水管连接至水源，太阳能热水器上设置有冷水出水管和热水出水管，冷水出水管和热水出水管分别设置拥有第温度传感器，冷水出水管和热水出水管同时连接至一个混水箱，混水箱下设置有温水管连接至用水处，温水管在用水处设置有第三手动阀；热水出水管上设置有支出水管连接至电热水器的进水管，电热水器设置有高温水管连接至用水处，高温水管在用水处设置有第二手动阀。上述专利中的太阳能热水器智能化管理系统存在以下不足：直接输送冷水至水箱内，水中的杂质在水箱中沉积后加大了水箱的承载重量，同时阻塞管道，影响热传导。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种智能太阳能热水器及其控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种智能太阳能热水器，包括底座和控制模块，所述控制模块包括定时器；所述底座的顶部外壁设置有传输轮，传输轮的另一端设置有转动盘，转动盘的顶部外壁设置有两个支撑架，两个支撑架的一侧外壁设置有同一个第一蓄水箱，第一蓄水箱的圆周外壁设置有进水口，进水口的外壁设置有第一电磁阀，第一电磁阀的开关控制端与控制模块电性连接，进水口的外壁设置有过滤组件，过滤组件的内壁设置有卡槽，过滤组件的外壁设置有两个连接辊，两个连接辊的另一端设置有同一个安装架，安装架的一侧外壁设置有把手，安装架的另一侧外壁设置有滤芯，滤芯与卡槽相匹配。

优选的：所述转动盘的顶部外壁设置有三个支柱，三个支柱的顶部外壁设置有同一个集热组件，集热组件的顶部面设置有光敏传感器，光敏传感器的信号输出端与控制模块电性连接。

进一步的：所述转动盘的顶部外壁设置有电动滑槽，电动滑槽的开关控制端与控制模块电性连接，电动滑槽的内壁设置有线辊，线辊的外壁设置有绳索，绳索贯穿集热组件，绳索的另一端设置有清洁条，清洁条的底部面通过连接绳连接有配重块。

进一步优选的：所述转动盘的底部外壁设置有滑轨，滑轨的内壁设置有两个支撑柱，两个支撑柱的底部外壁均设置于底座的顶部外壁，底座的底部内壁设置有电机，电机的开关控制端与控制模块电性连接，电机的输出端通过连接轴与传输轮的输入端相连接。

作为本发明一种优选的：所述第一蓄水箱的内壁填充有保温层，第一蓄水箱的内壁设置有第二镁棒，第一蓄水箱的内壁设置有第二温度传感器，第二温度传感器的信号输出端与控制模块电性连接，第一蓄水箱靠近第二温度传感器的内壁设置有第二液位传感器，第二液位传感器的信号输出端与控制模块电性连接。

作为本发明进一步优选的：所述第一蓄水箱的外壁设置有输水管，输水管的外壁设置有第三电磁阀，第三电磁阀的开关控制端与控制模块电性连接，输水管的另一端通过螺栓连接有第二蓄水箱，第二蓄水箱的一侧外壁设置有显示屏，显示屏的信号输出端与控制模块电性连接。

作为本发明再进一步的方案：所述第二蓄水箱的一侧外壁设置有冷水管，冷水管的外壁设置有第二电磁阀，第二电磁阀的开关控制端与控制模块电性连接，第二蓄水箱的一侧外壁设置有热水管。

在前述方案的基础上：所述第二蓄水箱的顶部内壁设置有热水箱，第二蓄水箱的底部内壁设置有混合箱，热水箱的一侧内壁设置有第一液位传感器，第一液位传感器的信号输出端与控制模块电性连接，混合箱的一侧内壁设置有第一温度传感器，第一温度传感器的信号输出端与控制模块电性连接，混合箱的一侧内壁设置有第一镁棒。

在前述方案的基础上优选的：所述热水箱的底部外壁和混合箱的顶部外壁设置有同一个隔开板，隔开板的内壁填充有隔热层，隔开板的底部外壁设置有导管，导管的外壁设置有第四电磁阀。

一种智能太阳能热水器的控制方法，包括如下步骤：

s1：设置控制模块内定时器的时间；

s2：经进水口接入原水，原水通过过滤组件过滤，过滤后的水输送至第一蓄水箱内；

s3：控制模块根据定时器设置的时间自动控制电机开关，调节转动盘上集热组件的向阳方位；

s4：第一蓄水箱内的水温加热后，控制模块电性连接控制第三电磁阀开关，输送热水至第二蓄水箱内的热水箱；

s5：启动第四电磁阀使得热水流入混合箱，启动第二电磁阀使得冷水进入混合箱，冷水与热水混合，控制模块根据水温变化自动控制调节第二电磁阀和第四电磁阀的开关，自动控制水温；

s6：控制模块根据定时器设置的时间控制电动滑槽的开关，定时清洁集热组件。

本发明的有益效果为：

1.本发明通过进水口引入外部水源至第一蓄水箱内，接入过程中，滤芯对原水进行过滤，滤除水中的杂质等物，有效避免杂质堵塞水管并沉积在第一蓄水箱内，长期以往造成第一蓄水箱损坏，需要更换时，抽动把手使得安装架通过连接辊抽出，更换滤芯后重新将之卡入卡槽内即可，拆卸组装均便利，便于快速过滤原水。

2.本发明启动电动滑槽带动线辊左右移动，线辊移动期间，清洁条通过绳索的收放对集热组件的顶部面进行上下清洁灰尘，保证热传导率，配重块对清洁条起到位置限位的作用，避免其移位，光敏传感器实时检测当前时段的光照强度，当低于设定值时传递信号给控制模块，控制模块电性连接控制电机关闭，当前时段极可能是阴天或雨天，避免不必要的能源浪费。

3.通过设置有转动盘和电机等结构，电机旋转时通过传输轮带动转动盘进行旋转，从而使得转动盘上的集热组件进行调节方位，便于根据向阳位置进行调转，自动找到最佳的辐射角度，达到太阳能热水器充分利用太阳光、提高产水效率的目的，最大程度地确保太阳能热水器的热交换速率。

4.设置保温层有效避免热量的流失，延长保温时间和提高热传导效率，由于第二蓄水箱内包括混合箱和热水箱，隔热层有效隔开混合箱和热水箱，避免两者相邻时热水箱的热量流失，控制模块根据水温变化自动控制调节第二电磁阀和第四电磁阀的开关，便于自动控制水温，避免手动调节，第一镁棒避免第二蓄水箱内产生水垢，延长第二蓄水箱的使用寿命。

5.设置的第一温度传感器实时检测混合箱内的水温变化，并传递信号给控制模块，控制模块将温度变化转换为数值发送至显示屏显示，便于人们查看，在水管内设置过滤组件，能够有效提高水质，延长太阳能热水器的使用寿命，通过控制模块和各传感器的配合使用，能够有效的减少电的浪费，便于连续加热原水利用，控制使用的热水温度在合适范围内，避免手动调节的麻烦，提高设备智能化。

附图说明

图1为本发明提出的一种智能太阳能热水器的俯视结构示意图；

图2为本发明提出的一种智能太阳能热水器的前视剖面结构示意图；

图3为本发明提出的一种智能太阳能热水器的侧视剖面结构示意图；

图4为本发明提出的一种智能太阳能热水器的第一蓄水箱面结构示意图；

图5为本发明提出的一种智能太阳能热水器的过滤组件展开结构示意图；

图6为本发明提出的一种智能太阳能热水器的转动盘仰视结构示意图；

图7为本发明提出的一种智能太阳能热水器的电路流程示意图。

图中：1底座、2第一蓄水箱、3进水口、4过滤组件、5集热组件、6支柱、7转动盘、8支撑架、9显示屏、10热水管、11冷水管、12第二蓄水箱、13输水管、14传输轮、15光敏传感器、16电机、17清洁条、18配重块、19线辊、21第一镁棒、22第一温度传感器、23隔开板、24隔热层、25第一液位传感器、26第一电磁阀、27保温层、28第二镁棒、29第二温度传感器、30第二液位传感器、31电动滑槽、32安装架、33连接辊、34卡槽、35滤芯、36滑轨、37支撑柱。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1：

一种智能太阳能热水器，如图1-5和图7所示，包括底座1和控制模块，所述控制模块包括定时器；所述底座1的顶部外壁通过转轴转动连接有传输轮14，传输轮14的另一端通过螺栓固定有转动盘7，转动盘7的顶部外壁通过螺栓固定有两个支撑架8，两个支撑架8的一侧外壁通过螺栓固定有同一个第一蓄水箱2，第一蓄水箱2的圆周外壁通过螺栓固定有进水口3，进水口3的外壁通过螺栓固定有第一电磁阀26，第一电磁阀26的开关控制端与控制模块电性连接，进水口3的外壁通过螺纹固定有过滤组件4，过滤组件4的内壁开设有卡槽34，过滤组件4的外壁插接有两个连接辊33，两个连接辊33的另一端通过螺栓固定有同一个安装架32，安装架32的一侧外壁通过螺栓固定有把手，安装架32的另一侧外壁卡接有滤芯35，滤芯35与卡槽34相匹配，打开第一电磁阀26，通过进水口3引入外部水源至第一蓄水箱2内，接入过程中，滤芯35对原水进行过滤，滤除水中的杂质等物，有效避免杂质堵塞水管并沉积在第一蓄水箱2内，长期以往造成第一蓄水箱2损坏，需要更换时，抽动把手使得安装架32通过连接辊33抽出，更换滤芯35后重新将之卡入卡槽34内即可，拆卸组装均便利，便于快速过滤原水。

为了便于清洁集热组件5；如图1-3和图7所示，所述转动盘7的顶部外壁通过螺栓固定有三个支柱6，三个支柱6的顶部外壁通过螺栓固定有同一个集热组件5，集热组件5的顶部面通过螺栓固定有光敏传感器15，光敏传感器15的信号为hl304hp，光敏传感器15的信号输出端与控制模块电性连接，转动盘7的顶部外壁开设有电动滑槽31，电动滑槽31的开关控制端与控制模块电性连接，电动滑槽31的内壁通过滑块滑动连接有线辊19，线辊19的外壁缠绕有绳索，绳索贯穿集热组件5，绳索的另一端系有清洁条17，清洁条17的底部面通过连接绳连接有配重块18，通过集热组件5对热水器进行加热，启动电动滑槽31带动线辊19左右移动，线辊19移动期间，清洁条17通过绳索的收放对集热组件5的顶部面进行上下清洁灰尘，保证热传导率，配重块18对清洁条17起到位置限位的作用，避免其移位，光敏传感器15实时检测当前时段的光照强度，当低于设定值时传递信号给控制模块，控制模块电性连接控制电机16关闭，当前时段极可能是阴天或雨天，避免不必要的能源浪费。

为了提高产水效率；如图1-2、图6和图7所示，所述转动盘7的底部外壁开设有滑轨36，滑轨36的内壁滑动连接有两个支撑柱37，两个支撑柱37的底部外壁均通过螺栓固定于底座1的顶部外壁，底座1的底部内壁通过螺栓固定有电机16，电机16的开关控制端与控制模块电性连接，电机16的输出端通过连接轴与传输轮14的输入端相连接，根据定时器计时控制电机16的启动，可设置作业时间为6点至18点，按小时启动，每次旋转15°，电机16旋转时通过传输轮14带动转动盘7进行旋转，从而使得转动盘7上的集热组件5进行调节方位，便于根据向阳位置进行调转，自动找到最佳的辐射角度，达到太阳能热水器充分利用太阳光、提高产水效率的目的，最大程度地确保太阳能热水器的热交换速率。

为了便于自动添加原水；如图4和图7所示，所述第一蓄水箱2的内壁填充有保温层27，第一蓄水箱2的内壁通过螺栓固定有第二镁棒28，第一蓄水箱2的内壁通过螺栓固定有第二温度传感器29，第二温度传感器29的型号为wrm-101系列，第二温度传感器29的信号输出端与控制模块电性连接，第一蓄水箱2靠近第二温度传感器29的内壁通过螺栓固定有第二液位传感器30，第二液位传感器30的型号为lk1022，第二液位传感器30的信号输出端与控制模块电性连接，第一蓄水箱2通过集热组件5加热内部水，第二镁棒28避免第一蓄水箱2内产生水垢，第二液位传感器30实时检测第一蓄水箱2内的原水输入量，当达到设定值后传递信号给控制模块，控制模块电性连接控制第一电磁阀26关闭，第二温度传感器29实时检测第一蓄水箱2内的水温变化，当达到设定值后传递信号给控制模块，便于下一步操作，保温层27有效避免热量的流失，延长保温时间和提高热传导效率。

为了便于自动调节使用时的水温；如图1、图3和图7所示，所述第一蓄水箱2的外壁通过螺栓固定有输水管13，输水管13的外壁通过螺栓固定有第三电磁阀，第三电磁阀的开关控制端与控制模块电性连接，输水管13的另一端通过螺栓连接有第二蓄水箱12，第二蓄水箱12的一侧外壁通过螺栓固定有显示屏9，显示屏9的信号输出端与控制模块电性连接，第二蓄水箱12的一侧外壁通过螺栓固定有冷水管11，冷水管11的外壁通过螺栓固定有第二电磁阀，第二电磁阀的开关控制端与控制模块电性连接，第二蓄水箱12的一侧外壁通过螺栓固定有热水管10，第二蓄水箱12的顶部内壁通过螺栓固定有热水箱，第二蓄水箱12的底部内壁通过螺栓固定有混合箱，热水箱的一侧内壁通过螺栓固定有第一液位传感器25，第一液位传感器25的型号为lk1022，第一液位传感器25的信号输出端与控制模块电性连接，混合箱的一侧内壁通过螺栓固定有第一温度传感器22，第一温度传感器22的型号为wrm-101系列，第一温度传感器22的信号输出端与控制模块电性连接，混合箱的一侧内壁通过螺栓固定有第一镁棒21，热水箱的底部外壁和混合箱的顶部外壁通过螺栓固定有同一个隔开板23，隔开板23的内壁填充有隔热层24，隔开板23的底部外壁通过螺栓固定有导管，导管的外壁通过螺栓固定有第四电磁阀，第一蓄水箱2内的水温达到设定值后，控制模块电性连接控制第三电磁阀启动，使热水输送至室内安装的第二蓄水箱12内的热水箱，有效节省第一蓄水箱2的空间，便于连续加热原水利用，第二液位传感器30实时检测第二蓄水箱12内的热水输入量，当达到设定值后传递信号给控制模块，控制模块电性连接控制第三电磁阀关闭，由于第二蓄水箱12内包括混合箱和热水箱，隔热层有效隔开混合箱和热水箱，避免两者相邻时热水箱的热量流失，使用热水时，启动第四电磁阀使得热水经导管流入混合箱内，启动第二电磁阀，使得冷水经冷水管11加入混合箱内，冷水与热水相混合，第一温度传感器22实时检测混合箱内的水温变化，并传递信号给控制模块，控制模块将温度变化转换为数值发送至显示屏9显示，便于人们查看，控制模块根据水温变化自动控制调节第二电磁阀和第四电磁阀的开关，便于自动控制水温，避免手动调节，第一镁棒21避免第二蓄水箱12内产生水垢，延长第二蓄水箱12的使用寿命。

本实施例在使用时，打开第一电磁阀26，通过进水口3引入外部水源至第一蓄水箱2内，接入过程中，滤芯35对原水进行过滤，滤除水中的杂质等物，需要更换时，抽动把手使得安装架32通过连接辊33抽出，更换滤芯35后重新将之卡入卡槽34内即可，根据定时器计时控制电机16的启动，可设置作业时间为6点至18点，按小时启动，每次旋转15°，电机16旋转时通过传输轮14带动转动盘7进行旋转，从而使得转动盘7上的集热组件5进行调节方位，便于根据向阳位置进行调转，通过集热组件5对热水器进行加热，启动电动滑槽31带动线辊19左右移动，线辊19移动期间，清洁条17通过绳索的收放对集热组件5的顶部面进行上下清洁灰尘，保证热传导率，配重块18对清洁条17起到位置限位的作用，避免其移位，光敏传感器15实时检测当前时段的光照强度，当低于设定值时传递信号给控制模块，控制模块电性连接控制电机16关闭，当前时段极可能是阴天或雨天，避免不必要的能源浪费，第二液位传感器30实时检测第一蓄水箱2内的原水输入量，当达到设定值后传递信号给控制模块，控制模块电性连接控制第一电磁阀26关闭，第二温度传感器29实时检测第一蓄水箱2内的水温变化，当达到设定值后传递信号给控制模块，控制模块电性连接控制第三电磁阀启动，使热水输送至室内安装的第二蓄水箱12内的热水箱，有效节省第一蓄水箱2的空间，便于连续加热原水利用，保温层27有效避免热量的流失，第二镁棒28避免第一蓄水箱2内产生水垢，第二液位传感器30实时检测第二蓄水箱12内的热水输入量，当达到设定值后传递信号给控制模块，控制模块电性连接控制第三电磁阀关闭，由于第二蓄水箱12内包括混合箱和热水箱，隔热层有效隔开混合箱和热水箱，避免两者相邻时热水箱的热量流失，使用热水时，启动第四电磁阀使得热水经导管流入混合箱内，启动第二电磁阀，使得冷水经冷水管11加入混合箱内，冷水与热水相混合，第一温度传感器22实时检测混合箱内的水温变化，并传递信号给控制模块，控制模块将温度变化转换为数值发送至显示屏9显示，便于人们查看，控制模块根据水温变化自动控制调节第二电磁阀和第四电磁阀的开关，便于自动控制水温，避免手动调节，第一镁棒21避免第二蓄水箱12内产生水垢，延长第二蓄水箱12的使用寿命。

实施例2：

一种实施例1所述智能太阳能热水器的控制方法，如图1-7所示，包括如下步骤：

s1：设置控制模块内定时器的时间；

s2：经进水口3接入原水，原水通过过滤组件4过滤，过滤后的水输送至第一蓄水箱2内；

s3：控制模块根据定时器设置的时间自动控制电机16开关，调节转动盘7上集热组件5的向阳方位；

s4：第一蓄水箱2内的水温加热后，控制模块电性连接控制第三电磁阀开关，输送热水至第二蓄水箱12内的热水箱；

s5：启动第四电磁阀使得热水流入混合箱，启动第二电磁阀使得冷水进入混合箱，冷水与热水混合，控制模块根据水温变化自动控制调节第二电磁阀和第四电磁阀的开关，自动控制水温；

s6：控制模块根据定时器设置的时间控制电动滑槽31的开关，定时清洁集热组件5。

本实施例在使用时，在水管内设置过滤组件，能够有效提高水质，延长太阳能热水器的使用寿命，通过控制模块和各传感器的配合使用，能够有效的减少电的浪费，便于连续加热原水利用，控制使用的热水温度在合适范围内，避免手动调节的麻烦，提高设备智能化。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。