[发明专利]一种太阳能热水器控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种太阳能热水器控制系统，包括热水器本体(1)，所述热水器本体(1)包括支架(13)，所述集热管(11)有多根，集热管(11)和水箱均由支架(13)支撑，集热管(11)的上端与水箱连通，其特征在于：

所述集热管(11)的底部连通有连通管(2)，连通管(2)的一侧与水泵(3)的抽水口连通，水泵(3)的出水口连接有输水管(4)；所述保温水箱(12)外侧安装有上水管(5)和出水管，所述上水管(5)与输水管(4)通过连接管(6)连通，所述连接管(6)内设有连通阀(61)；

所述本系统还包括上水阀、上水管水温检测器、集热管温度传感器和单片机，所述单片机分别与水泵(3)、上水阀、上水管水温检测器、集热管温度传感器电性连接，所述上水阀安装在上水管(5)内，所述上水管水温检测器安装在上水管(5)内部，上水阀的下方，所述集热管温度传感器安装在集热管(11)内壁，用于检测集热管(11)内的水温。

2.根据权利要求1所述的太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述本系统还包括水位传感器，所述水位传感器与单片机电性连接，安装在保温水箱(12)内部，用于检测保温水箱(12)内的水位。

3.根据权利要求1所述的太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述本系统还包括输水管流速仪和上水管流速仪，所述输水管流速仪和上水管流速仪分别安装在输水管(4)和上水管(5)内部，分别用于检测输水管(4)和上水管(5)内水的流速。

4.根据权利要求1所述的太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述本系统还包括太阳辐射传感器、水箱温度传感器和加热器，太阳辐射传感器用于检测太阳辐射强度，加热器安装在保温水箱(12)内部，水箱温度传感器用于检测保温水箱(12)内的水温。

5.根据权利要求1所述的太阳能热水器控制系统，其特征在于：所述连接管(6)倾斜设置，输水管(4)连接的一侧高于上水管(5)连接的一侧。

6.一种太阳能热水器控制方法，其特征在于：包括上水方法和加热方法，所述上水方法为：在热水器上水时，通过对将上水管(5)的冷水与热水器内的热水混合后再注入热水器，可防止在热水器上水时，由于集热管(11)内突然进入温差过大的冷水而导致集热管(11)爆裂的问题；具体步骤如下：

步骤S1：当水位传感器检测到保温水箱(12)内的水位低于设置的最低水位值时，读取上水管(5)内的水温值和集热管(11)内壁的温度值，若两者温差小于设定值，直接开启上水阀进行上水，反之，则打开连通阀(61)和上水阀；

步骤S2：控制水泵(3)输水；

步骤S3：当保温水箱(12)内的水位达到设定点最高水位时，关闭上水阀、连通阀(61)和水泵(3)，停止上水。

7.根据权利要求(6)所述的太阳能热水器控制方法，其特征在于：所述步骤S2具体为：

步骤K1：检测上水管(5)内的上水速度，并计算出相应的出水速度，计算公式如下：

T₁·v₁·t+T₂·v₂·t＝(T₁-T)(v₁·t+v₁·t)

整理得：v₁＝(T₁-T-T₂)v₂/T；

其中，T₁：集热管(11)内的水温，单位(℃)；T₂：上水管(5)内的水温，单位(℃)；T：设定的最大温差，单位(℃)；v₁：输水管(4)输水速度，单位(m³/s)；v₂：上水管(5)的上水速度，单位(m³/s)；t：单位时间；

步骤K2：控制水泵(3)以相应的出水速度控制输水。

8.根据权利要求6所述的太阳能热水器控制方法，其特征在于：所述加热方法为：当太阳辐射传感器检测到太阳辐射强度低于设定值时，开启加热器对热水器内的水进行加热，所述加热器采用电加热器或燃气式加热器。