專利名稱：太陽能及輔助加熱供水系統的全天侯控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能及輔助加熱供水系統的全天侯控制器，尤 其是能對水溫度和陽光照射強度采樣，通過比較確定輸出信號決定是否啟動輔助加熱的全 天侯控制器。
背景技術：
中國是個太陽能十分充足的國家，家庭和賓館使用太陽能熱水器或太 陽能熱水工程系統很普遍，太陽能熱水器以其節省能源、使用方便并且安全而被廣泛接受。 在廣泛接受的同時，也存在一些遺憾和不足，雖然太陽能熱水器從人工控制到智能控制的 發展，已有較大的進步，配置一套功能較好的智能控制器，太陽能熱水器的使用上就方便很 多，太陽能控制器在市面上和行業里的種類很多，但極大部分都是對水溫和水位實施控制， 定時檢測，決定是否需啟動加熱動作。如果在早上檢測啟動加熱，而白天有較強的陽光照 射，顯然是一種能源浪費，如果在晚上檢測啟動加熱，如白天為多云天氣，則陽光照射時間 不夠，會有水溫太低，熱水不足使用之誤，在這種情況下，要有足夠的熱水使用，則須安裝超 所需規模的集熱板或集熱管，或者安裝超所需規模的電加熱系統，造成投資規模過大的浪 費，說明所謂功能齊全的太陽能控制器還是存在功能單一，不完善的缺點，直接影響人們對 太陽能熱水的接受熱情。發明內容本實用新型的目的是提供一種功能較為完善的太陽能及輔助加熱供水 系統的全天侯的控制器，不僅對水位檢測和控制，特別是能夠對溫度和陽光照射強度同時 采樣比較，在陽光照射強度足夠，水溫度也足夠的條件下不啟動，在陽光照射強度足夠，水 溫度不足夠的條件下不啟動，在陽光照射強度不足夠，水溫度足夠的條件下不啟動，僅在陽 光照射強度不足夠，而且水溫度也不足的條件下才啟動的控制器。為實現上述目的，本實用新型太陽能及輔助加熱供水系統的全天侯控制器由溫度 傳感器、溫度控制電路、光敏傳感器、光控電路、溫控開關、光控開關、低壓繼電器、高壓繼電 器、低壓電源、開關電路、水位傳感器、水位控制組件構成。溫度傳感器可由熱敏電阻做成，選取在一定溫度范圍內線性較好的熱敏電阻，能 夠兼顧北方和南方氣候環境的溫度變化范圍，在此范圍內具有良好的線性，其功能是對水 箱內的水溫采樣，傳給溫度控制電路，溫度控制電路選取比較成熟的產品電路，可以是半導 體電路也可以IC集成電路，其參數須與溫度傳感器匹配，溫度控制電路對溫度傳感器傳來 的采樣信號進行比較處理，輸出一信號決定溫控開關電路的導通或者斷開，光敏傳感器則 是選取對陽光環境和陰天環境較為敏感的光敏電阻構成，光控電路是選取較為成熟的由IC 及配件組成的光控電路，光敏傳感器對環境的陽光照射強度采樣，傳給光控制電路，通過光 控電路的處理比較，輸出一信號決定光控開關電路導通或者斷開，將溫控開關、光控開關、 低壓繼電器、低壓電源串連組成開關電路。低壓繼電器，體積小，觸點負載能力也小，不能 承受電加熱負載的過流，因此還要接上一個承載能力較大的高壓繼電器。低壓繼電器觸點 的導通和斷開，控制高壓繼電器動作，進而控制電加熱電路，決定是否對水加熱，同樣由水 位傳感器和水位控制組件組成水位控制電路，其根據時鐘設置的時間檢測水位的高低，以 確定是否啟動加水開關。當太陽能及輔助加熱供水系統采用上述結構時，其運行原理過程如下所述，首先水位控制電路根據時鐘設置的時間檢測水位的高低，以確定是否啟動加水開關，確保水箱 內的水位達到設定要求，然后系統檢測水溫和陽光環境，當水箱的水溫度達到設定要求，而 陽光照射良好的情況下，溫度控制電路和光控電路都是輸出開關斷開信號，開關電路不接 通，低壓繼電器不啟動吸合動作，加熱電路不啟動加熱；當水箱的水溫度達不到設定要求， 而陽光照射強度足夠的情況下，溫度控制電路輸出開關導通信號，而光控電路則輸出開關 斷開信號，開關電路不接通，低壓繼電器不啟動吸合動作，加熱電路不啟動加熱；當水箱的 水溫度達到設定要求，而陽光照射強度不夠的情況下，溫度控制電路輸出是開關斷開信號， 而光控電路則輸出開關導通信號，開關電路不接通，低壓繼電器不啟動吸合動作，加熱電路 不啟動加熱；只有當水箱的水溫度不達到設定要求，而陽光照射強度又不夠的情況下，溫度 控制電路和光控電路都是輸出開關導通信號，開關電路導通，低壓繼電器啟動吸合動作，加 熱電路啟動加熱，以滿足人們的要求。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明圖1本實用新型太陽能及輔助加熱供水系統的全天侯控制器的原理方框圖。圖2本實用新型太陽能及輔助加熱供水系統的全天侯控制器的控制流程圖。
具體實施方式
由圖1所示，為實現上述目的，本實用新型太陽能及輔助加熱供水 系統的全天侯控制器由溫度傳感器1、溫度控制電路2、光敏傳感器3、光控電路4、溫控開關 5、光控開關6、低壓繼電器7、高壓繼電器8、低壓電源9、開關電路10、水位傳感器11、水位 控制組件12構成。溫度傳感器1可由熱敏電阻做成，選取在一定溫度范圍內線性較好的熱敏電阻， 能夠兼顧北方和南方氣候環境的溫度變化范圍，在此范圍內具有良好的線性，其功能是對 水箱內的水溫采樣，傳給溫度控制電路2，溫度控制電路2選取比較成熟的產品電路可以是 半導體電路也可以IC集成電路，其參數須與溫度傳感器1匹配，溫度控制電路2對溫度傳 感器1傳來的采樣信號進行比較處理，輸出一信號決定溫控開關5的導通或者斷開，光敏傳 感器3則是選取對陽光環景和陰天環景較為敏感的光敏電阻構成，光控電路4是選取較為 成熟的由IC及配件組成的電路，光敏傳感器3對環境的陽光照射強度采樣，傳給光控制電 路4，通過光控電路4的處理比較，輸出一信號決定光控開關6的導通或者斷開，將溫控開 關5、光控開關6、低壓繼電器7、低壓電源9串連組成開關電路10。低壓繼電器7，體積小， 觸點負載能力也小，不能承受電加熱負載的過流，因此還要接上一個承載能力較大的高壓 繼電器8。低壓繼電器7觸點的導通和斷開，控制高壓繼電器8的動作，進而控制電加熱電 路，決定是否對水加熱，由水位傳感器11和水位控制組件12所組成的水位控制電路，根據 時鐘設置的時間檢測水位的高低，以確定是否啟動加水開關。由圖2所示，當太陽能及輔助加熱供水系統采用上述結構時，其運行原理過程如 下所述，首先由水位傳感器11和水位控制組件12所組成的水位控制電路根據時鐘設置的 時間檢測水位的高低，以確定是否啟動加水開關，確保水箱內的水位達到設定要求，然后系 統檢測水溫和陽光環境，當水箱的水溫度達到設定要求，而且陽光照射良好的情況下，溫度 控制電路2和光控電路4都是輸出開關斷開信號，開關電路10不接通，低壓繼電器7不啟 動吸合動作，加熱電路不啟動加熱；當水箱的水溫度達不到設定要求，而陽光照射強度足夠 的情況下，溫度控制電路2輸出開關導通信號，而光控電路4則輸出開關斷開信號，開關電 路10不接通，低壓繼電器7不啟動吸合動作，加熱電路不啟動加熱；當水箱的水溫度達到設定要求，而陽光照射強度不夠的情況下，溫度控制電路2輸出是開關斷開信號，而光控電路 4則輸出開關導通信號，開關電路10不接通，低壓繼電器7不啟動吸合動作，加熱電路不啟 動加熱；只有當水箱的水溫度不達到設定要求，而陽光照射強度又不夠的情況下，溫度控制 電路2和光控電路4都是輸出開關導通信號，開關電路10導通，低壓繼電器7啟動吸合動 作，高壓繼電器8跟著也吸合，啟動加熱電路加熱，以滿足人們的要求。
權利要求1.一種太陽能及輔助加熱供水系統的全天侯控制器，由溫度傳感器(1)、溫度控制電 路(2)、光敏傳感器(3)、光控電路(4)、溫控開關(5)、光控開關(6)、低壓繼電器(7)、高壓 繼電器(8)、低壓電源(9)、開關電路(10)、水位傳感器(11)、水位控制組件(12)構成，其特 征在于溫度傳感器(1)由熱敏電阻做成，溫度控制電路(2)選取比較成熟的產品電路，其 參數與溫度傳感器(1)匹配。
2.根據權利要求1所述的太陽能及輔助加熱供水系統的全天侯控制器，其特征在于 光敏傳感器(3)是選取對陽光環景和陰天環景較為敏感的光敏電阻構成，光控電路(4)由 IC及配件組成。
3.根據權利要求1所述的太陽能及輔助加熱供水系統的全天侯控制器，其特征在于 將溫控開關(5)、光控開關(6)、低壓繼電器(7)、低壓電源(9)串連組成開關電路(10)。
4.根據權利要求1所述的太陽能及輔助加熱供水系統的全天侯控制器，其特征在于 低壓繼電器(7)，還要接上一個承載能力較大的高壓繼電器(8)。
5.根據權利要求1所述的太陽能及輔助加熱供水系統的全天侯控制器，其特征在于 由水位傳感器(11)和水位控制組件(12)所組成的水位控制電路。
專利摘要本實用新型公開一種太陽能及輔助加熱供水系統的全天侯控制器，由溫度傳感器、溫控電路、光敏傳感器、光控電路、溫控開關、光控開關、低壓繼電器、高壓繼電器、電源、開關電路構成。能夠對溫度和光照強度采樣比較，當水溫達標，光照良好時，溫控電路和光控電路都輸出斷開信號，開關電路不通，低壓繼電器不吸合；當水溫不達標，光照良好時，溫控電路輸出導通信號，光控電路輸出斷開信號，開關電路不通，低壓繼電器不吸合；當水溫達標，光照不良時，溫控電路輸出斷開信號，光控電路輸出導通信號，開關電路不通，低壓繼電器不吸合；只有當水溫不達標，光照又不良時，溫控電路和光控電路都輸出導通信號，開關電路導通，低壓繼電器吸合，啟動加熱。
文檔編號F24D17/00GK201779777SQ20102052587
公開日2011年3月30日 申請日期2010年9月9日 優先權日2010年9月9日
發明者鐘永生 申請人:中山大學廣州東校區教學實驗中心