專利名稱：自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能熱水循環(huán)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能熱水循環(huán)的控制方法。
故借助此自動(dòng)循環(huán)加熱控制的控制手法，使儲(chǔ)水桶3內(nèi)的水保持在適當(dāng)?shù)臏囟惹矣挚晒?jié)省能源，但由于太陽(yáng)能集熱器2的加熱時(shí)間并不短，而且加熱板通常都是呈斜設(shè)狀，即入水口位于低處，而出水口則位于高處，其目的是讓太陽(yáng)能集熱器2內(nèi)的水，即使是靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)也能冷熱對(duì)流，也就是令位于太陽(yáng)能集熱器2下方的受到加熱的水往上流，而位于太陽(yáng)能集熱器2上方的冷水可以往下流，所以通常太陽(yáng)能集熱器2的出水口處的水溫會(huì)較高于入水口的水溫，而且若受到日照的時(shí)間越久，出、入水口處兩者之間的水溫溫差會(huì)越來(lái)越大，因此當(dāng)to-ti≥t時(shí)，馬達(dá)6就會(huì)被啟動(dòng)而運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，把儲(chǔ)水桶3內(nèi)的水輸送至太陽(yáng)能集熱器2的入水口處，并供入太陽(yáng)能集熱器2內(nèi)，而太陽(yáng)能集熱器2內(nèi)受到日照加熱的水則被輸送入儲(chǔ)水桶3中，使與桶內(nèi)的水混合而提高桶內(nèi)的水溫，但其水溫通常會(huì)低于to，但又會(huì)高于ti，所以當(dāng)儲(chǔ)水桶3的水再被輸送至太陽(yáng)能集熱器2的入水口處時(shí)，此刻入水口的水溫(ti)會(huì)略為提高，而太陽(yáng)能集熱器2的出水口處的水溫(to)也會(huì)隨之稍為降低，此時(shí)to-ti會(huì)小于t，同時(shí)馬達(dá)6會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后而停止，然后再等待太陽(yáng)能集熱器2受到日照一段時(shí)間后，使再度達(dá)到to-ti≥t的條件后，又會(huì)令馬達(dá)6啟動(dòng)進(jìn)行循環(huán)加熱，如此不斷地反復(fù)執(zhí)行，以達(dá)成自動(dòng)循環(huán)加熱的功能。
可是，當(dāng)在炎熱的夏天日照充足、氣溫高時(shí)，太陽(yáng)能集熱器2的出、入口處之間的水溫溫差很快地可以達(dá)到to-ti≥t的條件，所以導(dǎo)致馬達(dá)6啟動(dòng)的次數(shù)變得較為頻繁，反而造成電力上不必要的浪費(fèi)；但若是在冬天而日照較為不足、氣溫低時(shí)，則可能發(fā)生欲達(dá)到to-ti≥t條件的間時(shí)拖長(zhǎng)，或者甚至一直無(wú)法達(dá)到to-ti≥t的條件，導(dǎo)致馬達(dá)6啟動(dòng)的次數(shù)大幅減少或根本無(wú)法啟動(dòng)馬達(dá)6，造成循環(huán)加熱的效果不好或甚至無(wú)法進(jìn)行循環(huán)加熱的功能；當(dāng)然為了解決上述問(wèn)題，可以對(duì)太陽(yáng)能集熱器2的出、入水口處之間的溫差值預(yù)設(shè)值t(通常是介于3℃至8℃之間)，根據(jù)氣候或季節(jié)加以手動(dòng)調(diào)整，即當(dāng)夏天或日照充足時(shí)，可以調(diào)高t的值來(lái)降低馬達(dá)6啟動(dòng)的次數(shù)，而冬天或日照不足時(shí)，可以調(diào)低t的值來(lái)增加馬達(dá)6的啟動(dòng)次數(shù)，以解決上述的缺陷。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能熱水循環(huán)的控制方法，其步驟如下A、偵測(cè)太陽(yáng)能集熱器的出、入水口處的水溫溫度；B、如果出水口處水溫大于或等于上限預(yù)設(shè)值時(shí)，則令馬達(dá)不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)，但若出水口處水溫小于儲(chǔ)水桶內(nèi)的水溫時(shí)，則同時(shí)執(zhí)行下一C及D步驟；C、比較太陽(yáng)能集熱器的出、入水口處間的溫度差是否達(dá)到或大于溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值，若未成立時(shí)則使馬達(dá)停止，并回至A步驟而往下不斷地反復(fù)偵測(cè)執(zhí)行，直到條件成立后，始令馬達(dá)啟動(dòng)；其特征在于D、設(shè)有一溫差參數(shù)值自動(dòng)調(diào)整的控制系統(tǒng)，其執(zhí)行控制的流程如下a、計(jì)時(shí)器累計(jì)時(shí)間若尚未到達(dá)單位時(shí)間基數(shù)參數(shù)值，而太陽(yáng)能集熱器出、入水口之間的溫差已達(dá)溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值，馬達(dá)就已被啟動(dòng)時(shí)，令溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值呈逐漸遞增狀態(tài)；b、計(jì)時(shí)器累計(jì)的時(shí)間正好已達(dá)單位時(shí)間基數(shù)參考值，而太陽(yáng)能集熱器出、入水口間的溫差，也正好等于溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值，而令馬達(dá)啟動(dòng)時(shí)，則令溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值保持不變；
c、計(jì)時(shí)器累計(jì)的時(shí)間若已超過(guò)單位時(shí)間基數(shù)參考值，而太陽(yáng)能集熱器出、入水口之間的溫差，未達(dá)溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值時(shí)，馬達(dá)仍在未被啟動(dòng)狀態(tài)下，溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值則呈逐漸遞減狀態(tài)，并令計(jì)時(shí)器歸零并重新設(shè)計(jì)而不斷地重復(fù)進(jìn)行，直到馬達(dá)被啟動(dòng)為止；上述的步驟不斷地反復(fù)執(zhí)行，使太陽(yáng)能集熱器的出、入水口處之間的溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值，隨氣候的變化而自動(dòng)調(diào)整，當(dāng)日照不足時(shí)令溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值自動(dòng)減少，或當(dāng)日照充足時(shí)令溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值自動(dòng)增加，達(dá)成最佳的循環(huán)加熱效果。
其中，時(shí)間基數(shù)為可預(yù)先設(shè)定的單位時(shí)間。
其中，太陽(yáng)能集熱器的出、入水口處之間的溫差預(yù)設(shè)值為3℃至8℃。
其中，溫差預(yù)設(shè)值遞增或遞減值以1℃為單位。
其中，馬達(dá)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后，令溫差參數(shù)值自動(dòng)調(diào)整控制系統(tǒng)的計(jì)時(shí)器停止并歸零，且令馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后才停止，并在馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)期間也會(huì)同步偵測(cè)太陽(yáng)能集熱器的出水口溫度是否小于儲(chǔ)水桶內(nèi)的水溫。
通過(guò)上述技術(shù)方案，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。本發(fā)明將太陽(yáng)能集熱器的出、入水口處之間的溫差值預(yù)設(shè)值t的調(diào)整，改善為可隨著氣候的變化而自動(dòng)調(diào)整，即本發(fā)明在整個(gè)自動(dòng)循環(huán)加熱的控制系統(tǒng)中加上一個(gè)時(shí)間基數(shù)，也就是在預(yù)設(shè)的連續(xù)的單位時(shí)間內(nèi)，若循環(huán)馬達(dá)未被啟動(dòng)時(shí)，即代表日照不足而令系統(tǒng)中的t值則會(huì)遞減，來(lái)增加自動(dòng)循環(huán)執(zhí)行的次數(shù)，以節(jié)約能源；因此本發(fā)明令自動(dòng)循環(huán)加熱系統(tǒng)可隨著氣候的變化，而自動(dòng)調(diào)整適當(dāng)?shù)奶?yáng)能加熱時(shí)間及循環(huán)次數(shù)。
如圖3所示，本發(fā)明的基本運(yùn)作情形大與上述常見的控制方法相同，但本發(fā)明增加了計(jì)時(shí)基數(shù)的條件控制，而其控制步驟方法如下首先預(yù)設(shè)下列參數(shù)(1)儲(chǔ)水桶內(nèi)的水溫為tw。
(2)太陽(yáng)能集熱器出、入水口間溫差的預(yù)設(shè)參數(shù)值t。
(3)單位時(shí)間基數(shù)參數(shù)值Tx。
首先對(duì)太陽(yáng)能集熱器的出、入水口處的水溫to、ti進(jìn)行偵測(cè)，然后比較太陽(yáng)能集熱器的出水處的水溫to是否小于目前儲(chǔ)水桶內(nèi)的水溫tw，如果to＜tw時(shí)，即會(huì)令馬達(dá)不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)，但若to≥tw時(shí)，則會(huì)分成兩個(gè)路徑同時(shí)執(zhí)行，即執(zhí)行溫差參數(shù)值自動(dòng)調(diào)整的控制系統(tǒng)7與偵測(cè)太陽(yáng)能集熱器的出、入水口處的水溫溫差to-ti是否大于或等于溫差參數(shù)值，而其中溫差參數(shù)值自動(dòng)調(diào)整控制系統(tǒng)7，設(shè)于偵測(cè)太陽(yáng)能集熱器的出、入水口處的水溫溫差to-ti與溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值t之前，令計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，并判斷累計(jì)的時(shí)間是否已達(dá)單位時(shí)間基數(shù)參數(shù)值Tx，而控制的情形會(huì)有下列三種狀態(tài)發(fā)生的可能，如下所述(1)如果溫差參數(shù)值自動(dòng)調(diào)整控制系統(tǒng)7的累計(jì)的時(shí)間尚未到達(dá)單位時(shí)間基數(shù)參數(shù)值Tx，且馬達(dá)未被啟動(dòng)時(shí)則繼續(xù)累計(jì)計(jì)時(shí)，而若累計(jì)的時(shí)間還是未達(dá)單位時(shí)間基數(shù)參數(shù)值Tx，太陽(yáng)能集熱器出、入水口之間的溫差to-ti，已達(dá)溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值t，馬達(dá)就已被啟動(dòng)時(shí)，即會(huì)令太陽(yáng)能集熱器出、入水口之間的溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值t自動(dòng)上升1℃(即令t＝t+1)，同時(shí)馬達(dá)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)也令計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)并歸零，并令馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后再停止，而且在馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)的這段期間，也會(huì)同步偵測(cè)儲(chǔ)水桶是否有無(wú)用水，以決定馬達(dá)是否即時(shí)停止；如果馬達(dá)已停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，則又會(huì)開始執(zhí)行溫差參數(shù)值自動(dòng)調(diào)整的控制系統(tǒng)的重新運(yùn)作，如果累計(jì)的時(shí)間還是未達(dá)單位時(shí)間基數(shù)參數(shù)值Tx，馬達(dá)還是就已被啟動(dòng)了，此刻溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值t會(huì)再自動(dòng)上升1℃；如果每次執(zhí)行的結(jié)果都相同的話，即表示日照充足或天氣氣溫高，而令系統(tǒng)中的太陽(yáng)能集熱器出、入水口之間的溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值t，可以很快地達(dá)到，而為了防止馬達(dá)啟動(dòng)過(guò)于頻繁，所以令溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值t呈逐漸遞增的狀態(tài)，來(lái)減少馬達(dá)啟動(dòng)循環(huán)的次數(shù)，不但可以達(dá)到節(jié)約能源的目的，又能增加太陽(yáng)能加熱的效果。
(2)如果溫差參數(shù)值自動(dòng)調(diào)整控制系統(tǒng)7累計(jì)的時(shí)間正好已達(dá)單位時(shí)間基數(shù)參數(shù)值Tx，而太陽(yáng)能集熱器出、入水口之間的溫差to-ti，正好等于溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值t，此時(shí)馬達(dá)會(huì)被啟動(dòng)，則會(huì)令該溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值t保持不變，而且馬達(dá)在被啟動(dòng)后會(huì)令計(jì)時(shí)器停止并歸零，并使馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后停止，同時(shí)在馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)期間也會(huì)同步偵測(cè)儲(chǔ)水桶是否有無(wú)用水，以決定馬達(dá)是否即時(shí)停止；故若溫差參數(shù)值自動(dòng)調(diào)整的控制系統(tǒng)每次執(zhí)行的時(shí)候，都正好在達(dá)到單位時(shí)間基數(shù)參數(shù)值Tx時(shí)，馬達(dá)都正好被啟動(dòng)，會(huì)令溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值t始終保持不變，即表示系統(tǒng)啟動(dòng)循環(huán)的時(shí)機(jī)，剛好符合當(dāng)時(shí)的天候狀況，而在最佳的加熱效果狀態(tài)下。
(3)如果溫差參數(shù)值自動(dòng)調(diào)整控制系統(tǒng)7累計(jì)的時(shí)間已超過(guò)單位時(shí)間基數(shù)參數(shù)值Tx，太陽(yáng)能集熱器出、入水口之間的溫差to-ti也未達(dá)溫差預(yù)設(shè)參考值t時(shí)，馬達(dá)仍在未被啟動(dòng)的狀態(tài)下，此時(shí)溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值t會(huì)自動(dòng)下降1℃(即令t＝t-1)，并令計(jì)時(shí)器則歸零并重新計(jì)時(shí)，如此步驟不斷地重新執(zhí)行，直到太陽(yáng)能集熱器出、入水口之間的溫差to-ti已達(dá)溫差參數(shù)值t，馬達(dá)就會(huì)被啟動(dòng)而運(yùn)轉(zhuǎn)，并在馬達(dá)被啟動(dòng)的同時(shí)而令計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)并歸零，且令馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后再停止，而且在馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)的這段期間，也會(huì)同步偵測(cè)儲(chǔ)水桶是否有無(wú)用水，以決定馬達(dá)是否即時(shí)停止；如果馬達(dá)已停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，則又會(huì)開始執(zhí)行溫差參數(shù)值自動(dòng)調(diào)整的控制系統(tǒng)的重新運(yùn)作，如果累計(jì)的時(shí)間還是已達(dá)單位時(shí)間基數(shù)參數(shù)值Tx，馬達(dá)還是未被啟動(dòng)的話，此刻溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值t還會(huì)再自動(dòng)下降1℃；如此即表示日照不足或天氣氣溫低，而使系統(tǒng)中的太陽(yáng)能集熱器出、入水口之間的溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值t，在超過(guò)預(yù)設(shè)的單位時(shí)間基數(shù)參數(shù)值Tx，還是無(wú)法達(dá)到，而為了維持在正常的狀況下，令系統(tǒng)中的太陽(yáng)能集熱器出、入水口之間的溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值t，呈逐漸遞減的狀態(tài)，使循環(huán)加熱可以在效率最高的范圍內(nèi)繼續(xù)執(zhí)行，以加強(qiáng)循環(huán)加熱的效果。
故本發(fā)明即為一人性化、智慧型的控制方式，無(wú)論在什么季節(jié)、氣候或日照度情況下，都能隨時(shí)隨之改變，而無(wú)須以手動(dòng)方式來(lái)調(diào)整，令使用者更能安心的使用而無(wú)擔(dān)心。
綜上所述，本發(fā)明的控制手法可使自動(dòng)循環(huán)加熱的執(zhí)行，能隨著氣候的變化而自動(dòng)調(diào)整適當(dāng)?shù)奶?yáng)能加熱時(shí)間及循環(huán)次數(shù)，來(lái)調(diào)高加熱效果及節(jié)約能源，不是常見的控制手法所能比擬的，懇請(qǐng)?jiān)缛帐跈?quán)，將不勝感激。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能熱水循環(huán)的控制方法，其步驟如下A、偵測(cè)太陽(yáng)能集熱器的出、入水口處的水溫溫度；B、如果出水口處水溫大于或等于上限預(yù)設(shè)值時(shí)，則令馬達(dá)不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)，但若出水口處水溫小于儲(chǔ)水桶內(nèi)的水溫時(shí)，則同時(shí)執(zhí)行下一C及D步驟；C、比較太陽(yáng)能集熱器的出、入水口處間的溫度差是否達(dá)到或大于溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值，若未成立時(shí)則使馬達(dá)停止，并回至A步驟而往下不斷地反復(fù)偵測(cè)執(zhí)行，直到條件成立后，始令馬達(dá)啟動(dòng)；其特征在于D、設(shè)有一溫差參數(shù)值自動(dòng)調(diào)整的控制系統(tǒng)，其執(zhí)行控制的流程如下a、計(jì)時(shí)器累計(jì)時(shí)間若尚未到達(dá)單位時(shí)間基數(shù)參數(shù)值，而太陽(yáng)能集熱器出、入水口之間的溫差已達(dá)溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值，馬達(dá)就已被啟動(dòng)時(shí)，令溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值呈逐漸遞增狀態(tài)；b、計(jì)時(shí)器累計(jì)的時(shí)間正好已達(dá)單位時(shí)間基數(shù)參考值，而太陽(yáng)能集熱器出、入水口間的溫差，也正好等于溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值，而令馬達(dá)啟動(dòng)時(shí)，則令溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值保持不變；c、計(jì)時(shí)器累計(jì)的時(shí)間若已超過(guò)單位時(shí)間基數(shù)參考值，而太陽(yáng)能集熱器出、入水口之間的溫差，未達(dá)溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值時(shí)，馬達(dá)仍在未被啟動(dòng)狀態(tài)下，溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值則呈逐漸遞減狀態(tài)，并令計(jì)時(shí)器歸零并重新設(shè)計(jì)而不斷地重復(fù)進(jìn)行，直到馬達(dá)被啟動(dòng)為止；上述的步驟不斷地反復(fù)執(zhí)行，使太陽(yáng)能集熱器的出、入水口處之間的溫差預(yù)設(shè)參數(shù)值，隨氣候的變化而自動(dòng)調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能熱水循環(huán)的控制方法，其特征在于時(shí)間基數(shù)為預(yù)先設(shè)定的單位時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能熱水循環(huán)的控制方法，其特征在于太陽(yáng)能集熱器的出、入水口處之間的溫差預(yù)設(shè)值為3℃至8℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能熱水循環(huán)的控制方法，其特征在于溫差預(yù)設(shè)值遞增或遞減值以1℃為單位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能熱水循環(huán)的控制方法，其特征在于馬達(dá)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后，令溫差參數(shù)值自動(dòng)調(diào)整控制系統(tǒng)的計(jì)時(shí)器停止并歸零，且令馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后才停止，并在馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)期間也會(huì)同步偵測(cè)太陽(yáng)能集熱器的出水口溫度是否小于儲(chǔ)水桶內(nèi)的水溫。
全文摘要
一種自動(dòng)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能熱水循環(huán)的控制方法，太陽(yáng)能集熱器的出、入水口的溫差若小于預(yù)設(shè)的溫差值時(shí)，則令自動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)不會(huì)啟動(dòng)，但若其溫差大于預(yù)設(shè)的溫差值時(shí)，則會(huì)令自動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)啟動(dòng)，并且在偵測(cè)太陽(yáng)能集熱器的出、入水口處的溫差的同時(shí)，在控制系統(tǒng)中加上一時(shí)間基數(shù)，使在預(yù)設(shè)的連續(xù)的單位時(shí)間內(nèi)，若馬達(dá)未被啟動(dòng)時(shí)即表日照不足而令太陽(yáng)能集熱器的出、入水口的溫差預(yù)設(shè)值逐漸遞減；反之，未達(dá)預(yù)設(shè)的連續(xù)的單位時(shí)間而馬達(dá)就已被啟動(dòng)時(shí)，即表日照充足而令太陽(yáng)能集熱器的出、入水口的溫差預(yù)設(shè)值逐漸遞增；因此，使得循環(huán)加熱系統(tǒng)可隨著氣候變化而自動(dòng)調(diào)整適當(dāng)?shù)奶?yáng)能加熱時(shí)間及循環(huán)次數(shù)，以達(dá)成加強(qiáng)循環(huán)加熱效果及節(jié)約能源的目的。
文檔編號(hào)F24J2/40GK1395070SQ0112030
公開日2003年2月5日 申請(qǐng)日期2001年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月10日
發(fā)明者王茂炎 申請(qǐng)人:鴻茂工業(yè)股份有限公司