太陽能熱水器熱量的計(jì)算方法及其太陽能熱水器控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能熱水器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能熱水器熱量的計(jì)算方法及其太陽能熱水器控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)行太陽能熱水控制器，不管是一體式太陽能熱水器、陽臺壁掛分體式太陽能熱水器還是集中集熱-分戶儲熱形式的太陽能熱水器，均只有溫度顯示、防凍、開啟電加熱功能，較為先進(jìn)的具有分時(shí)段開啟電加熱功能。這些工作僅僅滿足了日常使用，并沒有把太陽能熱水器利用免費(fèi)的可再生能源優(yōu)勢凸顯出來，人們也不能直觀的了解太陽能的貢獻(xiàn)率有多大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種太陽能熱水器熱量的計(jì)算方法及其太陽能熱水器控制器，使人們更加直觀的了解太陽能熱水器節(jié)能、省錢的好處，提高人們使用太陽能熱水器的熱情。
[0004]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種太陽能熱水器熱量的計(jì)算方法，其特征在于:包括如下步驟:
[0006]步驟一、將水箱水溫T。初始化，T。= 0 ;
[0007]步驟二、通過溫度傳感器采集i時(shí)刻的水箱水溫^并記錄，并讀取上次i_l時(shí)刻的水箱溫度1；
[0008]步驟三、將1\和T , i進(jìn)行比較，
[0009]若^ !> 0，則通過公式Q1= P XcXVX H i)計(jì)算出i時(shí)刻的水箱熱量；其中，Qi為i時(shí)刻的熱量；P為水的密度；C為水的比熱，取4285kJ/kg ;V為水箱的體積；'為i時(shí)刻水箱的溫度A 1-1時(shí)刻水箱的溫度；再計(jì)算水箱累計(jì)熱量舟=Q ,+Q, 1；
[0010]若T1-Ti ^ 0，則通過定時(shí)觸發(fā)器返回步驟二 ；
[0011]步驟四、通過電能計(jì)量芯片對輸入熱水器的電壓及電流實(shí)時(shí)采集，計(jì)算出熱水器的耗電量Q電；
[0012]步驟五、通過公式n = (Q1-Q電)/Qi計(jì)算出節(jié)能率n，
[0013]步驟六、顯示Qi和η，并通過定時(shí)觸發(fā)器返回步驟二進(jìn)行下一次采集。優(yōu)選地，在進(jìn)行太陽能熱水器得熱量計(jì)算的過程中同時(shí)進(jìn)行防盜熱控制功能，具體包括如下方法，首先在采集水箱水溫!\的同時(shí)采集循環(huán)供水干管水溫Τρ，之后將循環(huán)供水干管水溫Τρ和水箱水溫做比較，若Tp-1^S 5°C，則開啟循環(huán)電動(dòng)閥；gTp-T1< 5°C，則進(jìn)行Tp-1^S 2°C運(yùn)算，若Tp-K 2°C則關(guān)閉循環(huán)電動(dòng)閥，若Tp-Tp 2°C則不做改變，從而維持電動(dòng)閥狀態(tài)，然后在定時(shí)器的觸發(fā)下進(jìn)行下一次的供水干管水溫Τρ及水箱水溫?\的采集、判斷循環(huán)。
[0014]一種太陽能熱水器控制器，其特征在于:包括MCU、溫度采集模塊、輸出模塊、顯示模塊、輸入模塊以及電能計(jì)量芯片，權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所采用的方法在所述MCU中運(yùn)行，所述MCU分別與所述溫度采集模塊、電能計(jì)量芯片、顯示模塊、輸入模塊、輸出模塊連接，所述電能計(jì)量芯片分別與電壓采集傳感器、電流采集傳感器連接，所述溫度采集模塊分別與水箱水溫傳感器和管路水溫傳感器連接，所述水箱水溫傳感器安裝在水箱上，所述管路水溫傳感器安裝在循環(huán)供水干管上，所述輸出模塊分別與電加熱管、循環(huán)電動(dòng)閥、水栗連接。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明主要通過現(xiàn)代電子技術(shù)對太陽能熱水器水箱水溫不斷采樣，計(jì)算出太陽能熱水器的總得熱量，通過電能計(jì)量芯片對輸入熱水器的電壓及電流實(shí)時(shí)采集，計(jì)算出熱水器的耗電量。用總得熱量減去耗電量得到太陽能熱水器的可再生能源利用量(也就是節(jié)能量)，用可再生能源利用量除以總得熱量得到可再生能源利用率(或節(jié)能率)，并實(shí)時(shí)顯示這些能源數(shù)據(jù)，從而使人們更加直觀的了解太陽能熱水器節(jié)能、省錢的好處，提高了人們使用太陽能熱水器的熱情。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明中控制器結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2是本發(fā)明中防“盜熱”系統(tǒng)示意圖；
[0018]圖3是本發(fā)明中防“盜熱”流程圖；
[0019]圖4是本發(fā)明中溫度采樣過程；
[0020]圖5是本發(fā)明中熱量計(jì)算流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0022]一種太陽能熱水器熱量的計(jì)算方法，包括如下步驟:
[0023]步驟一、將水箱水溫T。初始化，T。= 0 ;
[0024]步驟二、通過溫度傳感器采集i時(shí)刻的水箱水溫并記錄，采集并讀取1-Ι時(shí)刻的水箱溫度1；
[0025]常規(guī)太陽能熱水器在白天日照情況下的升溫速率為幾分鐘到十幾分鐘升高1°C，而用戶用水情況造成的降溫速率很快，最快可達(dá)每分鐘下降1?5°C左右，目前單片機(jī)制造的控制器采樣間隔很小，一般為秒級或毫秒級，對于太陽能熱水器的溫度采集，十幾秒或幾十秒對水箱溫度采集一次便可完全捕捉到水箱水溫的變化，如圖4。
[0026]步驟三、將1\和T , i進(jìn)行比較，
[0027]若H !> 0，則通過公式Q1= P XcXVX (Τ -T, J計(jì)算出i時(shí)刻的水箱熱量；其中，Qi為i時(shí)刻的熱量；P為水的密度；c為水的比熱，取4285kJ/kg ;V為水箱的體積；'為i時(shí)刻水箱的溫度A 1-1時(shí)刻水箱的溫度；再計(jì)算水箱累計(jì)熱量舟=Q ,+Q, 1；
[0028]若H ^ 0，則通過定時(shí)觸發(fā)器返回步驟二 ；
[0029]步驟四、通過電能計(jì)量芯片對輸入熱水器的電壓及電流實(shí)時(shí)采集，計(jì)算出熱水器的耗電量Q電；
[0030]步驟五、通過公式n = (Q「Q電)/Qi計(jì)算出節(jié)能率n，
[0031]步驟六、顯示仏和η，并通過定時(shí)觸發(fā)器返回步驟二進(jìn)行下一次采集。步驟一中還同時(shí)進(jìn)行防盜熱控制功能，具體包括如下方法，先采集循環(huán)供水干管水溫Τρ，將循