[发明专利]一种太阳能热水器电加热精准控制方法

说明书

本发明公开了一种太阳能热水器电加热精准控制方法，包括以下步骤：（1）、将水箱分层，将各层从下至上或者从上至下按照自然数顺序进行编号，检测水箱当前液位所处层次以及液位以下各层的温度；（2）、计算分别将液位以下各层的温度加热至目标温度时所需总能量，根据热水器的电加热功率，计算加热时间。本发明的太阳能热水器电加热精准控制方法，基于水箱内的液位检测及温度检测，根据能量守恒定律精确计算出加热时间，进行加热时间的控制，有效的解决了电加热过程中的时间控制不精准，容易导致能源浪费或者无法满足水温要求的问题。

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，具体地说，是涉及一种具有电加热的太阳能热水器精准加热控制方法。

背景技术

室外大型光热热水器，当阴雨天气时，光照不足，需要使用电加热进行热水器的加热。由于该类热水器为开放式，里面的储水量会随着使用或者上水发生变化，而且由于大型热水器，水箱高度较高，水温分层明显，当光照不足需要电加热时，由于水位、水温分层原因，导致加热时间较难确定，加热时间设定过长，导致能源浪费，加热时间设定过短，又无法满足水温要求。

发明内容

本发明为了解决现有大型太阳能热水器在进行电辅助加热时，无法精确的控制加热时间，容易导致能源浪费或者无法满足水温要求的问题，提出了一种太阳能热水器电加热精准控制方法，可以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种太阳能热水器电加热精准控制方法，包括以下步骤：

(1)、将水箱分层，将各层从下至上或者从上至下按照自然数顺序进行编号，检测水箱当前液位所处层次以及液位以下各层的温度；

(2)、计算分别将液位以下各层的温度加热至目标温度时所需总能量，根据热水器的电加热功率，计算加热时间。

进一步的，步骤(1)中，将水箱共分n层，水箱内布设有液位检测装置，每一层均布设有一温度传感器，所述液位检测装置用于检测水箱当前液位，所述温度传感器用于检测该温度传感器所在分层的温度，其中n为大于1的整数。

进一步的，所述液位检测装置包括密闭的套管、设置在所述套管内的电路板、设置在所述电路板上的磁性传感器组，所述套管顺着所述水箱的高度方向设置，所述电路板顺着所述套管的长度方向设置，所述套管外侧套设有磁性浮子，所述磁性浮子能够漂浮在水面上，所述磁性传感器组中磁性传感器的数量为n，均匀分布于水箱的n层中。

进一步的，所述磁性传感器组中，各磁性传感器相并联设置，各并联电路之间设置有电阻，当磁性浮子随着液位升高或者下降时，与所述磁性浮子接近的磁性传感器导通，相应的磁性传感器组中的电流发生变化，所述电路板上还设置有电流采集模块，用于采集磁性传感器组两端的电流，并发送至控制模块。

进一步的，所述温度传感器的数量为n，均匀布设在所述电路板上，各温度传感器分别与控制模块连接。

进一步的，所述温度传感器与位于同一层的磁性传感器在同一水平面上。

进一步的，步骤(2)中，加热时间计算方法为：

其中，步骤(1)中将各层从下至上按照自然数的顺序进行编号，检测水箱当前液位所处层为m，其中，m为大于或者等于1的整数，L为水箱的高度，ρ为水的密度，s为水箱的横截面积，T为目标温度，Ti为第i层的温度，1≤i≤m，C为水的比热容，P为热水器的电加热功率。

进一步的，当水箱内当前液位低于最底层的磁性传感器时，控制模块控制注水，当注水时液位高于最顶层的磁性传感器时，控制模块控制停止注水。

进一步的，所述套管为塑料材质。