[发明专利]太阳能热水系统的补水及辅助加热智能控制方法

说明书

本发明公开了一种太阳能热水系统的补水及辅助加热智能控制方法，结合日照时间，水温高于期望温度值时，进行补水操作，并且补水过程中使得水温维持在期望温度值，直至水箱满水或水温低于期望温度值，水温低于期望温度值时，进行辅助加热直至水温达到期望温度值，期望温度值包括应用于白天时间的温度设定值和应用于夜间时间的参照温度值。通过利用逐渐增加储水量来保证太阳能的充分蓄存，从而在利用太阳能有效提高供水温度后，逐渐减少辅助加热的能耗，不仅有效提高了太阳能的利用率，并且能够起到良好的节能效果。

技术领域

本发明涉及太阳能热水系统领域，尤其是一种太阳能热水系统的补水及辅助加热智能控制方法。

背景技术

为了推广和普及太阳能热水系统，在设计和使用时都将充分满足热水供应的要求放在了压倒其它要求之上，消除了用户的顾虑；但节能方面则认为只要使用的太阳能热水系统就能节省相应比例的能耗；却往往忽视了储水量、蓄热量、热散失和辅助加热的使用方式带来的节能差异。

太阳能热水系统在蓄存方面通常是依据平均日用水量设计的，由于热水使用方式的差异(如早上用水高峰或晚上用水高峰)，对热水蓄存和辅助加热方式的需求完全不同；此外多云天气热水升温慢，此时将大量的水少许加温或将少量的水尽可能加温，结合使用效果也是不同的。在夜间的热水蓄存方面，水温越高热散失量就越大，在水温富余时适当增加储水量、降低蓄水的水温也有利于提高太阳能的利用。

目前管理较好的太阳能热水系统大多采用定时补水，补水的方式也往往是直接补满，能够合理采用阶段式补水的项目非常少。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种太阳能热水系统的补水及辅助加热智能控制方法，结合日照时间，当水温达到或高于期望温度值后，结合水箱的蓄热量及热散失，利用逐渐增加储水量来保证太阳能的充分蓄存，从而在利用太阳能有效提高供水温度后，逐渐减少辅助加热的能耗，不仅有效提高了太阳能的利用率，并且能够起到良好的节能效果。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

太阳能热水系统的补水及辅助加热智能控制方法，结合日照时间，水温高于期望温度值时，进行补水操作，并且补水过程中使得水温维持在期望温度值，直至水箱满水或水温低于期望温度值；水温低于期望温度值时，进行辅助加热直至水温达到期望温度值，期望温度值包括应用于白天时间的温度设定值和应用于夜间时间的参照温度值。

进一步，日照时间为白天，当水温高于温度设定值即进行补水，并且补水过程中使得水温维持在温度设定值，直至水箱满水或水温低于温度设定值，水温低于温度设定值时，进行辅助加热直至水温达到温度设定值；当水温达不到温度设定值时，只进行基本补水，使水箱储水量仅达到安全储水量。

进一步，日照时间为夜间，当水温高于参照温度值即进行补水，并且补水过程中使得水温不低于参照温度值，直至水箱满水或水温低于参照温度值，水温低于参照温度值时，进行辅助加热直至水温达到参照温度值；当水温达不到参照温度值时，只进行基本补水，使水箱储水量仅达到安全储水量。

进一步，安全储水量通过当天用水量和用水比例记录求得，其步骤包括：

A、每个计量期进行一次用水量计量，得到截至当前的当天用水量；

B、计算一天中每个计量期内用水量占一天总用水量的比例；

C、以分组的形式作为集算周期，记录集算每天的用水比例，得到用水比例记录；

D、根据用水比例记录、截至当前的当天用水量、补水的初温和辅助加热的能力，计算出当前每小时的热水制备能力，把每个时段的用水量减去热水制备能力，获得额外储水需求量；

E、额外储水需求量为负数时，水箱的下限水位即为安全储水量；额外储水需求量为正数时，把额外储水需求量折算出对应的水箱高度，加上水箱的下限水位，即得安全储水量。