[發明專利]利用太陽能輔熱并可回收熱能的開水控制方法

有效

• 申請號: 201810172738.4
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN108195074B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 張祝
• 申請（專利權）人: 蘇州薩伯工業設計有限公司
• 主分類號: F24H9/18
• 分類號: F24H9/18;F24H9/20;F24S10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.利用太陽能輔熱并可回收熱能的開水控制方法，其特征在于，采用利用太陽能輔熱并具有開水熱能回收的開水控制裝置實施開水控制，所述利用太陽能輔熱并具有開水熱能回收的開水控制裝置包括裝載有APP的智能終端、單片機、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、內層閉式儲水箱、外層閉式儲水箱、兩位兩通常閉電磁閥、電磁流量閥、加熱管、三位四通電磁閥、出水端、第三溫度傳感器、熱交換管道、兩位兩通常開電磁閥、第四溫度傳感器、太陽能集熱器及自來水入水端，其中，自來水入水端分別與兩位兩通常開電磁閥的P口、太陽能集熱器的入口端連接，太陽能集熱器出口端與內層閉式儲水箱的入口連接，內層閉式儲水箱的出口與兩位兩通常閉電磁閥的P口連接，兩位兩通常閉電磁閥的A口與出水端連接；兩位兩通常開電磁閥的A口與外層閉式儲水箱的入口連接，外層閉式儲水箱的出口與加熱管的入口連接，加熱管的出口與三位四通電磁閥的B口連接，三位四通電磁閥的T口連接有出水端，三位四通電磁閥的P口與熱交換管道的入口端連接，熱交換管道的出口端與電磁流量閥的A口連接，電磁流量閥的B口與三位四通電磁閥的A口連接，加熱管上設置有數字調壓器；內層閉式儲水箱設置于外層閉式儲水箱內，熱交換管道置于內層閉式儲水箱的外圍；外層閉式儲水箱內設置有第一溫度傳感器，內層閉式儲水箱內設置有第二溫度傳感器，與三位四通電磁閥連接的出水端處設置有第三溫度傳感器，兩位兩通常開電磁閥的P口端設置有第四溫度傳感器，在電磁流量閥的B口與三位四通電磁閥的A口之間設置有第一壓力傳感器，兩位兩通常開電磁閥的P口端設置有第二壓力傳感器；同時智能終端、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、兩位兩通常閉電磁閥、電磁流量閥、三位四通電磁閥、第三溫度傳感器、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、數字調壓器、兩位兩通常開電磁閥及第四溫度傳感器分別與單片機連接；

兩位兩通常閉電磁閥為常閉狀態，兩位兩通常開電磁閥為常開狀態，三位四通電磁閥常態中位機能為A、B、P、T四個端口相互關閉，內層閉式儲水箱和外層閉式儲水箱相互獨立互不接通；在利用太陽能輔熱并可回收熱能的開水控制方法安裝完畢后進行系統初始化，自來水進入太陽能集熱器經加熱后輸送至內層閉式儲水箱內，內層閉式儲水箱內的水輸送至兩位兩通常閉電磁閥的P口備用，與此同時，自來水經兩位兩通常開電磁閥進入外層閉式儲水箱，并輸出至加熱管內備用，此時系統初始化完成，內層閉式儲水箱內的水與外層閉式儲水箱內的水處于自然熱交換狀態，輸出三種水質以供不同的生活用水需求，具體控制步驟如下：

1、獲取生活用溫水

當通過智能終端發出生活用溫水信號時，單片機根據智能終端的指示發出的信號指令控制兩位兩通常閉電磁閥電磁鐵得電以接通兩位兩通常閉電磁閥的P口和A口，內層閉式儲水箱內的水經兩位兩通常閉電磁閥由出水端輸出供使用；

2、獲取高溫飲用水

當通過智能終端發出高溫飲用水信號時，單片機根據智能終端的指示，通過數字調壓器控制加熱管加熱流入加熱管內的水至沸騰狀態后輸出，同時單片機控制三位四通電磁閥左端電磁鐵得電以接通三位四通電磁閥的B口和T口，使得加熱管內輸出的高溫飲用水經三位四通電磁閥由出水端輸出供使用；

3、獲取直飲水

當智能終端發出直飲水信號時，單片機根據智能終端的指示，通過數字調壓器控制加熱管加熱流入加熱管內的水至沸騰狀態后輸出，同時單片機控制三位四通電磁閥右端電磁鐵得電，使得三位四通電磁閥的B口和P口、A口和T口接通，加熱管內輸出的高溫水經三位四通電磁閥的B口輸入由P口輸出后直接輸入至熱交換管道內，并經熱交換管道與外層閉式儲水箱內的水進行熱交換，由電磁流量閥調節流量后再由三位四通電磁閥的A口輸入經T口輸出，由出水端輸出以供使用；

第三溫度傳感器檢測與三位四通電磁閥連接的出水端水溫并將檢測值反饋至單片機，單片機將第三溫度傳感器的檢測值與智能終端的輸入值進行對比，若第三溫度傳感器的檢測值高于智能終端的輸入值，單片機根據對比差值按比例控制調節電磁流量閥降低通過流量，以增加高溫水通過熱交換管道時與外層閉式儲水箱內低溫水的熱交換時間，同時控制數字調壓器降低對加熱管的加熱功率，以達到匹配節能功耗的效果，若第三溫度傳感器的檢測值低于智能終端的輸入值，單片機根據對比差值按比例控制調節電磁流量閥增加通過流量，同時控制數字調壓器提高對加熱管的加熱功率，以達到與流量匹配的實時沸騰加熱效果；

同時單片機根據第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第四溫度傳感器檢測的水溫信號反饋，對收集的水溫信號進行實時處理并反饋至控制終端，以實時監測節能效果；第一壓力傳感器與第二壓力傳感器將檢測的壓力值反饋至單片機，單片機結合電磁流量閥的比例控制狀態，綜合壓力差值，實時分析開水系統管道內的流通狀況，并將數據反饋至控制終端，為后續設備維護提供參考依據；單片機實時通過數字調壓器調整加熱管的加熱電壓，從而保證以最低的電能損耗讓流經加熱管的水達到沸騰溫度；當外部突發狀況斷水時，第二壓力傳感器反饋至單片機的壓力消失，此時單片機控制兩位兩通常開電磁閥得電從而斷開兩位兩通常開電磁閥的P口和A口，當再次接通水源時，為防止新供水源受污染不適宜飲用，單片機依然控制兩位兩通常開電磁閥處于得電以斷開兩位兩通常開電磁閥的P口和A口，讓新供水源先經太陽能集熱器、內層閉式儲水箱從兩位兩通常閉電磁閥先輸出一部分，而后單片機再控制兩位兩通常開電磁閥失電以恢復兩位兩通常開電磁閥的P口和A口連接常態，將清潔的水源輸送至外層閉式儲水箱內進行補充，在對外層閉式儲水箱暫停供水期間，由外層閉式儲水箱內的儲備水供應高溫飲用水和直飲水。