一种太阳能和空气能结合使用的智能热水控制系统的制作方法

本实用新型涉及热水控制技术领域，具体涉及一种太阳能和空气能结合使用的智能热水控制系统。

背景技术：

无论是在城市，还是乡村，太阳能热水系统已经在千家万户普及使用，太阳能热水系统将太阳光能转化为热能，利用该热能经水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。传统的太阳能热水系统虽然利用了可再生资源光能且成本低，但是还是存在着一些缺点：在阴云雨雪天气以及冬季日照不足的天气下，太阳能热水系统的太阳光能转化成热能效率很低，此时大多是靠电能来加热。此外用户的用热水量大多比较集中，如下班后的傍晚，做饭、洗衣、洗澡等，家庭人口多时，容易将白天水箱中储存的热水用光，由于是在傍晚或者黑夜，此时太阳能热水系统收集不到太阳光，只能利用电能来加热，而且电加热速度比较慢。

近年来，空气能热水控制系统技术取得了一定的进步，空气能热水控制系统克服了依靠阳光采热的缺点，空气能热水控制系统把空气中的低温热量吸收进来，经过氟介质气化，然后通过压缩机压缩后增压升温，再通过换热器转化给水加热，压缩后的高温热能以此来加热水温。空气能热水控制系统具有高效节能的特点，制造相同的热水量，是一般电热水器的4－6倍，其年平均热效比是电加热的4倍，利用能效高。

此外，现有市面上的热水控制系统大多采用承压式水箱，承压式水箱具有以下缺点：首先，承压式热水器用了多少热水就必须加入多少冷水，这样，必然会中和掉水箱中水的温度，导致水温越来越低或为了保持温度而开启主机，导致用电量增大；其次，采用承压式水箱的热水器主机仪表和水箱仪表是分开的，导致安装辅材多和安装难度大，故障排差较困难，且影响仪表区域的美观；再次，承压式水箱因为采用冷水挤热水的方式，一旦出现停水，水箱就无法输出水，用户就面临无水可用的局面，由于承压式水箱对大气较敏感，一旦水箱容量加到一个临界值，水箱体将被大气压压变形。然而，非承压式水箱不具有以上缺点，非承压式水箱输出热水时不必加入冷水，温度也不会被中和，所以非承压式水箱内的水可以一直保持温度而不增大用电量；非承压式水箱的热水箱主机仪表和水箱仪表是集成在一个仪表内，易安装，易维护，节省安装辅材，故障率较低，出现故障时易排查；非承压式水箱的容量能够做得比承压式水箱大。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种太阳能和空气能结合使用的智能热水控制系统，该系统结构简单，成本低，同时兼具太阳能和空气能的优点。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：一种太阳能和空气能结合使用的智能热水控制系统，包括控制仪、空气调节器、非承压式水箱、电磁阀、冷媒管道、换热管、集热管、进水管和出水管；

其中，所述进水管和出水管分别与所述水箱连接，所述电磁阀设置在进水管上，所述电磁阀与所述控制仪电连接，所述换热管均匀地设置在所述非承压式水箱内，所述换热管通过所述冷媒管道与所述空气调节器相连，所述空气调节器还与所述控制仪电连接；所述集热管设置在水箱外部，并与所述水箱连通，所述集热管吸收太阳能并转换成热能对集热管内部的水进行加热；还包括水温水位传感器，所述水温水位传感器设置在所述水箱内部。

优选地，所述空气调节器内部还包括压缩机，所述控制仪向空气调节器下发控制信号，控制所述空气调节器的打开和关闭，所述空气调节器在打开状态下，控制冷媒管道中的冷媒气化，所述压缩机将气化后的冷媒加压，发出的热量通过所述换热管给水箱中的水加热。

优选地，所述水温水位传感器与所述控制仪电连接，所述水温水位传感器采集水温和水位信息，并转换成电信号传送给所述控制仪。

优选地，还包括光照传感器，所述光照传感器靠近所述集热管设置，所述光照传感器与所述控制仪电连接。

优选地，所述光照传感器采集光照强度信息，并转换成电信号传送给所述控制仪，所述控制仪根据光照强度的大小来控制是否将空气调节器打开，当光照强度小于阈值时，所述控制仪下发命令控制所述空气调节器打开，当光照强度大于或等于阈值时，所述控制仪下发命令控制所述空气调节器关闭。

优选地，还包括电源，所述电源为所述控制仪、空气调节器和电磁阀供电。

优选地，所述控制仪上设有第一按键，所述第一按键能够控制电源的接通和断开。

优选地，所述控制仪上设有第二按键，所述第二按键与所述控制仪电连接，所述第二按键能够预设水温，所述控制仪根据水温水位传感器采集的实际水温和预设水温来控制是否对水箱中的水继续加热。

优选地，还包括一显示器，所述显示器与所述控制仪电连接，所述显示器能够显示水温和水位。

本实用新型采用以上技术方案，所述智能热水控制系统包括控制仪、空气调节器、非承压式水箱、冷媒管道、水温水位传感器和光照传感器，所述控制仪根据光照传感器采集的光照强度大小来控制是否将空气调节器打开，可充分利用太阳能和空气能的加热优势；所述水温水位传感器将采集的水温信息传送给所述控制仪，当实际水温等于预设水温时，所述控制仪控制所述空气调节器关闭，停止加热，水箱进入保温状态，更能节省电能；由于采用非承压式水箱，用户在使用热水时，水箱中的水不会进入冷水，而且即使停水，用户也能使用水箱中的热水；此外，本实用新型可以在用户原有的太阳能热水器的基础上直接升级改造，该系统结构简单，大大降低了用户的支出。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型智能热水控制系统的结构示意图；

图2是本实用新型智能热水控制系统的工作原理示意图。

图中：1、控制仪；2、空气调节器；3、非承压式水箱；4、电磁阀；5、冷媒管道；6、换热管；7、集热管；8、进水管；9、出水管；10、水温水位传感器；11、光照传感器；12、第一按键；13、第二按键；14、显示器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种太阳能和空气能结合使用的智能热水控制系统，包括控制仪1、空气调节器2、非承压式水箱3、电磁阀4、冷媒管道5、换热管6、集热管7、进水管8和出水管9，其中，所述进水管8和出水管9分别与所述水箱连接，所述电磁阀4设置在进水管8上，所述电磁阀4与所述控制仪1电连接，所述换热管6均匀地设置在所述非承压式水箱3内，所述换热管6通过所述冷媒管道5与所述空气调节器2相连，所述空气调节器2还与所述控制仪1电连接；所述集热管7设置在水箱外部，并与所述水箱连通，所述集热管7吸收太阳能并转换成热能对集热管7内部的水进行加热；还包括水温水位传感器10，所述水温水位传感器10设置在所述水箱内部。

进一步地，所述空气调节器2内部还包括压缩机，所述控制仪1向空气调节器2下发控制信号，控制所述空气调节器2的打开和关闭，所述空气调节器2在打开状态下，控制冷媒管道5中的冷媒气化，所述压缩机将气化后的冷媒加压，发出的热量通过所述换热管6给水箱中的水加热。

可以理解的是，所述水温水位传感器10与所述控制仪1电连接，所述水温水位传感器10采集水温和水位信息，并转换成电信号传送给所述控制仪1。

优选地，还包括光照传感器11，所述光照传感器11靠近所述集热管7设置，所述光照传感器11与所述控制仪1电连接。

具体地，所述光照传感器11采集光照强度信息，并转换成电信号传送给所述控制仪1，所述控制仪1根据光照强度的大小来控制是否将空气调节器2打开，当光照强度小于阈值时，所述控制仪1下发命令控制所述空气调节器2打开，当光照强度大于或等于阈值时，所述控制仪1下发命令控制所述空气调节器2关闭。

需要说明的是，还包括电源，所述电源为所述控制仪1、空气调节器2和电磁阀4供电。

需要进一步补充说明的是，所述控制仪1上设有第一按键12和第二按键13，所述第一按键12能够控制电源的接通和断开；所述第二按键13与所述控制仪1电连接，所述第二按键13能够预设水温和水位，所述控制仪1根据水温水位传感器10采集的实际水温和预设水温来控制是否对水箱中的水继续加热，根据水温水位传感器10采集的实际水位和预设水位来控制是否打开电磁阀4对水箱进冷水。

此外，该系统还包括显示器14，所述显示器14与所述控制仪1电连接，所述显示器14能够显示水温和水位。

本实用新型在实际使用中，接通电源后，利用所述第二按键13进行预设水温和水位的设置，如果不设置则系统用默认值；系统运行后，所述光照传感器11实时采集光照强度信息，并转换成电信号传送给所述控制仪1，所述控制仪1根据光照强度的大小来控制是否将空气调节器2打开，当光照强度小于阈值时(例如阴雨天或黑夜)，所述控制仪1下发命令控制所述空气调节器2打开，利用空气能加热；当光照强度大于或等于阈值时(例如晴天)，所述控制仪1下发命令控制所述空气调节器2关闭，只利用太阳能加热。

所述水温水位传感器10实时采集水箱内水温和水位信息，并转换成电信号传送给所述控制仪1，在空气调节器2打开的情况下，当实际水温达到预设水温时，所述控制仪1将空气调节器2关闭，水箱进入保温状态；当实际水位低于预设水位时，所述控制仪1控制电磁阀4打开，冷水通过进水管8进入水箱，当实际水位等于或高于预设水位时，所述控制仪1控制电磁阀4关闭，冷水不会进入水箱。

本实用新型将空气能加热和太阳能加热两者的优点融合为一体，达到有阳光充足时用太阳能集热管7加热，阴雨天或黑夜阳光不足时利用空气源加热，两者相辅相成，无论是阴天或晴天，都能快速加热，有效的减少了空气源加热的耗电量，以及克服了太阳能加热受气候限制的缺点，本实用新型不仅结构简单，成本低，还有助于节约能源、提高能源利用率。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。