一種基于太陽能加熱板的加熱系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采暖裝置，具體的涉及一種基于太陽能加熱板的加熱系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在我國北方地區(qū)冬季存在采暖需求，城市地區(qū)通常采用燃煤集中供暖的方式，但這種方式存在供暖效率低造價成本高，管網(wǎng)普及率有限，不能滿足城市發(fā)展需求等問題，所以不少的建筑小區(qū)花園和不少家庭不能接入到集中供暖的管網(wǎng)中。在城市部分地區(qū)和廣大農(nóng)村地區(qū)家庭還是采用燃煤或天然氣等方式以家庭為單位進行自采暖，這一方面存在著環(huán)境污染的問題，另一方面也容易因空氣不夠通暢而造成燃燒不充分，從而引起一氧化碳中毒事故時有發(fā)生。傳統(tǒng)的燃煤采暖爐不便于分時段供暖，不利于節(jié)能，而且污染嚴重。
[0003]隨著能源和環(huán)境問題的日益嚴峻，冬季采暖的發(fā)展趨勢逐漸向電采暖方式轉(zhuǎn)移。市面上也出現(xiàn)了電熱暖氣爐，但存在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復雜，水電不分離、電熱轉(zhuǎn)換效率低等諸多問題，使這類產(chǎn)品未能得到普及推廣。
[0004]另一方面，現(xiàn)有的采暖裝置一般都是采用電能進行供熱，不利于保護環(huán)境，節(jié)約能源。
[0005]現(xiàn)有技術中還有一些生活熱水加熱裝置與太陽能集水箱進行結(jié)合，在太陽能充足的季節(jié)，可以直接采用太陽能集水箱提供生活熱水。太陽能集水箱能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)化為熱能存儲在儲水箱中，在需要時為用戶提供生活用熱水。
[0006]這種解決方案只利用到太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，而且在冬季環(huán)境溫度低的情況下，太陽能轉(zhuǎn)化出的熱能在環(huán)境中散失比較高，實用價值不高。此外在采暖季節(jié)，電采暖爐對電能的需要量很大，這樣的解決方案對冬季電采暖的節(jié)能沒有任何幫助。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]基于上述提到的現(xiàn)有的加熱裝置存在的缺點，提供一種基于太陽能和電能的電加熱系統(tǒng)，能夠采用太陽能和電能雙重功能加熱，在太陽充足時，收集太陽能進行加熱，并將太陽能轉(zhuǎn)換為電能進行存儲，節(jié)省能源，保護環(huán)境。另一方面，加熱裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，具有防干燒、防過熱、防高溫及防凍等功能，加熱速度快，效率高，并且能根據(jù)需要調(diào)節(jié)功率，使用壽命長。
[0008]具體的，本發(fā)明提供一種基于太陽能加熱板的電加熱系統(tǒng)，其包括太陽能加熱板、太陽能集水箱以及加熱裝置，所述太陽能加熱板與所述加熱裝置電連接，所述太陽能集水箱的出水口連接所述加熱裝置的入水口；
[0009]所述太陽能加熱板包括旋轉(zhuǎn)支架、第一太陽能光伏發(fā)電板以及第二太陽能光伏發(fā)電板、電源管理模塊以及蓄電池，所述第一太陽能光伏發(fā)電板以及第二太陽能光伏發(fā)電板分別設置在所述支架的兩側(cè)；
[0010]所述所述太陽能光伏發(fā)電板包括單片機、PffM驅(qū)動芯片、IGBT絕緣柵雙極型晶體管以及外圍電路，所述單片機的一組1的輸出端口連接PffM驅(qū)動芯片的輸入端，所述PWM驅(qū)動芯片的輸出端連接IGBT絕緣柵雙極型晶體管的控制端，用于控制所述IGBT絕緣柵雙極型晶體管的通斷，所述IGBT絕緣柵雙極型晶體管連接所述電源管理模塊的輸入端，所述電源管理模塊的輸出端連接蓄電池，以便于所述太陽能光伏發(fā)電板將太陽能轉(zhuǎn)換為電能存儲在所述蓄電池中，所述蓄電池通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為用于為所述加熱裝置供電的交流電；
[0011]所述太陽能集水箱用于向所述加熱裝置供水；
[0012]所述加熱裝置包括殼體以及設置在所述殼體內(nèi)部的加熱體，所述加熱體包括并排設置的多根導熱管、夾設在每兩根導熱管之間的多個PTC陶瓷發(fā)熱體，PTC陶瓷發(fā)熱體夾設在每兩根導熱管之間，PTC發(fā)熱體外部包覆有電氣絕緣漆；
[0013]所述單片機內(nèi)部設置有時間閾值，用于控制旋轉(zhuǎn)支架的旋轉(zhuǎn)時間，所述旋轉(zhuǎn)支架設置有驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置根據(jù)時間閾值確定的旋轉(zhuǎn)時間，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn)。
[0014]優(yōu)選地，所述蓄電池設置有電壓檢測模塊，用于檢測蓄電池的電量。
[0015]優(yōu)選地，當任意一個太陽能光伏發(fā)電板的蓄電池的電量儲滿后，電壓檢測模塊向單片機發(fā)送蓄電池儲滿信號，單片機根據(jù)接收到的信號向驅(qū)動裝置發(fā)送驅(qū)動信號，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn)。
[0016]優(yōu)選地，還包括遠程控制器，所述遠程控制器與所述加熱裝置通訊連接。
[0017]優(yōu)選地，所述太陽能集水箱的出水口與所述加熱裝置的入水口的連接處設置有電磁閥。
[0018]優(yōu)選地，所述加熱裝置殼體內(nèi)部設置有電源芯片、控制模塊以及通訊芯片，所述殼體的外表面設置有液晶操作顯示屏。
[0019]優(yōu)選地，所述加熱體的液體流入口處設置有溫度傳感器以及過溫保護裝置，所述溫度傳感器以及過溫保護裝置通過電源線與所述蓄電池連接，
[0020]所述控制模塊通過溫度傳感器采集的加熱體的液體流入口處實時水溫并根據(jù)預先設置的溫度閾值對實時水溫進行比較，判斷是否控制加熱體開始工作或進入太陽能集水箱超溫保護工作模式。
[0021]優(yōu)選地，所述溫度傳感器采集的加熱體的液體流入口處實時水溫低于40度時，控制模塊控制加熱體開始工作，當所述溫度傳感器采集的加熱體的液體流入口處實時水溫高于80度時，控制模塊關閉電磁閥，并控制加熱裝置的水栗對太陽能集水箱補充冷水。
[0022]優(yōu)選地，所述控制模塊包括第二單片機、通訊端口以及繼電器，第二單片機的一個輸出端連接通訊端口的輸入端，通訊端口的輸出端連接遠程控制器的輸入端單片機的一組
1口與繼電器的輸入端連接，控制繼電器的開關通斷。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點如下所述:
[0024]本發(fā)明設置有太陽能集水箱及加熱裝置，并設置有溫度傳感器，采集實時水溫，對加熱裝置進行控制，達到節(jié)省能源的目的。太陽能集水箱能夠為用戶提供生活用熱水，當電加熱系統(tǒng)作為功能系統(tǒng)時或太陽能集水箱的水溫不能達到水溫閾值時，太陽能加熱板采集太陽能，并將太陽能轉(zhuǎn)換為電能儲存在蓄電池中，蓄電池通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，為加熱裝置進行供電，當蓄電池的電量低于設定預值電量時，控制模塊控制對加熱裝置進行市電供電。設置有兩塊太陽能光伏發(fā)電板，能夠最大限度的利用太陽能，從而節(jié)約電能的使用量。
[0025]另一方面，用戶能夠根據(jù)需要設置溫度閾值以及時間，使加熱裝置分時段進行加熱，滿足不同家庭的需要。加熱裝置設置有溫度閾值，在檢測到溫度低于溫度閾值時，無論加熱裝置處于開機狀態(tài)或關機狀態(tài)，控制模塊控制加熱體進行加熱，對加熱裝置進行防凍保護。加熱裝置設置有溫度閾值，在檢測到溫度高于溫度閾值時，控制模塊切斷加熱體電源，對加熱裝置進行防高溫保護，開啟爐體超溫保護功能，并設置有第三溫度閾值，當太陽能集水箱內(nèi)的溫度超過第三溫度閾值時，開啟太陽能集水箱超溫保護工作模式，對太陽能集水箱進行超溫保護。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明的太陽能加熱板的結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0028]圖3為本發(fā)明的太陽能光伏板的電路圖；
[0029]圖4為本發(fā)明的加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5為本發(fā)明的加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及工作原理做進一步解釋和說明:
[0032]如圖1所示，本發(fā)明提供一種基于太陽能加熱板的電加熱系統(tǒng)，其包括太陽能加熱板1、太陽能集水箱2、加熱裝置3以及遠程控制器4。本發(fā)明提供的電加熱系統(tǒng)能夠提供生活用熱水功能以及采暖功能。
[0033]太陽能加熱板I包括旋轉(zhuǎn)支架15、第一太陽能光伏發(fā)電板14以及第二太陽能光伏發(fā)電板13、電源管理模塊12以及蓄電池11，第一太陽能光伏發(fā)電板14以及第二太陽能光伏發(fā)電板13分別設置在旋轉(zhuǎn)支架15的兩側(cè)。
[0034]太陽能加熱板I與加熱裝置3電連接，遠程控制器4與加熱裝置3通訊連接，太陽能集水箱2的出水口連接加熱裝置3的入水口。在陽光較強烈時，太陽能集水箱2內(nèi)存儲的水能夠通過管道進入加熱裝置3供用戶使用，當太陽能集水箱2內(nèi)存儲的水溫度過低時，加熱裝置3進入工作狀態(tài)，對加熱裝置3內(nèi)的液體進行加熱。
[0035]如圖2所示，太陽能光伏發(fā)電板將太陽能轉(zhuǎn)換為電能存儲在蓄電池11中，蓄電池11通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為供加熱裝置3使用的交流電，加熱裝置3工作時，優(yōu)先使用蓄電池11內(nèi)部的電能，當蓄電池11中的電量小于預定電量時，加熱裝置3改為市電供電，這樣，在太陽能充足時，可以達到節(jié)約電能的目的，在太陽能不充足時，利用市電供電，保證電加熱系統(tǒng)的正常工作。
[0036]如圖3所示，太陽能光伏發(fā)電板還包括核心CPU模塊，核心CPU模塊包括單片機和外圍電路，單片機的一組1的輸出端口連接所述PffM驅(qū)動芯片的輸入端，所述PWM驅(qū)動芯片的輸出端連接所述IGBT絕緣柵雙極型晶體管的控制端，用于控制所述IGBT絕緣柵雙極型晶體管的通斷，所述IGBT絕緣柵雙極型晶體管連接所述太陽能光伏發(fā)電板與電源管理模塊12的輸入端，電源管理模塊12的輸出端連接蓄電池11，以便于將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艽鎯υ谛铍姵?1中。單片機內(nèi)部設置有時間閾值，旋轉(zhuǎn)支架設置有驅(qū)動裝置，根據(jù)設定的時間閾值，驅(qū)動裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)支架進行旋轉(zhuǎn)，以使第一太陽能光伏發(fā)電板14以及第二太陽能光伏發(fā)電板13均能采集太陽能。
[0037]優(yōu)選地，蓄電池11內(nèi)部設置有電壓檢測模塊，用于檢測蓄電池的電量。
[0038]優(yōu)選地，當任意一個太陽能光伏發(fā)電板的蓄電池11的電量儲滿后，電壓檢測模塊向單片機發(fā)送蓄電池儲滿信號，單片機根據(jù)接收到的信號向驅(qū)動裝置發(fā)送驅(qū)動信號，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)支架15旋轉(zhuǎn)。以使第一太陽能光伏發(fā)電板14以及第二太陽能光伏發(fā)電板13采集最大量的太陽能轉(zhuǎn)換為電能。
[0039]如圖4所示，加熱裝置3包括殼體31、設置在殼體31內(nèi)部的加熱體32以及控制模塊33。
[0040]加熱體32包括并排設置的多根導熱管303、夾設在每兩根導熱管303之間的多個PTC陶瓷發(fā)熱體、以及包圍導熱管303和PTC陶瓷發(fā)熱體的保護罩，多根導熱管303通過設置在上部的流入管310以及設置在下部的流出管301。水箱100和水處理裝置70布置在箱體2內(nèi)部，而圖2中虛線示出的水栗400出于裝置緊湊的考慮布置在箱體外部。在水栗400上游設置水處理裝置4作為補水裝置。在采暖爐的出水口處