一种宽电压分段加热光伏热水器制造技术

本发明专利技术公开了一种宽电压分段加热光伏热水器，包括光伏电池板和加热水箱，还包括由设在加热水箱内至少两电加热管组成的光伏加热模块；用于检测加热水箱内水温的温度检测装置；与光伏电池板连接检测输出电压值并输出电压信号的电压检测单元；与温度检测装置、电压检测单元和各电加热管连接的控制模块；控制模块根据光伏电池板的输出电压值设定至少两个连续的电压区段,控制模块接收处理电压信号后发出指令控制电加热管工作；控制模块接收温度信号发出的水温上限指令停止各电加热管工作。本发明专利技术无需过多管路敷设，结构简单，解决了管路冷水浪费，提高了光伏发电的利用率，避免了光伏电能转化能量损耗，提高了用户体验。提高了用户体验。提高了用户体验。

【技术实现步骤摘要】
一种宽电压分段加热光伏热水器


[0001]本专利技术涉及热水器技术，尤其涉及一种宽电压分段加热光伏热水器。

技术介绍

[0002]家用热水器主要有太阳能热水器和电热水器，其中家用电热水器的加热都是用市电进行加热，耗能高、能效比低，而且使用220伏电加热存在漏电安全隐患。目前太阳能热水器的加热方式主要有光热加热和光伏加热两种方式，其中光热加热是传统的太阳能利用方式，利用真空玻璃管或平板集热器将太阳能进行能量转化将水加热成热水，该种光热加热设备繁琐，用水管路长且设备复杂，寿命短，故障多，补水麻烦，设备利用率低，冬季防冻保温复杂，冬季无法正常使用，用水时需要放掉冷水，不仅浪费水资源，而且用户体验太差，导致多数节能建筑配套的太阳能多数无法正常使用甚至拆除。而光伏加热在当前“双碳”目标大背景下光伏装机量得到大面积推广，但目前光伏加热多是采用光伏转化成电能，再将电能转换成交流电后并网或用于水加热实现热水转化，而该电能转换是采用分布式光伏板通过控制器和逆变器、以分布式汇流逆变方式将光伏电能转换成交流电，设备复杂投资大，使得热水器运营成本高，且电能转换过程中能量损耗严重，降低了光伏电能利用率。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是：提供了一种设备结构简单，水资源浪费低，提高光伏电能利用效率的高效宽电压分段加热光伏热水器。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种宽电压分段加热光伏热水器，包括光伏电池板和加热水箱，还包括
[0005]光伏加热模块，包括设置在加热水箱内的至少两根电加热管，各所述电加热管分别连接所述光伏电池板；
[0006]温度检测装置，设置在加热水箱内，用于检测加热水箱内水温并输出温度信号；
[0007]电压检测单元，与光伏电池板连接，用于检测光伏电池板的输出电压值并输出电压信号；
[0008]控制模块，与温度检测装置、电压检测单元和各电加热管分别连接，控制模块接收处理所述电压信号和温度信号后向电加热管发出指令；
[0009]所述控制模块根据所述光伏电池板的输出电压值设定至少两个连续的电压区段,所述控制模块接收处理所述电压信号后选择输出电压值所属电压区段并发出指令控制与该电压区段对应电加热管工作；
[0010]所述控制模块接收所述温度信号发出的水温上限指令停止各电加热管工作。
[0011]作为优选的技术方案，各所述电加热管的功率依次增大，且所述电加热管数目小于所述电压区段的数目。
[0012]作为优选的技术方案，所述电加热管为两根，两所述电加热管中一电加热管的功率大于另一电加热管的功率，所述控制模块根据所述光伏电池板的输出电压值设定低电压
区段、中电压区段和高电压区段三段电压区段。
[0013]作为优选的技术方案，所述加热水箱内设置有辅助加热管，所述辅助加热管的功率大于电加热管的功率，所述辅助加热管通过导线依次连接有继电器和与市电连接的外接插头；所述控制模块连接所述继电器。
[0014]作为优选的技术方案，所述继电器和外接插头之间的导线上设置有防干烧过热保护器和漏电保护器，所述漏电保护器连接所述控制模块。
[0015]作为优选的技术方案，所述外接插头还连接有变压器，所述变压器连接所述控制模块。
[0016]作为优选的技术方案，所述温度检测装置为温度传感器；所述电压检测单元为光伏电压监测线圈；所述控制模块连接有备用电池。
[0017]作为优选的技术方案，各所述电加热管分别通过CMOS管连接所述控制模块。
[0018]由于采用了上述技术方案的一种宽电压分段加热光伏热水器，包括光伏电池板和加热水箱，还包括光伏加热模块，包括设置在加热水箱内的至少两根电加热管，各所述电加热管分别连接所述光伏电池板；温度检测装置，设置在加热水箱内，用于检测加热水箱内水温并输出温度信号；电压检测单元，与光伏电池板连接，用于检测光伏电池板的输出电压值并输出电压信号；控制模块，与温度检测装置、电压检测单元和各电加热管分别连接，控制模块接收处理所述电压信号和温度信号后向电加热管发出指令；所述控制模块根据所述光伏电池板的输出电压值设定至少两个连续的电压区段,所述控制模块接收处理所述电压信号后选择输出电压值所属电压区段并发出指令控制与该电压区段对应电加热管工作；所述控制模块接收所述温度信号发出的水温上限指令停止各电加热管工作。本专利技术使用时，加热水箱可安装在用户卫生间里，通过导线将光伏电池板和加热水箱内光伏加热模块进行连接，无需过多管路敷设，解决了管路冷水浪费，水资源浪费低，提高了用户体验；通过电压检测单元采集光伏电池板发电输出的直流电压信号传输给控制模块，控制模块根据接收电压信号以及输出电压值所属电压区段，控制与该电压区段对应电加热管工作，使得各电加热管分别在不同的电压区段工作，实现各电加热管分别单独工作加热或各电加热管共同工作加热的组合，实现光伏宽电压的充分利用和热水器的智能化控制，提高了光伏电能的利用效率，设备结构简单，节省了传统光伏汇流器逆变器等繁琐设备，降低了热水器运营维护成本，避免了光伏电能转换能量的损耗，同时光伏直流低电压的利用避免了热水器的漏电风险。
附图说明
[0019]以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：
[0020]图1是本专利技术的结构示意图；
[0021]图2是图1中A向示意图；
[0022]图3是本专利技术加热水箱的放大示意图；
[0023]图4是图3中B处示意图；
[0024]图5是本专利技术的线路连接图；
[0025]图6是本专利技术与普通光伏加热器工作电流对比示意图；
[0026]图7是本专利技术与普通光伏加热器加热对比示意图。
[0027]图中：1
‑
光伏电池板；2
‑
加热水箱；3
‑
温度检测装置；31
‑
电压检测单元；4
‑
控制模块；5
‑
控制面板；6
‑
控制盒；7
‑
变压器；8
‑
电加热管；9
‑
CMOS管；10
‑
辅助加热管；101
‑
继电器；11
‑
外接插头；12
‑
防干烧过热保护器；13
‑
漏电保护器；14
‑
备用电池；15
‑
水箱外壳；16
‑
保温层；17
‑
内胆。
具体实施方式
[0028]下面参照附图详细描述根据本专利技术的示例性实施例。这里，需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予结构以及功能基本相同的组成部分，并且为了使说明书更加简明，省略了关于基本上相同的组成部分的冗余描述。
[0029]如图1
‑
5所示，一种宽电压分段加热光伏热水器，包括光伏电池板1和加热水箱2，光伏电池板1可安装在阳台外面或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽电压分段加热光伏热水器，包括光伏电池板和加热水箱，其特征在于：还包括光伏加热模块，包括设置在加热水箱内的至少两根电加热管，各所述电加热管分别连接所述光伏电池板；温度检测装置，设置在加热水箱内，用于检测加热水箱内水温并输出温度信号；电压检测单元，与光伏电池板连接，用于检测光伏电池板的输出电压值并输出电压信号；控制模块，与温度检测装置、电压检测单元和各电加热管分别连接，控制模块接收处理所述电压信号和温度信号后向电加热管发出指令；所述控制模块根据所述光伏电池板的输出电压值设定至少两个连续的电压区段,所述控制模块接收处理所述电压信号后选择输出电压值所属电压区段并发出指令控制与该电压区段对应电加热管工作；所述控制模块接收所述温度信号发出的水温上限指令停止各电加热管工作。2.如权利要求1所述的一种宽电压分段加热光伏热水器，其特征在于：各所述电加热管的功率依次增大，且所述电加热管数目小于所述电压区段的数目。3.如权利要求1所述的一种宽电压分段加热光伏热水器，其特征在于：所述电加热管为两根，且两所述电加热管中一电加热管的功率大于另一电加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：田录龙，魏代恒，刘凯丽，何士玉，
申请(专利权)人：山东沐阳新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：