[发明专利]一种监测太阳能热水器水箱内水量的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对太阳能热水器水箱内水量进行监测的装置和方法。

背景技术

用于测量太阳能热水器水箱内水量的传感器是太阳能热水器的一个重要的部件。太阳能热水器的水量测量和控制都与测量水量的传感器密不可分，稳定工作的传感器是对整个太阳能热水器智能控制的保障。

目前，通常使用水位传感器来测量水面在水箱内所处的位置，其间接反映了水箱内的水量。现有的水位传感器种类繁多，有触点式、浮球式等等。这些传统的传感器都需要放入水箱内并与水接触。由于太阳能热水器水箱内的高温(能长时间处于100℃，无水时能高达200℃)以及在加热过程中容易结上水垢(CaCO₃)，这些水位传感器在开始安装使用的第一年里故障率达到了5％-10％，而三年内的故障率更高达50％。而一旦水位传感器出现了故障，售后工程师就不得不爬上房顶对其进行更换。如此高的故障率造成了用户使用的不方便，并增加了维护成本。

本发明旨在通过下面描述的装置和方法来解决上述及其其它问题。

发明内容

在本发明中，直接使用水箱内的水量百分比(即，水箱内当前水量与满载水量的百分比)来反映水箱内的水量多少。考虑到水箱的形状，水量百分比与传统意义的水位相比能更准确地反映水箱内的水量，有利于用户更准确的了解当前水量以及更准确地进行太阳能热水器的水量控制。

根据本发明的一个方面，提供一种监测太阳能热水器水箱内水量的装置，包括：

-至少一个称重传感器，设置用于感测太阳能热水器水箱的至少部分重量；

-控制器，基于来自称重传感器的电信号得到表征称重传感器所测重量的测量值，且

所述控制器进一步根据水箱空载测量值、满载测量值以及当前测量值计算出水箱内当前水量与最大水量的水量百分比。

所述当前水量为所述当前测量值减去空载测量值，所述最大水量为所述满载测量值减去空载测量值。

所述空载测量值和满载测量值为在工作人员完成太阳能热水器安装后，在水箱空载时和水箱满载时的测量值。

这种称重传感器设置在太阳能热水器水箱之外，其工作环境明显好于水箱内的工作环境，解决了上述水箱内传统水位传感器容易结垢和高温易损的问题，从而获得了极低的故障率并延长了水量测量装置的寿命。

由于上述称重传感器设置在太阳能热水器水箱之外，所以也方便了工程人员的安装以及对传感器的校准工作；另一方面，所述水量测量装置不需要对原太阳能热水器的水箱进行任何改动，所以其对现有的太阳能热水器具有很高的适应性。

根据本发明的监测太阳能热水器水箱内水量的装置还包括显示器，用于显示由控制器计算得出的水量百分比。

由于称重传感器测量精度高，所以根据本发明的装置不但可以象现有太阳能热水器一样为用户提供几个离散的水量显示(例如0％、25％、50％、75％和100％)，还可以实现所述水箱内水量的连续显示。

根据本发明的另一方面，提供一种监测太阳能热水器水箱内水量的方法，包括：

-使用至少一个称重传感器来感测太阳能热水器水箱的至少部分重量；

-使用控制器，基于来自称重传感器的电信号得到表征称重传感器所测重量的测量值，且进一步根据所述水箱空载测量值、满载测量值以及当前测量值计算出水箱内当前水量与最大水量的水量百分比。

下面将参照附图来描述本发明的示例性实施例。

附图说明

图1示出了太阳能热水器中传统的水位传感器；

图2示出了根据本发明实施例的使用称重传感器的太阳能热水器水箱内水量监测装置。

参照以下描述的示例性实施例，本发明的这些及其其它方面将变得更加清楚。

具体实施方式

图1示出了太阳能热水器使用的传统水位传感器，其中传统水位传感器2位于太阳能热水器水箱1的内部，其伸入到水面以下一直到接近水箱底部的位置，传统水位传感器2能直接感测水位，即水面所处位置的变化。

图1所示的传统水位传感器工作于太阳能热水器水箱内，由于真空管的得热量大，传递给热水器很多的热量，使得水箱温度能长时间达到100℃，在无水时甚至能高达200℃，如此高的温度增加了水位传感器的故障率，降低了水位传感器的寿命。

另一方面，很多地方的水质都存在着不同程度的问题，在加热过程中产生的水垢附着在传感器上，造成了传感器感测水位不准确。