本發(fā)明涉及太陽能熱水器
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種具有凈水功能的智能型太陽能熱水器；
背景技術(shù)：
：受進(jìn)入太陽能熱水器內(nèi)水質(zhì)影響，使用過程中太陽能熱水器會(huì)有各種物質(zhì)沉積在換熱器及管道內(nèi)壁面，形成水垢，一方面在受熱面上形成水垢，因熱阻大使其導(dǎo)熱效率降低，造成熱損失，另一方面太陽能真空管內(nèi)結(jié)垢后，流通截面積減少，增加了水循環(huán)的速度和流動(dòng)阻力致使升溫效果明顯下降。太陽能熱水器的壽命控制在太陽能熱水器設(shè)計(jì)過程中尤為重要?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于太陽能熱水器壽命控制只簡單地從技術(shù)層面進(jìn)行考慮，未考慮經(jīng)濟(jì)因素。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)上述問題，本發(fā)明旨在提供一種具有凈水功能的智能型太陽能熱水器。本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：提供了一種具有凈水功能的智能型太陽能熱水器，采用蓄電池和太陽能電池板供能，所述智能型太陽能熱水器包括基本型太陽能熱水器以及安裝在基本型太陽能熱水器上的凈化艙和太陽能熱水器壽命控制子系統(tǒng)，所述凈化艙用于凈化所述智能型太陽能熱水器中的水，所述太陽能熱水器壽命控制子系統(tǒng)用于對(duì)所述智能型太陽能熱水器壽命進(jìn)行設(shè)計(jì)。本發(fā)明的有益效果為：一方面降低了進(jìn)入太陽能熱水器中的雜質(zhì)，減少了太陽能熱水器水垢的產(chǎn)生，另一方面實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽能熱水器壽命的有效控制。附圖說明利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)連接示意圖；附圖標(biāo)記：基本型太陽能熱水器1、凈化艙2、太陽能熱水器壽命控制子系統(tǒng)3。具體實(shí)施方式結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。參見圖1，本實(shí)施例的一種具有凈水功能的智能型太陽能熱水器，采用蓄電池和太陽能電池板供能，所述智能型太陽能熱水器包括基本型太陽能熱水器1以及安裝在基本型太陽能熱水器1上的凈化艙2和太陽能熱水器壽命控制子系統(tǒng)3，所述凈化艙2用于凈化所述智能型太陽能熱水器中的水，所述太陽能熱水器壽命控制子系統(tǒng)3用于對(duì)所述智能型太陽能熱水器壽命進(jìn)行設(shè)計(jì)。本實(shí)施例一方面降低了進(jìn)入太陽能熱水器中的雜質(zhì)，減少了太陽能熱水器水垢的產(chǎn)生，另一方面實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽能熱水器壽命的有效控制。優(yōu)選的，所述凈化艙2采用過濾芯凈化水，所述過濾芯的數(shù)量為兩個(gè)。本優(yōu)選實(shí)施例過濾芯的數(shù)量為兩個(gè)，增加了凈水能力。優(yōu)選的，所述太陽能電池板上設(shè)有太陽光照射角度跟蹤器。本優(yōu)選實(shí)施例太陽能電池板根據(jù)太陽光的角度調(diào)整太陽能電池板的角度，能夠更好的、更高效的利用太陽能。優(yōu)選的，所述太陽能熱水器壽命控制子系統(tǒng)3包括第一壽命評(píng)估模塊、第二壽命評(píng)估模塊和太陽能熱水器壽命設(shè)計(jì)模塊，所述第一壽命評(píng)估模塊用于對(duì)智能型太陽能熱水器的蓄電池壽命進(jìn)行評(píng)估，所述第二壽命評(píng)估模塊用于對(duì)智能型太陽能熱水器的太陽能電池板壽命進(jìn)行評(píng)估，所述太陽能熱水器壽命設(shè)計(jì)模塊用于根據(jù)蓄電池和太陽能電池板壽命對(duì)智能型太陽能熱水器壽命進(jìn)行設(shè)計(jì)。本優(yōu)選實(shí)施例對(duì)智能型太陽能熱水器壽命設(shè)計(jì)過程中綜合考慮了智能型太陽能熱水器蓄電池和太陽能電池板壽命，獲得的智能型太陽能熱水器的壽命更為科學(xué)。優(yōu)選的，所述第一壽命評(píng)估模塊中的蓄電池壽命指蓄電池失效前可反復(fù)充放電的次數(shù)，所述蓄電池壽命采用如下方式確定：eh＝(lnβ1+1)×cs，上述式子中，ε表示蓄電池容量損失率，ε∈[0.002,0.01]，β1表示環(huán)境影響因子,β1∈[0.75,1]，eh表示蓄電池壽命，d表示相對(duì)于蓄電池額定容量的放電深度。本優(yōu)選實(shí)施例中，太陽能熱水器壽命控制子系統(tǒng)采用第一壽命評(píng)估模塊對(duì)蓄電池壽命進(jìn)行評(píng)估，在對(duì)蓄電池壽命評(píng)估過程中，引入了環(huán)境影響因子β1，β1的大小反映了環(huán)境對(duì)蓄電池壽命的影響，獲取的蓄電池壽命更加符合空間運(yùn)行實(shí)際情況。優(yōu)選的，所述第二壽命評(píng)估模塊采用太陽能電池板輸出功率的數(shù)據(jù)對(duì)其壽命進(jìn)行評(píng)估，包括以下步驟：步驟1：每天在某一固定時(shí)刻對(duì)太陽能電池板輸出功率的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，假設(shè)p表示輸出功率序列{pt}的均值，對(duì)于0.3p>pt>3.5p的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除；步驟2：確定太陽能電池板壽命，將太陽能電池板正常輸出功率的下限值設(shè)為pmin，所述太陽能電池板的壽命采用如下方式進(jìn)行確定：em＝sup{t：pt≥pmin}，上述式子中，sup表示最小上界，em表示太陽能電池板的壽命，即太陽能電池板的壽命可用滿足正常功率輸出下限的t的最大值來表示。本優(yōu)選實(shí)施例在對(duì)智能型太陽能熱水器的太陽能電池板壽命進(jìn)行評(píng)估過程中，首先對(duì)偏離均值過多的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行了剔除，降低了錯(cuò)誤評(píng)估的概率，提高了評(píng)估準(zhǔn)確性，采用電池板輸出功率確定太陽能電池板壽命，數(shù)據(jù)獲取方便，克服了直接獲取太陽能電池板數(shù)據(jù)困難的缺陷。優(yōu)選的，所述太陽能熱水器壽命設(shè)計(jì)模塊包括一次壽命設(shè)計(jì)單元、二次壽命設(shè)計(jì)單元和三次壽命設(shè)計(jì)單元，所述一次壽命設(shè)計(jì)單元用于確定智能型太陽能熱水器壽命設(shè)計(jì)上限值，所述二次壽命設(shè)計(jì)單元用于確定智能型太陽能熱水器壽命設(shè)計(jì)下限值，所述三次壽命設(shè)計(jì)單元用于確定智能型太陽能熱水器最佳設(shè)計(jì)壽命；所述確定智能型太陽能熱水器壽命設(shè)計(jì)上限值，具體為：smup＝min{eh，em}，上述式子中，smup表示智能型太陽能熱水器壽命設(shè)計(jì)上限值。所述確定智能型太陽能熱水器壽命設(shè)計(jì)下限值，包括以下步驟：步驟1：確定智能型太陽能熱水器凈收益指數(shù)，上述式子中，v(t)表示智能型太陽能熱水器運(yùn)行一天的效益，c(t)表示智能型太陽能熱水器運(yùn)行一天的成本，s表示收益損耗率，yw(sm)表示智能型太陽能熱水器設(shè)計(jì)壽命為sm時(shí)的凈收益指數(shù)，v(sm)表示智能型太陽能熱水器設(shè)計(jì)壽命為sm時(shí)的設(shè)計(jì)成本；步驟2：確定智能型太陽能熱水器壽命設(shè)計(jì)下限值，可表示為：smlow＝inf{sm：yw(sm)≥1}，上述式子中，inf表示最大下界，smlow表示智能型太陽能熱水器壽命設(shè)計(jì)下限值，即智能型太陽能熱水器壽命設(shè)計(jì)下限值可表示為凈收益指數(shù)大于等于1時(shí)sm的最小值。所述確定智能型太陽能熱水器最佳設(shè)計(jì)壽命采用作圖法在所述壽命設(shè)計(jì)上限值和壽命設(shè)計(jì)下限值之間尋找凈收益指數(shù)最大的值作為智能型太陽能熱水器最佳設(shè)計(jì)壽命。本優(yōu)選實(shí)施例智能型太陽能熱水器壽命設(shè)計(jì)模塊通過對(duì)蓄電池和太陽能電池板壽命進(jìn)行比較，選取壽命長的作為智能型太陽能熱水器壽命設(shè)計(jì)上限值，能夠?qū)崿F(xiàn)智能型太陽能熱水器壽命最大設(shè)計(jì)，通過建立智能型太陽能熱水器凈收益指數(shù)，對(duì)智能型太陽能熱水器經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行控制，獲取了壽命設(shè)計(jì)下限值，通過在壽命設(shè)計(jì)上限值和下限值之間進(jìn)行作圖擬合獲取了智能型太陽能熱水器壽命最佳設(shè)計(jì)。本發(fā)明智能型太陽能熱水器安裝有凈化艙和太陽能熱水器壽命子系統(tǒng)，選取100臺(tái)所述智能型太陽能熱水器作為樣本，對(duì)β1取不同值下的能耗情況和使用年限進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同基本型太陽能熱水器相比，產(chǎn)生的有益效果如下表所示：β1能耗降低使用年限增加0.8110％20％0.8415％25％0.9120％30％0.9324％32％0.9431％36％最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。當(dāng)前第1頁12