基于气象数据的家用太阳能热水系统利用优化方法研究

太阳能热水系统每天的太阳能制热水量及用户在不同季节天气中的热水需求量会不同,但家用太阳能热水系统的水箱容量都普遍偏大,在冬季或阴雨天使用辅助能源加热的整箱热水有剩余,造成辅助能源的浪费。提出依据天气状况利用历年气象数据预测太阳能制热水量的方法,从而自动控制水箱水量来提高家用太阳能热水系统热利用效率。在自动控制器中录入各地区历年太阳辐射量数据库和各种太阳能热水系统的太阳能制热水量计算程序,用户可依据当天天气预报的天气状况使用自动控制器就能预测出当天的太阳辐射量可能加热的热水量,再根据自身的热水需求情况选择是否增加辅助能源热水量。此方法在满足用户使用需求的同时提高太阳能有效利用率,也避免浪费不必要的辅助能源。研究以太阳能资源较贫乏地区(Ⅳ区)的南宁市为例进行实验验证,结果可预测出当天太阳辐射制热水量,并能够控制热水出水温度与目标水温的偏差在5℃以内。