太阳能热水器的组成及工作原理

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太阳能热水器的组成及工作原理(13页)

太阳能热水器的组成及工作原理(13页)

太阳能热水器的组成及工作原理2.1 系统总体结构设计图2-1系统结构图图2-1为系统设计的结构图,该图的系统控制原理图如下图2-2:T3T2图2-2 系统控制原理图注释:T1:热水箱的温度传感器T2:循环水管中的温度传感器T3:集热器中的温度传感器F1:循环水阀门F2:冷水阀门F3:热水阀门此款热水器利用微机控制主要有以下几种控制功能:晨水加热控制、温水循环控制、冷水集热控制、水箱加热控制。

1.早晨水温控制由于清晨太阳光较弱,所以太阳能热水器从系统发挥作用。

为了提供温度不低于30摄氏度的水,热水器在清晨4-7点之间对水箱进行电加热,具体控制过程如下:首先,关闭冷水阀门F2和循环水阀门F1,然后微机开始进行水箱的温度采集,同时进行温度的比较,当水箱的温度小于30摄氏度时,电热器D接通进行加热,同时微机继续对热水箱的温度进行采集。

当温度加热到大于30摄氏度时电热器断开,如此反复循环保证了温度的稳定。

2.循环水集热过程早晨水温控制之后(7~9点),设定当日的水箱温度N(由两位次齿轮开关设定),输入微机,再利用微机控制系统,通过太阳光能对热水箱加热以达到理想温度N。

具体控制过程如下:打开循环阀门F1,关闭冷水进水阀门F2,热水阀门F3处于空控状态。

然后开始比较温度,若(T31>5摄氏度,T2>T1)为止。

如若T1,那么循环水集热过程结束,进入冷水集热控制过程。

3.冷水集热控制此时热水箱温度已达到了N,冷水要进入太阳能集热器,这时温度为T3,和当日的设定温度值相比较,若T3>N则将已加热的水送入热水箱,每天的控制时段大概为9点~20点。

具体控制过程如下:关闭循环水阀门F2,打开冷水阀门F2,热水阀门F3处于可控状态。

若T3>N,打开热水阀门F3并将保持一段时间,若T3<N,关闭F3继续给太阳能集热器加热,知道温度答应N,当打开F3时此时比较水管水温T2与N的值,若T2>N阀门F3继续保持打开状态,否则关闭F3。

利用太阳能热水器减少能源消耗

利用太阳能热水器减少能源消耗

利用太阳能热水器减少能源消耗在如今提倡节约能源和环保的社会背景下,利用太阳能热水器成为了减少能源消耗的重要途径之一。

太阳能热水器利用太阳能将水加热,提供给人们生活用水的同时减少对传统能源的依赖。

本文将重点探讨太阳能热水器的工作原理、优势以及对环境和经济的影响。

一、太阳能热水器的工作原理太阳能热水器的主要组成部分包括集热器、水箱和管路系统。

集热器由高吸收率的太阳能吸热体构成,能将太阳辐射能转化为热能。

太阳能吸热体通过导热装置与水箱中的水接触,将热能传递给水,使水温升高。

经过循环管道的输送,热水被运送到需要的地方供应使用。

太阳能热水器通过对太阳能的利用实现了能源的转化和减少温室气体的排放,可以说是一种绿色清洁能源。

二、太阳能热水器的优势1. 节约能源:太阳能是取之不尽的能源,相比传统的热水器,太阳能热水器不需要电力或燃料,只需利用太阳能就能达到加热水的目的,可节约大量能源。

2. 环保无污染:太阳能热水器的使用不会产生污染物和废气,减少了对环境的影响,也降低了能源消耗对环境的破坏。

3. 经济效益:虽然太阳能热水器的初期投资较高,但在日常使用中可以明显减少能源的开销,降低家庭的能源支出,并且在一定时间内能够回收投资成本。

4. 可靠稳定:太阳能热水器的设计精良,耐用可靠,使用寿命长。

同时,太阳能热水器适应性强,适用于不同气候和地区的使用。

三、太阳能热水器对环境的影响使用太阳能热水器可以显著减少对传统能源的需求,减少温室气体的排放和对环境的损害。

传统的热水器需要燃烧化石燃料,而燃烧过程中会产生二氧化碳等温室气体,加剧全球气候变暖的问题。

而太阳能热水器则不会产生这些有害气体,对缓解气候变暖问题和环境保护起到了积极的作用。

四、太阳能热水器对经济的影响太阳能热水器的使用虽然需要一定的初期投资,但是从长期来看,能够减少热水的能源支出,降低家庭经济负担。

同时,政府也给予太阳能设备的购置和使用一定的补贴和优惠政策,进一步降低了使用成本,激励更多人选择太阳能热水器,从而推动了产业的发展。

太阳能热水器的原理

太阳能热水器的原理

太阳能热水器的原理
太阳能热水器是一种利用太阳能来产生热水的新型节能设施,它可以大大降低家庭的能源消耗,节约能源。

太阳能热水器的原理包括三个主要部分:太阳能板的收集能量,储水的容器温度的维护和输出的热水。

1、太阳能板的收集能量
太阳能热水器的太阳能板常常由多层玻璃和真空玻璃制成,每层玻璃都有自己的功能。

外面一层为防护玻璃,可以保护真空玻璃免受损坏;中间一层为真空玻璃,可以通过空气和热量之间的温差而把太阳能转换为热能;最内层为发光玻璃,可以反射太阳光照射到真空玻璃上,从而增加太阳能板的吸收能力。

2、储水的容器的维护
太阳能热水器的储水容器用于将热量转化为储存的热能,因此,储水容器需要维护良好的温度;太阳能热水器上的储水容器常用真空玻璃和真空管来保护储水容器免受损坏,使内部的热量有效地得以保存,储水容器内部的热水可以保持常温。

3、输出的热水
太阳能热水器的最终产出为热水,输出的热水可以通过三个主要途径实现:一是利用水管的导热性能,将太阳能板的能量传递给水管内的水;二是利用热交换器,将太阳能板的能量传递给热水容器中的水;第三是利用电加热器,将太阳能板的能量转化为电能来加热水。

通过以上原理,太阳能热水器可以将太阳能转化为可以供用户使用的热水,节能环保,价格实惠,是当今家用设备中最受欢迎的一种。

它不仅可以降低温度,而且还可以降低家庭的能耗,给我们带来更绿色的生活。

太阳能热水器的工作原理与应用场景

太阳能热水器的工作原理与应用场景

太阳能热水器的工作原理与应用场景太阳能热水器是一种利用太阳能将阳光转化为热能,从而加热水的设备。

它具有环保、节能、可再生等优点,并且在很多应用场景中都有着广泛的应用。

本文将介绍太阳能热水器的工作原理以及其在不同场景下的应用。

一、太阳能热水器的工作原理太阳能热水器主要由太阳能集热器、热水储存器和水管系统三个主要部分组成。

下面将详细介绍这三个部分的工作原理。

1. 太阳能集热器太阳能集热器是太阳能热水器的核心部件,它负责将太阳光转化为热能。

太阳能集热器通常由玻璃罩、吸收膜、保温材料和辅助结构组成。

工作原理如下:当太阳光照射到太阳能集热器的吸收膜上时,吸收膜会将太阳光转化为热能。

吸收膜通常采用黑色吸热涂料,其吸收太阳能的能力较强。

转化为热能的太阳能将被保温材料阻挡在集热器内,保持热能不被散失。

玻璃罩则起到保护集热器内部免受外部环境影响的作用。

2. 热水储存器热水储存器是太阳能热水器的储存部分,它负责将通过太阳能集热器加热得到的热水储存起来,以备使用。

热水储存器通常由一个保温层和一个水箱组成。

工作原理如下:在太阳能集热器将太阳能转化为热能后,热水会通过水管系统流入热水储存器的水箱中。

水箱内部有一个保温层,可以防止热能流失。

热水在储存器中被保持在一定的温度,这样,当用户需要热水时,可以从热水储存器中取出热水使用。

3. 水管系统水管系统是太阳能热水器的输送部分,它负责将太阳能集热器中加热得到的热水输送到使用点。

水管系统通常由进水管、出水管和连接集热器与热水储存器的管道组成。

工作原理如下:当热水储存器中的热水供应不足时,用户可以打开热水龙头,进水管将自来水输送到太阳能集热器中。

在经过集热器加热后,热水通过出水管被输送到用户的使用点。

这样,用户就可以得到热水,满足生活用水的需求。

二、太阳能热水器的应用场景太阳能热水器由于其环保、节能等优点,在众多场景中都有着广泛的应用。

下面将介绍太阳能热水器在家庭和商业领域中的应用场景。

太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的设备。

它的工作原理基于太阳能的热量转换和传导过程。

下面我将详细介绍太阳能热水器的工作原理。

1. 太阳能热水器的组成部分太阳能热水器通常由太阳能集热器、储热装置、水箱和管路系统组成。

太阳能集热器是太阳能热水器的核心部件,它能够吸收太阳辐射能并将其转化为热能。

储热装置用于储存热能,以便在夜间或阴天时仍能提供热水。

水箱用于储存热水,并通过管路系统将热水输送至使用点。

2. 太阳能热水器的工作原理太阳能热水器的工作原理主要分为两个过程:集热过程和传导过程。

(1) 集热过程太阳能集热器通常由一个黑色的吸热板和一层玻璃罩组成。

吸热板表面涂有一种能够吸收太阳辐射能的涂层,当太阳光照射到吸热板上时,涂层会吸收太阳辐射能并将其转化为热能。

玻璃罩的作用是减少热量的散失。

当太阳辐射能通过玻璃罩照射到吸热板上时,吸热板会将太阳能转化为热能,并将热能传递给储热装置中的工质(通常为水或其他流体)。

(2) 传导过程储热装置中的工质会在吸热板吸收到的热能的作用下被加热,热能会通过传导的方式传递给储热装置中的水。

传导过程中,热能会从高温区域(吸热板)传递到低温区域(储热装置中的水)。

这样,储热装置中的水会逐渐被加热,形成热水。

3. 太阳能热水器的工作原理解析太阳能热水器的工作原理可以用热力学和传热学的知识来解析。

(1) 热力学分析根据热力学第一定律,能量守恒定律,太阳能热水器的工作原理可以解释为太阳能的辐射能被吸收后转化为热能,然后热能通过传导的方式传递给储热装置中的水,最终形成热水。

这个过程中,热能的转化和传递是按照能量守恒的原则进行的。

(2) 传热学分析太阳能热水器的工作原理也可以用传热学的知识来解析。

传热学研究的是热量的传递过程,太阳能热水器的工作原理中的热量传递主要是通过传导的方式进行的。

传导是指热量通过物质内部分子间的碰撞传递的过程。

在太阳能热水器中,热量从吸热板传递到储热装置中的水,就是通过传导进行的。

太阳能热水器工作原理

太阳能热水器工作原理

太阳能热水器工作原理
太阳能热水器是一种利用太阳能进行加热的装置,其工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 吸热器:太阳能热水器通常由一个吸热器组件组成,它通常由黑色的吸热板或管组成。

这些吸热器会吸收太阳光的能量,并将其转化为热能。

2. 管道系统:吸热器中的热能会通过管道系统传输到贮水箱中。

这些管道通常由导热性能较好的材料制成,以保证热能的传输效率。

3. 贮水箱:贮水箱是太阳能热水器中的储存设备,用于存储被热能加热过的水。

贮水箱内部通常设置有绝热层,以防止热能的散失。

4. 循环系统:太阳能热水器中还设置有一个循环系统,用于控制水的流动。

当太阳能热水器中的水温低于设定温度时,循环系统会启动,将贮水箱中的冷水抽入吸热器,经过加热后返回贮水箱。

5. 控制系统:太阳能热水器中还设有一个智能控制系统,用于监测水温和太阳辐射情况,并根据设定的参数控制循环系统的工作。

当太阳能的辐射强度较低或水温达到设定温度时,控制系统会停止循环系统的工作,以节省能源并保护设备。

总而言之,太阳能热水器通过吸收太阳光的能量,将其转化为
热能,并通过管道系统将热能传输到贮水箱中,从而实现对水的加热。

循环系统和控制系统能够使太阳能热水器能够根据需求自动工作,具有较高的能源利用效率。

太阳能热水器热水循环工作原理

太阳能热水器热水循环工作原理

太阳能热水器热水循环工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的设备,它通过一系列复杂的工作原理,将太阳能转化为热能,提供热水供应。

其中,热水循环是太阳能热水器运行的关键环节。

太阳能热水器的基本原理太阳能热水器主要由集热器、储水罐和循环系统组成。

集热器通常是一组黑色的吸热板,利用阳光直接照射到板面上,将光能转化为热能。

热水循环系统则通过泵将冷水从储水罐中抽出,经过集热器吸热,变热后返回到储水罐中。

太阳能热水器热水循环工作原理1.吸热过程:当太阳光照射到集热器上时,吸热板会吸收光能并转化为热能,使集热器表面温度升高,从而将周围空气加热。

冷水泵将冷水从储水罐中抽出,通过循环管道输送至集热器内部,经过吸热板吸收热能而变热。

2.自然对流循环:热水具有较低的密度,会产生浮力,使得热水向上浮动,冷水则向下沉降,形成自然对流。

这种对流现象促使热水通过集热器和储水罐之间的管道循环流动,实现热水被持续加热的效果。

3.热水储存:经过集热板吸热后的热水被输送回储水罐中储存。

当用户需要热水时,可以直接从储水罐中取出通常温度较高的热水使用。

4.循环补水:随着热水的循环和使用,部分热水会被消耗,储水罐中的水位可能下降。

为保持系统运行稳定,太阳能热水器通常设计有循环补水系统,根据水位自动补充冷水,保持储水罐中水位和水温的合适水平。

通过以上工作原理的循环往复,太阳能热水器能够实现将太阳能转化为热能并提供热水的功能。

热水循环系统的稳定运行对于太阳能热水器的性能至关重要,合理设计和维护循环系统能够提高太阳能热水器的效率和使用寿命。

以上是关于太阳能热水器热水循环工作原理的简要介绍,希望能够帮助您更好理解太阳能热水器的工作原理和性能表现。

太阳能常识

太阳能常识

太阳能热水器太阳能热水器(Solar water heater)是指以太阳能作为能源进行加热的热水器。

是与燃气热水器、电热水器相并列的三大热水器之一。

一、简介太阳能热水器把太阳光能转化为热能,将水从低温度加热到高温度,以满足人们在生活、生产中的热水使用。

太阳能热水器是由全玻璃真空集热管、储水箱、支架及相关附件组成,把太阳能转换成热能主要依靠玻璃真空集热管。

集热管受阳光照射面温度高,集热管背阳面温度低,而管内水便产生温差反应,利用热水上浮冷水下沉的原理,使水产生微循环而达到所需热水。

二、工作原理1、吸热过程太阳辐射透过玻璃盖板,被集热板吸收后沿肋片和管壁传递到吸热管内的水。

吸热管内的水吸热后温度升高,比重减小而上升,形成一个向上的动力,构成一个热虹吸系统。

随着热水的不断上移并储存在储水箱上部,同时通过下循环管不断补充温度较低的水,如此循环往复,最终整箱水都升高至一定的温度。

现有的平板式集热器,基本上都采用结合良好的多管组合方式,如滚压或压延方法等,其中走水管子与吸热板之间的热阻几乎可以忽略。

影响平板式集热器板芯性能的主要因素,一是结构设计,二是表面吸收涂层。

设计良好的集热器的板芯肋片效率应该在93%以上。

集热器的板芯肋片效率与板芯结构、表面处理以及集热器整体结构有关。

集热器整体结构的影响可以用总传热系数来描述,其影响程度与自身的几何尺寸(肋片厚度、材质)是一样。

也就是说,在同等效率的情况下,集热器热损小时板芯可以薄一些。

选择性吸收表面可以提高集热效率,但是市面上这类产品为了提高经济效益,往往肋片较薄。

用于热水器场合时,这类产品的实际集热效果与选择性差一些(甚至没有选择性)但肋片厚一些的集热器不会有太大的区别。

2、循环管路家用太阳能热水器通常按自然循环方式工作,没有外在的动力,设计良好的系统只要有5~6℃以上的温差就可以循环很好。

水循环管路管径及管路分布的合理性直接影响到集热器的热交换效率。

多数情况下,自然循环家用热水器系统管路中的流态都可以视为层流。

太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的设备。

它的工作原理基于太阳能的收集、传导和转换过程。

下面将详细介绍太阳能热水器的工作原理。

1. 太阳能热水器的组成太阳能热水器主要由太阳能集热器、储热水箱和管路系统组成。

太阳能集热器是太阳能热水器的核心部件,通常由玻璃罩、吸热板、吸热层、保温层和背板等组成。

吸热板一般采用黑色吸热涂料,以提高吸热效果。

储热水箱用于储存加热后的热水,通常由保温层包裹,以减少热量的散失。

管路系统用于连接太阳能集热器和储热水箱,将热水从集热器传送到储热水箱。

2. 太阳能热水器的工作原理太阳能热水器的工作原理可以分为两个主要过程:太阳能的收集和太阳能的转换。

太阳能的收集过程:当太阳光照射到太阳能集热器上时,吸热板吸收太阳能并将其转化为热能。

吸热板上的黑色吸热涂料能够吸收更多的太阳能,并将其转化为热能。

吸热涂料的选择和涂布方式对太阳能的吸收效率有很大影响。

太阳能的转换过程:吸热涂料吸收到的太阳能会使得吸热板表面温度升高。

热能通过传导、对流和辐射的方式传递到吸热层,再通过管路系统传递到储热水箱中的水。

水在储热水箱中被加热,形成热水。

3. 太阳能热水器的工作原理示意图(示意图)4. 太阳能热水器的工作原理详解太阳能热水器的工作原理可以进一步分为以下几个步骤:(1) 太阳能的收集:当太阳光照射到太阳能集热器上时,吸热板吸收太阳能并将其转化为热能。

吸热板上的黑色吸热涂料能够吸收更多的太阳能,并将其转化为热能。

(2) 热能的传导:吸热涂料吸收到的热能会使得吸热板表面温度升高。

热能通过吸热板的导热性质,沿着吸热板表面向外传导。

(3) 热能的对流:热能通过传导到吸热层后,会引起水的对流。

热能使得水分子的热运动加剧,从而形成对流。

(4) 热能的辐射:吸热层表面的热能会以辐射的方式向周围环境传递。

辐射是一种通过电磁波传递热能的方式。

(5) 热水的传输:热水通过管路系统传输到储热水箱中。

太阳能热水器工作的原理

太阳能热水器工作的原理

太阳能热水器工作的原理
太阳能热水器是利用太阳能将光能转换为热能,实现热水供应的设备。

它由太阳能集热器、水箱、水管和控制系统等组成。

太阳能集热器是太阳能热水器的核心部件,通常采用平板式或真空管式结构。

它通过吸收太阳辐射,将光能转化为热能。

平板式太阳能集热器利用黑色吸热板,吸收阳光照射的热能,然后通过传热管将热能传递给水箱中的水。

真空管式太阳能集热器则在每个真空玻璃管内部设置吸热体,将太阳能转化为热能,再通过管道将热能传递至水箱中。

水箱是储存热水的地方。

当太阳能集热器将光能转化为热能后,热能通过传热管或传热沟将热量传递给水箱内的水。

水箱内部通常还设有保温层,以保持热水的温度,减少热量损失。

水管是连接太阳能集热器和水箱的管道系统。

水管将热能从太阳能集热器传输至水箱,并将加热后的热水供应给用户。

水管的设计要考虑传热效率和水流量的问题,以确保热能能够高效传递并满足用户的需求。

控制系统是太阳能热水器的智能化管理部分,用于监测和控制系统运行状态。

控制系统可以调节太阳能集热器的工作温度,实现自动控制和智能化管理。

一般来讲,太阳能热水器的控制系统具备温度传感器、水位传感器和控制器等功能。

太阳能热水器的工作原理就是利用太阳能将光能转化为热能,通过太阳能集热器将热能传递给水箱内的水,最终提供热水供
应。

这种环保、节能的设备不仅可以降低家庭能源消耗,还可以减少对传统能源的依赖,具有良好的经济和环保效益。

太阳能热水器工作原理:太阳能如何加热水

太阳能热水器工作原理:太阳能如何加热水

太阳能热水器工作原理:太阳能如何加热水
太阳能热水器是一种利用太阳能热量来加热水的设备。

其工作原理基于太阳能的收集和转换,以下是太阳能热水器的基本工作原理:
1. 集热器的吸收:
太阳能热水器通常包含一个集热器,其主要部分是一个黑色的吸热板或吸热管。

这个吸热表面可以有效地吸收太阳辐射,因为黑色能更好地吸收光能,并将其转化为热能。

2. 光能转换为热能:
当太阳光照射到吸热表面时,表面的吸热材料吸收太阳能并转换为热能。

这导致吸热表面的温度升高。

3. 传导和对流:
吸热表面上升温的部分通过传导和对流的方式传递给其中的工作介质,通常是水或其他导热性能较好的液体。

这使得工作介质的温
度升高。

4. 热水贮存:
升温后的工作介质进入热水贮存装置,这可以是一个绝热的储水箱或一个热水储存罐。

在这里,热能被储存下来,形成热水。

5. 热水利用:
用户可以通过水管系统将热水从热水贮存装置引入到家庭用水系统中,用于洗浴、洗碗等生活用水需求。

6. 控制系统:
太阳能热水器通常配备有温度控制系统,以确保工作介质在达到适当温度后停止吸热,防止过热。

一些系统还包括自动跟踪太阳的功能,以最大化吸热表面的太阳辐射接收。

太阳能热水器的工作原理简单而有效,通过利用太阳能的热辐射,将其转化为热能并传递给工作介质,最终产生热水。

这种技术是一种清洁、可再生的能源利用方式,有助于减少对传统能源的依赖,降低能源消耗和环境影响。

太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的设备,其工作原理是通过太阳能的辐射来加热水。

下面将详细介绍太阳能热水器的工作原理。

1. 真空管吸热原理太阳能热水器的核心部件是真空管,它由内外两层玻璃管构成,两层玻璃管之间抽成真空状态,以减少热量的散失。

内层玻璃管的内壁涂有吸热涂层,能够吸收太阳辐射的热能,并将其转化为热量。

太阳能辐射通过外层玻璃管进入真空管内,被吸热涂层吸收后转化为热能,使得内层玻璃管内的水温升高。

2. 热水循环系统太阳能热水器还包括一个热水循环系统,用于将加热后的水送到使用者的热水储存设备中。

当太阳能热水器工作时,冷水通过进水管进入热水器的水箱中。

在水箱中,冷水被加热后上升,热水则通过出水管流出。

热水循环系统通过自然对流或者泵的作用,将热水输送到热水储存设备中,供使用者使用。

3. 辅助加热装置太阳能热水器在太阳辐射不足或者天气阴雨时,无法充分利用太阳能进行加热。

为了保证热水的供应,太阳能热水器通常还配备了辅助加热装置,如电加热器或者燃气加热器。

当太阳能无法满足需求时,辅助加热装置会自动启动,提供额外的热量,保证热水的供应稳定。

4. 温度控制系统为了保证太阳能热水器的安全和稳定运行,通常还会配备温度控制系统。

温度控制系统可以监测水温,并根据设定的温度范围,控制加热装置的工作状态。

当水温低于设定值时,加热装置会启动,加热水温;当水温达到设定值时,加热装置会住手工作,以防止水温过高。

总结:太阳能热水器的工作原理是利用太阳能辐射将水加热,通过真空管的吸热原理,将太阳能转化为热能,使得水的温度升高。

热水循环系统将加热后的水送到热水储存设备中,供使用者使用。

辅助加热装置和温度控制系统的配备,保证了太阳能热水器的供热稳定和安全运行。

太阳能热水器以其环保、节能的特点,受到越来越多家庭和企业的青睐。

太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的装置,它通过收集太阳能将其转化为热能,然后将热能传递给水。

这种装置可以为我们提供热水,同时还能节省能源并减少对环境的污染。

下面将详细介绍太阳能热水器的工作原理。

一、太阳能热水器的组成部分太阳能热水器主要由集热器、储水箱、加热系统和控制系统组成。

1. 集热器:集热器是太阳能热水器的核心部分,它通常由一组黑色的太阳能集热板组成。

这些集热板能够吸收太阳辐射,将其转化为热能。

2. 储水箱:储水箱用于储存加热后的热水,通常位于集热器的下方。

储水箱内部有一层保温层,可以保持热水的温度,减少热量的损失。

3. 加热系统:加热系统包括热水循环管路和水泵。

当太阳能集热器吸收到热能后,热水通过循环管路进入储水箱,水泵负责循环水流。

4. 控制系统:控制系统用于监控太阳能热水器的工作状态,并根据需要控制加热系统的运行。

常见的控制方式有温度传感器和液晶显示屏。

二、1. 吸收太阳能:太阳能热水器的集热器表面通常涂有一层黑色涂料,这样可以增加吸收太阳辐射的能力。

当太阳光照射到集热器表面时,黑色涂层吸收光能,将其转化为热能。

2. 传导热能:热能通过集热器传导给内部的工质(通常是液体),使其温度升高。

3. 储存热能:热水通过循环管路进入储水箱,被储存起来。

储水箱内部的保温层可以减少热量的损失,确保热水保持一定的温度。

4. 使用热能:当需要热水时,控制系统会启动水泵将储水箱中的热水抽出,通过管道输送到使用地点。

热水在经过水泵的压力作用下流动,为我们提供热水。

三、太阳能热水器的优势太阳能热水器具有许多优势,因此在各地都得到了广泛的应用。

1. 环保节能:太阳能热水器利用太阳能作为能源,不需要消耗化石能源,减少了碳排放和对环境的污染。

同时,它也节约能源成本,对减少能源消耗具有积极意义。

2. 经济实用:虽然太阳能热水器的初投资较高,但其运行成本较低。

通过使用太阳能加热水,可以大大减少传统热水器的用电量或燃气消耗,从而节约开支。

太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的设备,它通过将太阳能转化为热能,实现对水的加热。

下面将详细介绍太阳能热水器的工作原理。

一、太阳能热水器的组成部分太阳能热水器主要由太阳能集热器、水箱、水管和控制系统等组成。

1. 太阳能集热器:太阳能集热器是太阳能热水器的核心部件,主要用于吸收太阳辐射能并将其转化为热能。

太阳能集热器通常由玻璃罩、吸热板、吸热管和绝热层等组成。

2. 水箱:水箱是储存热水的容器,通常位于太阳能集热器的下方。

水箱内部设有加热器、保温层和出水口等。

3. 水管:水管用于连接太阳能集热器和水箱,实现水的循环流动。

水管通常由耐高温、耐腐蚀的材料制成。

4. 控制系统:控制系统用于监测和控制太阳能热水器的工作状态,包括温度传感器、水位传感器、温控器等。

二、太阳能热水器的工作过程太阳能热水器的工作过程主要分为太阳能的吸收转化、传递和储存三个阶段。

1. 太阳能的吸收转化:太阳能集热器吸收太阳辐射能,将其转化为热能。

太阳能集热器的吸热板通常采用黑色材料,能够有效吸收太阳辐射能,并将其转化为热能。

吸热板上的吸热管内部流动着冷水,当太阳辐射照射到吸热板上时,吸热管内的水会被加热。

2. 热能的传递:加热后的水通过水管流入水箱,实现热能的传递。

水管将加热后的水从太阳能集热器输送到水箱中,水箱内的加热器将水加热至设定的温度。

3. 热能的储存:加热后的水储存在水箱中,供用户使用。

水箱内设有保温层,能够有效减少热能的损失,确保储存的热水保持一定的温度。

用户可通过水箱的出水口取热水使用。

三、太阳能热水器的工作原理太阳能热水器的工作原理是基于太阳能的热能转化和传递过程。

具体工作原理如下:1. 吸收太阳能:太阳能集热器通过玻璃罩将太阳辐射能吸收,吸热板上的吸热管内流动的冷水被加热。

2. 传递热能:加热后的水通过水管流入水箱,实现热能的传递。

水管将加热后的水从太阳能集热器输送到水箱中,水箱内的加热器将水加热至设定的温度。

太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能将光能转化为热能,从而加热水的设备。

它主要由集热器、储水箱和管道系统组成。

下面将详细介绍太阳能热水器的工作原理。

1. 集热器太阳能热水器的集热器通常由太阳能吸收器、传热管和保温层组成。

太阳能吸收器是最重要的部份,它由一层黑色的吸热板构成,能够吸收太阳光,并将其转化为热能。

吸热板通常采用高吸收率和低反射率的材料,如黑色涂层的铜板或者铝板。

当太阳光照射到吸热板上时,吸热板会吸收光能并转化为热能,使得吸热板的温度升高。

2. 管道系统太阳能热水器的管道系统连接集热器和储水箱。

管道系统通常包括进水管、出水管和循环管。

进水管将冷水引入集热器,经过吸热板吸收太阳能后,水的温度升高。

热水通过出水管流出集热器,进入储水箱。

循环管用于保证热水能够循环流动,以保持水温的稳定。

3. 储水箱储水箱是太阳能热水器的储存部份,用于储存被加热的热水。

储水箱通常位于集热器的下方,接收从集热器流出的热水。

储水箱内部设有保温层,以减少热量的散失。

同时,储水箱还设有冷水补充口和热水取水口,方便用户使用。

4. 工作原理当太阳光照射到吸热板上时,吸热板吸收光能并转化为热能,使得吸热板的温度升高。

热能通过传热管传导到水中,使水的温度升高。

热水由进水管进入集热器,经过吸热板吸热后,流入储水箱。

同时,冷水通过冷水补充口进入储水箱,与热水进行混合,从而降低热水的温度。

循环管的作用是保证热水能够循环流动,以保持水温的稳定。

太阳能热水器的工作原理基于太阳能的利用,它不需要外部能源供应,具有节能环保的特点。

在太阳光充足的情况下,太阳能热水器能够提供稳定的热水供应。

同时,太阳能热水器还可以与传统的燃气热水器或者电热水器相结合使用,以满足不同季节或者天气条件下的热水需求。

总结:太阳能热水器的工作原理是利用太阳能将光能转化为热能,通过集热器吸收太阳能,并将其传导给水,使水的温度升高。

热水经过管道系统流入储水箱,供用户使用。

太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的设备,它通过太阳能板将太阳辐射转化为热能,进而加热水。

下面将详细介绍太阳能热水器的工作原理。

1. 太阳能板太阳能热水器的核心部件是太阳能板,也称为太阳能集热器。

太阳能板通常由多个太阳能吸收器组成,吸收器内部是由一系列的管道组成,这些管道通常是用铜或者铝制成的,内壁涂有黑色吸热涂料,以提高吸收太阳辐射的能力。

太阳能板的表面覆盖着透明的玻璃或者塑料保护层,以防止热量散失。

2. 工作原理太阳能热水器的工作原理基于热对流和热传导的原理。

当太阳光照射到太阳能板上时,太阳能板吸收光能并将其转化为热能。

吸热涂料的黑色表面有利于吸收太阳辐射,并将其转化为热量。

热量通过管道传导到水箱中的水。

3. 热对流太阳能热水器中的热对流是实现热传递的关键。

热对流是指热量通过流体的传递方式。

当太阳能板吸收到热量后,热量会使管道内的水变热,热水的密度降低,从而形成热对流。

热水会上升,冷水则下降,形成一个循环。

这种热对流的过程使得水箱内的水逐渐加热。

4. 水箱太阳能热水器通常配备一个水箱,用于储存加热后的热水。

水箱通常由绝缘材料制成,以减少热量的散失。

水箱内部设有热交换器,用于传递太阳能板吸收到的热量给水。

热水从太阳能板流入水箱,冷水则从水箱底部进入太阳能板,形成一个循环。

5. 温度控制系统太阳能热水器通常还配备有温度控制系统,用于控制热水的温度。

温度控制系统通常包括温度传感器和控制器。

温度传感器用于测量水箱内的水温,控制器根据温度传感器的反馈信号来控制水泵的运行。

当水温达到设定的温度上限时,控制器会住手水泵的运行,以防止水温过高。

总结:太阳能热水器的工作原理是利用太阳能板将太阳辐射转化为热能,通过热对流和热传导的方式将热量传递给水箱中的水。

热对流使得热水上升,冷水下降,形成一个循环。

太阳能热水器通常配备有温度控制系统,用于控制热水的温度。

这种工作原理使得太阳能热水器成为一种环保、节能的热水供应设备。

太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能进行热水加热的装置。

它可以充分利用日光的热能,将太阳能转换为热能,为我们提供热水。

那么,太阳能热水器是如何工作的呢?下面将详细介绍太阳能热水器的工作原理。

1. 平板式平板式太阳能热水器主要由热水箱、热水集热板和热水循环系统组成。

首先,太阳能热水器的热水箱通常安装在屋顶或墙壁上,其中加热水的位置需要处于高处,以便方便水流向下流动。

而热水收集板则通常安装在热水箱的上方,可将太阳能转换为热能,将热能传递给水。

在正常工作状态下,太阳能热水器的热水箱内的水会根据重力原理循环流动。

当太阳照射到热水收集板上时,热水收集板会吸收阳光的热能,并将热能传递给流经其间的水。

热能的传递使得流经热水收集板的水被加热,热水随后会通过热水箱内的管道进入家庭用水系统。

2. 悬挂式悬挂式太阳能热水器与平板式太阳能热水器有所不同。

它采用了真空管集热器,具有更高的热效率。

悬挂式太阳能热水器主要由真空管、水箱和水循环系统组成。

悬挂式太阳能热水器的真空管是一个密封的玻璃管,管内通常充满着可以吸收阳光热能的吸热体。

当阳光照射到真空管上时,吸热体吸收阳光的热能,并将热能传递给其中的水。

由于管内是真空的,几乎没有热量会散失,因此悬挂式太阳能热水器具有更高的热效率。

与平板式太阳能热水器类似,悬挂式太阳能热水器的工作也依赖于重力原理。

热水通过真空管流动,进入水箱。

在水箱中,热水会与冷水进行热量交换,使得冷水逐渐被加热。

加热后的水随后流回家庭用水系统,为我们提供热水。

总结太阳能热水器的工作原理主要依赖于太阳能的转换过程和热能的传递过程。

通过吸热体的吸收和传导,阳光的热能会转化为热水,为我们提供所需的热水供应。

平板式太阳能热水器和悬挂式太阳能热水器分别采用不同的集热器设计,但都能有效地利用太阳能进行热水加热。

太阳能热水器不仅能够减少对传统能源的依赖,还能够节约能源,减少对环境的污染。

它具有节能、环保的特点,因此被广泛应用于家庭和工业领域。

太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理

太阳能热水器的工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的装置。

它利用太阳能将太阳辐射能转化为热能,从而加热水。

下面将详细介绍太阳能热水器的工作原理。

1. 太阳能集热器:太阳能集热器是太阳能热水器的核心组件,通常由玻璃罩、吸热板和保温层组成。

玻璃罩的作用是防止热量散失,并将太阳辐射能引导到吸热板上。

吸热板通常由金属材料制成,具有良好的导热性能,能够吸收太阳辐射能并将其转化为热能。

保温层的作用是减少热量散失,提高热水的保温效果。

2. 循环系统:太阳能热水器的循环系统由水箱、水管和水泵组成。

水箱通常位于太阳能集热器的下方,用于储存热水。

水管将太阳能集热器中加热的水输送到水箱中,并将冷水输送到太阳能集热器中进行加热。

水泵的作用是促使水的循环流动,保证热水能够顺利地从太阳能集热器流入水箱。

3. 工作原理:当太阳辐射能照射到太阳能集热器上时,吸热板会吸收太阳辐射能并将其转化为热能。

热能通过吸热板传导到水管中的水,使水的温度逐渐升高。

同时,水泵开始工作,将冷水从水箱中抽出并输送到太阳能集热器中,与加热的水进行交换,从而使冷水逐渐升温。

经过循环往复,热水不断地从太阳能集热器流入水箱,同时冷水被加热,形成热水循环。

4. 控制系统:太阳能热水器通常还配备有控制系统,用于监测和控制热水的温度和循环。

控制系统通常包括温度传感器、控制器和电磁阀等组件。

温度传感器用于感知热水的温度,并将温度信号传输给控制器。

控制器根据温度信号控制水泵和电磁阀的工作,以实现热水的循环和温度的控制。

总结:太阳能热水器的工作原理是利用太阳能将太阳辐射能转化为热能,通过太阳能集热器吸热板的加热作用,使水的温度逐渐升高。

通过循环系统中的水泵和水箱,热水不断地从太阳能集热器流入水箱,同时冷水被加热,形成热水循环。

控制系统用于监测和控制热水的温度和循环,确保太阳能热水器的正常运行和温度的稳定控制。

以上是太阳能热水器的工作原理的详细介绍。

太阳能热水器以其环保、节能的特点,成为现代家庭和工业领域中常见的热水供应设备。

太阳能热水器工作原理

太阳能热水器工作原理

太阳能热水器工作原理太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的设备,它通过特殊的工作原理实现了将太阳能转化为热能的过程。

本文将详细介绍太阳能热水器的工作原理。

一、太阳能热水器的组成部分太阳能热水器主要由集热器、储水箱和循环泵组成。

1. 集热器:集热器是太阳能热水器的核心部件,其作用是将太阳能转化为热能并传递给水。

常见的集热器种类有平板式和真空管式两种。

其中,平板式集热器由黑色的吸热板、透明覆盖层和保温层组成,透明覆盖层能够让太阳辐射透过并被吸热板吸收,将能量转化为热能。

真空管式集热器则由多个玻璃真空管组成,其中的吸热层能够将太阳光吸收并转化为热能。

2. 储水箱:储水箱用于存储加热后的热水,它通常位于集热器的下方,通过热传导管与集热器相连。

储水箱内设有保温层,能够减少热能的散失,保证储存的热水温度。

3. 循环泵:循环泵起到将冷水从储水箱中抽取,经过集热器加热后再返回储水箱的作用。

循环泵通过水循环的方式使冷热水交替流动,以达到加热水的目的。

二、太阳能热水器的工作原理太阳能热水器的工作原理主要包括光照转化、热能传导和水循环三个过程。

1. 光照转化:当阳光照射到集热器上时,集热器内的吸热层会吸收太阳光并将其转化为热能。

这是因为吸热层通常采用黑色材料,黑色材料对太阳辐射有较好的吸收能力。

太阳辐射被吸收后,在集热器内激发了水中的分子运动,使温度升高。

2. 热能传导:经过光照转化后,集热器内的吸热层会将热能传导给集热器的周围水分子。

水分子吸收热能后温度升高,成为加热水。

这时,冷水泵将冷水从储水箱中抽取,通过热传导管输送到集热器中,与加热水进行热交换,使冷水得到加热,并成为热水。

3. 水循环:循环泵将加热后的热水从集热器中抽取,返回储水箱,实现冷热水的循环流动。

这样一来,冷热水就能够不断地进行热交换,使冷水逐渐加热,最终达到预设的热水温度。

三、太阳能热水器的优势和应用太阳能热水器具有以下优势:1. 节能环保:太阳能热水器利用太阳能作为能源,无需消耗传统能源,因此具有很高的节能和环保效果。

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系统总体结构设计排气管图2-1系统结构图图2-1为系统设计的结构图,该图的系统控制原理图如下图2-2:T3T2DF2图2-2 系统控制原理图注释:T1:热水箱的温度传感器T2:循环水管中的温度传感器T3:集热器中的温度传感器F1:循环水阀门F2:冷水阀门F3:热水阀门此款热水器利用微机控制主要有以下几种控制功能:晨水加热控制、温水循环控制、冷水集热控制、水箱加热控制。

1.早晨水温控制由于清晨太阳光较弱,所以太阳能热水器从系统发挥作用。

为了提供温度不低于30摄氏度的水,热水器在清晨4-7点之间对水箱进行电加热,具体控制过程如下:首先,关闭冷水阀门F2和循环水阀门F1,然后微机开始进行水箱的温度采集,同时进行温度的比较,当水箱的温度小于30摄氏度时,电热器D接通进行加热,同时微机继续对热水箱的温度进行采集。

当温度加热到大于30摄氏度时电热器断开,如此反复循环保证了温度的稳定。

2.循环水集热过程早晨水温控制之后(7~9点),设定当日的水箱温度N(由两位BCD次齿轮开关设定),输入微机,再利用微机控制系统,通过太阳光能对热水箱加热以达到理想温度N。

具体控制过程如下:打开循环阀门F1,关闭冷水进水阀门F2,热水阀门F3处于空控状态。

然后开始比较温度,若(T3-T1>5摄氏度,T2>T1)为止。

如若T1=N,那么循环水集热过程结束,进入冷水集热控制过程。

3.冷水集热控制此时热水箱温度已达到了N,冷水要进入太阳能集热器,这时温度为T3,和当日的设定温度值相比较,若T3>N则将已加热的水送入热水箱,每天的控制时段大概为9点~20点。

具体控制过程如下:关闭循环水阀门F2,打开冷水阀门F2,热水阀门F3处于可控状态。

若T3>N,打开热水阀门F3并将保持一段时间,若T3<N,关闭F3继续给太阳能集热器加热,知道温度答应N,当打开F3时此时比较水管水温T2与N的值,若T2>N阀门F3继续保持打开状态,否则关闭F3。

可见,次过程充分利用太阳光能转化为热能,方便快捷。

4.水箱加热控制此时,也许你会问如果没有日照或者日照较弱时,到了晚上我们是否还能洗上热水澡吗?答案是肯定的,不要忘了这款热水器还有一个从系统,这时它就要发挥作用了。

热水箱温度为T1,将它和设定值N相比较,从而控制是否打开电加热,控制时段为下午,具体过程如下:若T1<N,电加热接通;否则,电加热断开,而且,15点~20点中的每个小时有下表的关系:表一时间(时)温度比较加热值(度)15 T1<35<N 3516 T1<40<N 4017 T1<45<N 4518 T1<50<N 5019 T1<55<N 5520 T1<60<N 60最终热水箱的温度加热到设定值N。

由此可见,即使没有日照我们照样可以洗上热水澡了。

综上所述,太阳能供热控制系统不仅节约而且高度只能化,方便省事,不论日常家居,还是对宾馆、学校等都是最佳选择。

太阳能热水器组成及原理62-3 热水器装置简图1-集热器 2-下降水管 3-循环水管4-补给水箱 5-上升水管 6-自来水管 7-热水出水管热水器主要由集热器、循环管道和水箱等组成,图中为典型的热水器装置图。

图中集热器1按最佳倾角放置,下降水管2的一端与循环水箱3的下部相连,另一端与集热器1的下集管接通。

上升水管5与循环水箱3上部相连,另一端与集热器1的上集管相接。

补给水箱4供给循环水箱3所需的冷水。

当集热器吸收太阳辐射后,集热器内温度上升,水温也随之升高。

水温升高后,水的比重减轻,便经上升水管进入循环水箱上部。

而循环水箱下部的冷水比重较大,就由水箱下流到集热器下方,在集热器内受热后又上升。

这样不断对流循环,水温逐渐提高,直到集热器吸收的热量与散失的热量相平衡时,水温不再升高。

这种热水利用循环加热的原理,因此又称循环热水器。

集热器是一种利用温室效应,将太阳能辐射转换为热能的装置,该装置与一般热水交换器不一样,热交换器通常只是液体到液体,或是液体到气体的热交换过程,而平板行集热器时直接将太阳辐射传给液体或气体,是一个复杂的传热过程。

平板型集热器结构形式很多,世界上已实用的集热器就有直管式、瓦楞式、扁管式、铝翼式等二十多种。

.太阳能控制器硬件结构根据控制要求,采用80C51单片机的智能控制器结构框图如图1所示。

由于本系统运算量不是很大,没有太多的中间数据需要处理、保存,因此不再外扩数据存储器。

仅使用80C51 内部RAM已完全能够满足要求。

系统的硬件接口电路包括:控制器实时时钟接口电路,蓄水箱温度和水位检测接口电路、设定键和串行显示接口电路、看门狗和复位接口电路以及继电器输出接口电路等。

图3-1 太阳能控制器硬件结构图. 控制器实时时钟接口电路为实现热水器24小时供应热水的目的,控制器必须有一个实时时钟来为系统提供准确的基准时间;在软件设计上则要实时地读出当前时间,同设定时间比较,以决定系统工作状态。

本系统采用美国DALLA S半导体公司最新推出的时钟芯片DS12887,该芯片采用CMOS 技术,把时钟芯片所需的晶振和电池以及相关的电路集成到芯片内部,并与MC146818管脚完全兼容。

DS12887芯片具有微功耗、外围接口简单、精度高,工作稳定可靠等优点。

它与80C51单片机的接口电路见下图3-2。

图3-2 DS12887与单片机接口电路模式选择脚MOT接地,选择IN TEL时序。

DS12887 的高位地址用80C51 的选择,则时钟芯片的高8位地址为EFH,而其低8 位地址则由芯片内部各单元的地址来决定(00H~80H),DS12887 的中断输出端IRQ 接上拉电阻,同80C51中断线IN TO相连,为单片机提供中断信号。

SQW端口编程为2Hz方波输出,经二分频后,驱动两个LED发光二极管作为时钟的秒闪烁显示。

.水位检测和温度检测接口电路蓄水箱水位和温度检测部分是实现温度智能控制的重要环节,只有准确地检测出水位和温度,才能通过软件计算提前开始辅助加热的预加热时间。

要实现辅助加热提前时间的精确计算,最好是采用连续液位传感器,但考虑系统成本,本设计仍采用分段式液位传感器(通过软件来提高精度),在水位显示上也仍采用分段显示。

水位检测部分的硬件连接如图3所示。

图3-3 水位监测及显示接口电路检测原理如下:当水箱中无水时,8个非门均由1M欧姆电阻上拉成高电平,所以图中各“非”门(CD4069) 输出均为低电平,LED1~ LED8 均不亮。

当水位高于“非”门1 的输入探针时,由于水的导电作用,使“非”门1 的输入变为低电平,所以其输出变为高电平,LED点亮,依此类推。

随着水位的上升,各“非”门输出相继为高电平,LED依次点亮。

这里要注意的是上拉电阻不能选择太小,因为水的电阻在100k8 左右,所以上拉电阻选择太小的话,将在水位升高时,无法把“非”门输入端拉成低电平。

实验表明,上拉电阻选择在500k~1M欧姆左右能很好地满足电路的工作要求。

为了使80C51 随时能够读出当前的水位情况,这里选用74L S244 作为状态输入缓冲器。

蓄水箱温度检测电路采用DS18B20芯片使其换成脉冲信号,送到80C51的I/O 口(编程为计数器工作模式),通过测量输出脉冲频率的大小来换算成水温高低信号。

看门狗和复位接口电路的设计控制器的看门狗电路由两级74LS123芯片组成。

用作为单稳态触发器的定时脉冲发生端,当 口线超过一定时间不对74L S123发正脉冲时,系统将自动复位(附录)。

键盘和显示接口电路的设计键盘电路下图为80C51单片机P1口构成的中断方式4*4键盘电路。

为行线,为列线,行线与4输入与门74HC21的一组输入端相连,输出端与外部中断INT1相连。

16个键号Ki (I=0-15)次序如图中标注。

80C51图3-4 80C51 P1口构成的4*4中断方式键盘行列式键盘处理程序较为复杂,当有键按下时74HC21输出端出现低电平请求中断;在中断服务程序中要再次确认是否真有键按下,真有键按下时,再查出 位、是哪个键按下,把该键的键号送入堆栈保护,等待键释放后再将键号弹出A中。

该键盘输入处理程序的出口状态是键号在A中。

设计中断程序时,先在主程序中将中断系统初始化,并开中断。

在试验演示中通常开中断都设置循环等待。

显示接口电路的设计键盘和显示电路是人机交互的重要手段。

控制键是用户干预系统运行的唯一接口,也是用户比较关心的问题。

为了实现控制器对时间与温度的设定及显示功能,串行显示电路采用串入并出芯片74LS164驱动4位数码管实现时间与温度的静态显示。

该电路只使用80C51的3个端口,配接4片串入并出移位寄存器74LS164 与1片三端可调稳压器LM317T。

其中74LS164 的引脚Q0~Q7为8位并行输出端;引脚A、B 为串行输入端;引脚CL K为时钟脉冲输入端,在CLK 脉冲的上升沿作用下实现移位,在CLK = 0 、清除端MR =1时,74LS164保持原来数据状态;MR =0 时,74LS164输出清零,其显示电路如图。

图3-5 串行口扩展的4位LED显示电路其工作过程如下:80C51的串行口设定在方式0移位寄存器状态下,串行数据由发送,移位时钟由送出。

在移位时钟的作用下,串行口发送缓冲器的数据一位一位地移入74LS164中。

4片74LS164 串级扩展为4个8 位并行输出口,分别连接到4个LED显示器的段选端作静态显示。

需要指出的是,由于74LS164 无并行输出控制端,因而在串行输入过程中,其输出端的状态会不断变化,造成不应显示的字段仍有较暗的亮度,影响了显示的效果。

以往的做法是在74LS164 的输出端加接4片锁存器或三态门,使移位寄存器串行输入数据时其输出端的变化不反映到LED 上,待串行输入结束后再打开锁存器或三态门,将稳定的显示数据送给LED。

本设计电路的独特之处在于仅采用了1片三端可调稳压器LM317T,317T 的3、2 脚分别是电压输入、输出端,317T 的1脚是电压调整端,脚2输出电压随脚1电压而变化。

脚1与接地电阻之间并一个NPN 三极管,它的基极受口线控制,串行输入时口线为高电平,三极管饱和导通使317T 的脚1约为 V,脚2输出电压随之下降到 V,不足以使共阳极LED发光,故此时串行输入的影响不会反映到LED 上;串行输入结束后,使口线为低电平,三极管截止,脚2输出电压因脚1电压增高便上升到使LED正常发光。

因此,1片三端可调稳压器LM317T起到了4片锁存器的作用使LED 显示不会闪烁。

本电路的另一优点是通过可调电位器P1可在线调整脚2的输出电压,使LED的显示亮度均匀可调,而且省掉了大量的LED限流电阻。

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