太阳能热水器控制器原理图
智能型太阳能热水器控制器--附带原理图(已出PCB板)
淮 阴 工 学 院毕业设计说明书（论文）作者: 吴 健 学号：1101205122系(院): 电子与电气工程学院专业: 电气工程及其自动化题目: 智能型太阳能热水器控制系统的设计——硬件部分张敏 讲 师指导者：(姓名) (专业技术职务)评阅者：(姓名) (专业技术职务)2014 年06 月目前，太阳能热水器已广泛应用，并正在向高效率、全天候、智能化、大型化和普遍化方向发展，因而，研制与其相应的太阳能热水器控制器就有着很强的迫切性和广阔的应用前景。
本设计以STC89C52RC单片机控制整个系统。
通过设置水位的上限和下限来实现自动上水、停水。
当水位高于上限，断开电磁开关，水位低于下限时闭合电磁开关；DS1302实时时钟用来设定每日自动上水的时间；独立按键用以设定想要控制的温度，并由温度传感器检测水温，单片机在内部比较当前温度，当水温低于预设温度，继电器闭合开始加热，高于预设温度断开电热丝；电热丝的加热功率由双向可控硅的导通角控制，从而控制电热丝的有效加热功率，出水可调恒温控制得到解决。
关键词自动控制，实时时钟，双向可控硅，过零检测Title Design Of The Intelligent Control System Of Solar Water Heater——Hardware PartAbstractAt present, solar water heater has been applied extensively and it is stepping to the direction of high-efficiency, all daylong, intelligent, large-scale and generalization. For this reason, there is a great urgency and extensive application prospect to develop the controller of the solar water heater respectively.This design uses the STC98C52RC MCU to control the whole system. We set the level of upper and lower limits to achieve the water supply and cut-off automatically. When the water level is higher than the upper limit, we cut off the electromagnetic switch and close that as the water level below the lower limit. DS1302 real-clock can set the automatic supple time; separate button can set the controlled temperature and detect the water temperature through the temperature sensor. At the same time, MCU internally compares the current temperature. When the water temperature is lower than the set temperature, the relay will cut off and heat until it higher than the set temperature. At this point, it will close the heater strip. TRIAC conduction angle controls the heating power of heater strip, thus it can control the effective heating power. And the issue of adjustable water temperature control can be solved.Keywords automatic control, real-time clock, triac, zero-crossing detection目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 智能型太阳能热水器控制器在国内外的发展情况 (2)1.3 本文所做的工作 (3)1.4 本章小结 (3)2 太阳能热水器系统结构总体设计及工作原理 (4)2.1 太阳能热水器系统总体结构 (4)2.2 太阳能热水器原理 (5)3 总体方案设计 (6)3.1 方案论证 (6)3.2 方案选择 (7)4 主要芯片的特性 (7)4.1 主控制器STC89C52 (7)4.2 时钟电路DS1302 (10)4.3 DS18B20简介 (12)4.4 光电耦合器JC817 (13)5 智能型太阳能热水器控制系统设计 (13)5.1 太阳能控制器硬件结构图 (14)5.2 水位检测电路 (14)5.3 水位控制电路 (15)5.4 定时进水电路 (16)5.5 辅助加热控制电路 (17)5.6 温度检测电路 (18)5.7 报警电路 (19)5.8 市电检测电路 (19)5.9 电源供电模块 (20)6 硬件制作 (20)6.1 PCB板制作过程中所遇到的问题 (20)6.2 焊接电路板步骤 (21)6.3 测试电路板 (21)6.4 电路板主要模块的测试 (22)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录A 系统电路原理图 (30)附录B 系统电路PCB图 (31)附录C 系统电路实物图 (32)附录D 元器件清单 (33)图2-1 太阳能热水系统结构图 (5)图2-2 太阳能热水器水循环原理图 (6)图4-1 STC89C52引脚图 (8)图4-2 DS1302引脚及内部结构 (11)图4-3 DS1302的控制字 (11)图4-4 DS1302数据读/写时序 (12)图5-1 太阳能控制器硬件结构框图 (14)图5-2 水位检测电路 (14)图5-3 水位控制电路 (15)图5-4 定时进水模块 (16)图5-5 加热控制电路 (17)图5-6 温度检测电路 (18)图5-7 温度检测电路 (18)图5-8 报警电路 (19)图5-9 通过三极管进行过零检测 (19)图5-10 电源及电源指示灯 (20)图6-1 前期温度显示 (22)图6-2 后期温度显示 (23)图6-3 加热部分测试 (24)图6-4 定时模块的测试前期 (24)图6-5 定时模块的测试后期 (25)图6-6 整流波形 (25)图6-7 非门端输出波形 (26)表4-1 P1.0和P1.1引脚复用功能 (9)表4-2 P3口引脚复用功能 (9)表4-3 DS1302引脚功能 (11)表4-4 内部寄存器地址和内容 (12)1 绪论1.1 课题研究的背景众所周知，太阳能是大自然馈赠给我们源源不断的能源。
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。
太阳能热水器的组成及工作原理
太阳能热水器的组成及工作原理2.1 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：T3 T2箱T1D自来水F2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。
太阳能控制器工作原理--光伏发电技术实验二
太阳能控制器工作原理--光伏发电技术实验二太阳能控制器工作原理实验一、实验目的（1）了解太阳能充电控制器的工作原理；（2）认识太阳能电池板是如何给蓄电池充电；（3）掌握太阳能充电控制器的工作模式；二、实验仪器1、太阳能电池板2、光源3、HBSC5I 太阳能充电控制器4、蓄电池5、电压表6、电流表7、连接线8、LED 灯三、实验原理太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。
在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。
1. 太阳能控制器原理图3 太阳能工作原理图主要是通过MCU 电脑主控器来对整个充电控制器来进行控制。
它可以实时的监测光电池电压和蓄电池电压，以及工作环境的温度。
然后再发出MOSFET 功率开关管的PWM 驱动信号，对开关管的通断实施控制。
它可以实现防止过充、过放、短路过载保护、反接保护、雷电保护以及温度补偿功能。
2. 太阳能充电控制器使用说明充电及超压指示：当系统连接正常，且有阳光照射到光电池板时，充电指示灯为绿色常亮，表示系统充电电路正常；当充电指示灯出现绿色闪烁时，说明系统过电压，蓄电池开路，检查蓄电池是否连接可靠，或充电电路损坏。
充电过程使用了PWM 方式，如果发生过放动作，充电先要达到提升充电电压并保持10分钟，而后降到直充电压保持10分钟，以激活蓄电池，避免硫化结晶，最后降到浮充电压。
如果没有发生过放，将不会有提升充电方式，以防止蓄电池失水。
这些自动控制过程将使蓄电池达到最佳充电效果并保证或延长其使用寿命。
蓄电池状态指示：蓄电池电压在正常范围时，状态指示灯为绿色常亮；充满后状态指示灯为绿色慢闪；当电池电压降到欠压时状态指示灯变为橙黄色；当蓄电池电压继续降低到过放电压时，状态指示灯变为红色，此时控制器将直接关闭输出，提醒用户及时补充电能。
当电池电压恢复到正常工作范围内时，将自动使输出开通，状态指示灯变为绿色。
负载指示：当负载开通时，负载指示灯常亮。
太阳能上水自动测水电路功能和原理图
电路功能简介一、功能说明本电路的主要功能是：水位过低时能实自动上水并报警，能实时显示水温。
能显示5级水位，有自动上水和手动上水功能。
手动上水功能可人为控制上升到任意水位和上水时间。
二、原理简介由五路“传感器”（五根插入水中的导线）检测液位的变化，由单片机控制液位的显示及电泵的抽放水，DS1820温度传感器，可测量水温。
控制显示部分将由传感器传过来的温度，水位信息进行显示。
并控制水位的高度。
太阳能热水器的控制器主要由传感器部分和控制显示部分组成。
传感器部分是由5个不同阻值的电阻串联组成。
因此有六个结点。
两端结点接电源，下面第二个结点引出。
为输出端，当水位上升时，串联的电阻由下到上依次被短路，输出端的电压值会依次升高，输出值经由四个比较器逐个比较组成的转换电路，转换电路把不同的电压值转换成不同的开关量，供单片机读取。
因此不同的水位就对应这不同的开关量。
传感器部分的下端有DS1820温度传感器，可测量水温。
控制显示部分将由传感器传过来的温度，水位信息进行显示。
并控制水位的高度。
1．液位采集电路五路液位检测都采用运放组成的比较器检测电路检测液位变化，将电平信号分别送入单片机。
实际检测时，从J2焊出五根导线，分别将接VCC、A、B、C和D的导线放入水杯（太阳能水箱）中，位置如图1所示。
图1模拟太阳能水箱示意图2．温度检测电路该电路主要由DS1820温度传感器测量水温，由传感器传过来的温度传输给单片机，经单片机处理后送数码管显示。
三、电路功能介绍默认为手动上水功能，通电源时，手动指示灯亮，若传感器没有插入水中，表明是最低水位，第一级水位指示灯闪烁，并发出报警声，四数码管显示实时水温。
测试手动功能：在手动功能状态下，按下“UP”键电磁阀指示灯亮，上水指示灯闪烁。
表明正在上水，随水位的上升，水位指示灯会依次点亮。
当再次按下“UP”健时。
电磁阀指示灯熄灭，上水指示灯停止闪烁。
表明停止上水。
因此可以人为控制上水的高度。
太阳能热水器控制器原理图
太阳能热水器控制器原理图家用太阳能热水器方便、节能、无污染，应用广泛。
本文介绍的太阳能热水器辅助控制系统以单片机为核心，对储水箱水位、水温等进行检测和显示；水位过低时进行自动上水、水满自停，防止溢水；在无光照阴雨天或寒冷季节进行辅助电加热，且温度可由用户预置；在寒冷的冬季能对上水管道的水进行排空，防止管道冻裂；具有防漏电、防干烧等多种安全保护和声光报警功能。
一、系统结构太阳能热水器辅助控制系统结构如图1所示。
在真空管太阳能热水器的保温储水箱内增加一个与电热水器类似的电热元件并固定在绝缘底座上，引出交流电源线入户，由辅助控制系统的继电器控制通断电。
水位、水温探测器从保温储水箱顶部安装在水箱中，通过电缆线接入用户室内控制器。
进行管道排空时，由控制系统关闭排空控制阀，打开热水开关和淋浴开关，将管道中的水放掉；用水时则打开排空控制阀。
系统自动上水时，通过单项电磁阀上水。
水流电开关用于检测淋浴开关是否打开、是否有水的流动，当淋浴开关打开用水时，系统自动停止上水、切断辅助电加热器的电源。
二控制系统组成太阳能热水器控制系统的组成如图2所示。
整个系统以AT89C51单片机为核心，对水温、水位等参数进行智能检测和显示，读取水流开关、排空阀门的状态，经键盘操作和单片机内部运算比较，控制相应得执行机构进行通、断电；进行防漏电、防干烧等保护，并进行相应得声光报警。
对水箱水温信号的检测采用DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20，它具有3引脚TO-92小体积封装形式，CPU只需一根端口线就能与DS18B20通信控制读取温度值。
水流开关信号的检测采用开关式传感器，其内部是一个霍尔开关，排空阀是一个带行程开关的球型阀，由5W交流伺服电机带动，每旋转90度输出一个开关信号，排空阀的开闭状态对应于该开关信号。
上水电磁阀采用12V直流单项电磁阀；辅助电加热体的通断电采用继电器控制；排空阀由36V（5W）交流伺服电机带动，由排空阀的开闭状态信号确定并通过继电器控制交流伺服电机电源通断电。
太阳能热水器工作原理图
太阳能热水器工作原理图太阳能热水器工作原理图：一、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但肋片厚一些的集热器不会有太大的区别二、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集热器内管路系统的阻力主要来自沿程阻力，局部阻力的影响要小得多，其中支管的沿程阻力又比主管要大得多当水温升高后，由于运动粘度减小，沿程阻力变小，局部阻力的影响变大在一定范围内，当主管管径不变时，加大支管管径，不仅沿程阻力迅速减小，而且局部阻力也将跟着减小一般地，支管的水力半径应在10mm以上当主管管径达到一定值以后，增加主管管径对减小系统阻力意义不大三、顶水式使用过程家用太阳能热水器的用水方式分为落水式和顶水式落水使用方式不受自来水供水影响，其缺点是使用过程中水温先低后高，掌握不好的话容易造成突然缺水的尴尬顶水方式则是水温先高后低，容易掌握，使用者容易适应，但是要求自来水保持供水能力在自来水有保证的情况下，推荐使用顶水方式家用太阳能热水器设计成顶水方式时，必须对水箱内部结构进行合理的设计，以保证出水均匀，避免形成水路“短路”或死角使用管路最好设计成可以转换成落水式的连接方式，在自来水压力不足或停水时应急用[编辑本段]组成以及制造材料太阳能热水器是由真空集热管、保温水箱、支架、连接管道等组成的全玻璃太阳能集热真空管◆ 集热器：系统中的集热元件其功能相当于电热水器中的电热管和电热水器、燃气热水器不同的是，太阳能集热器利用的是太阳的辐射热量，故而加热时间只能在有太阳照射的时候目前中国市场上普及的是全玻璃太阳能集热真空管结构分为外管、内管、选择性吸收涂层、吸气剂、不锈钢卡子、真空夹层等部分而国外成熟的集热器都是平板集热器，平板集热器具有寿命长、稳定性高、可回收的优点，但由于较真空管集热器成本稍高，国内生产的很多价格低廉的平板集热器性能确实不好，因此被国内主流太阳能厂家歪曲了平板集热器的性能但是平板集热器在太阳能行业的发展势不可挡，不是靠一些厂家的误导就可以扼杀的现在很多设计院的给排水设计师已经意识到了这个问题全玻璃太阳能集热真空管一般为高硼硅特硬玻璃制造，采用真空溅射选择性镀膜工艺可分为铝氮单靶镀膜工艺和铜、铝、不锈钢三靶镀膜工艺保温水箱◆ 保温水箱：储存热水的容器因为太阳能热水器只能白天工作，而人们一般在晚上才使用热水，所以必须通过保温水箱把集热器在白天产出的热水储存起来容积是每天晚上用热水量的总和太阳能热水器保温水箱由内胆、保温层、水箱外壳三部分组成水箱内胆是储存热水的重要部分，其用材料强度和耐腐蚀性至关重要市场上有不锈钢、搪瓷等材质保温层保温材料的好坏直接关系着热效率和晚间清晨的使用，在寒冷的东北尤其重要目前较好的保温方式是进口聚氨脂整体自动化发泡工艺保温外壳一般为彩钢板、镀铝锌板或不锈钢板太阳能支架保温水箱要求保温效果好，耐腐蚀，水质清洁，使用寿命可长达XX年以上◆支架：支撑集热器与保温水箱的架子要求结构牢固，抗风吹，耐老化，不生锈材质一般为彩钢板或铝合金要求使用寿命可达XX年◆ 连接管道：将热水从集热器输送到保温水箱、将冷水从保温水箱输送到集热器的管道，使整套系统形成一个闭合的环路设计合理、连接正确的循环管道对太阳能系统是否能达到最佳工作状态至关重要热水管道必须做保温处理管道质量必须符合标准，保证有XX年以上的使用寿命 [编辑本段]优缺点清华阳光金刚系列优点：安全、节能、环保、经济尤其是带辅助电加热功能的太阳能热水器，它以太阳能为主，电能为辅的能源利用方式，使太阳能热水器能全年全天候使用缺点：安装复杂，如安装不当，会影响住房的外观、质量及城市的市容市貌；维护较麻烦，因太阳能热水器安装在室外，多数在楼顶、房顶，因此相对于电热水器和燃气热水器比较难维护太阳能热水器工作原理太阳能热水器是太阳能成果应用中的一大产业，它以环保、安全、节能、卫生等优点，迅速赢得了广大消费者的青睐，中国，是一个能源消耗大国，每年全国能耗约占全世界能耗总量的1∕3，而全国总能耗中，有1∕3是来自建筑能耗“向屋顶要能源”，太阳能热水器就是吸收太阳的辐射热能，加热冷水提供给人们在生活、生产中使用的节能设备使用性能优势随着人们环保意识的不断加强，越来越多的消费者倾向于选择太阳能热水器，但很多人对使用这种产品又不是很了解在这里，我们将太阳能热水器、电热水器和燃气热水器的性能作一个粗略的比较一、热水产量方面燃气热水器有5升、7升、8升等不同的型号，是指在1分钟内将水温升高25℃时所产的热水量，如果自来水的温度为25℃，则每分钟可产50℃的热水5升、7升或8升电热水器的标注则是30升、60升、90升等等，这是指电热水器的容水量，相当于我们在电炉子上加一个水壶，这个水壶的盛水量是30升、60升、90升拿一个8升的燃气热水器与一个40升的电热水器相比较，8升的燃气热水器可连续不断地产生每分钟8升的热水，而电热水器需要间隔半小时加热一罐水如果这一罐水用完，还要等半小时左右太阳能热水器按照年平均气温℃、年日照时数小时、太阳总辐射总量年均为千卡／平方米计算，如果集热面积为2平方米，年吸收太阳辐射能量为×千焦，按把水温升高35℃计算，全年可提供生活用热水吨，每人每次洗澡用热水约需50公斤，则全年可洗人次，平均每天可洗人次二、加热速度方面目前生产的燃气热水器大多为快速热水器，不论什么时候，只要想用热水，打开燃气阀和水龙头，热水就会流出来而电热水器需要预先通电半小时左右，才能开始使用太阳能热水器在天气晴朗的时候使用更好，最理想的楼层在六至八层三、温度稳定性方面燃气热水器由于是快速加热，并有调整温度装置，只要在使用开始时调到人体感觉舒适的温度，而后就会一直保持在这一温度恒定地供应热水电热水器在使用时需要另外接一根冷水管兑入冷水，当罐内水不断流出，冷水不断加入时，水温就会逐渐下降，直到全部是冷水所以在使用时，需要不停地去调整冷热水的比例太阳能热水器使用起来暂时还不大方便，要上水，且不能保证时时有热水三、功率方面燃气热水器的功率要比电热水器大很多，拿一个8升的燃气热水器和40升的电热水器相比较，8升燃气热水器的功率相当于16-17千瓦，而40升的电热水器一般为3千瓦，这也是为什么燃气热水器可连续供应热水的缘故那么，电热水器是否也可做成16千瓦的呢？这是不可能的，因为家用电表、电线都无法承受四、价格方面8升的燃气热水器价格一般在元以上，再加上安装费，大约在元以上，有的甚至接近元电热水器现在都在元以上，加上安装费用，一般不到元太阳能热水器的价格都在元以上使用费用方面，目前天然气每立方米为元，每度电为元，而太阳能热水器仅耗水费五、安全性方面燃气热水器的优点是加热快、出水量大、温度稳定、结水垢少、占地小、不受水量控制缺点是使用时要排出大量的废气，废气中除了二氧化碳以外，还有一氧化碳，如果使用时关闭门窗，通风不良，一氧化碳会增加，严重时会发生中毒事故，但如果能正确地了解这一点，使用时注意，也是很安全的；另外，燃气热水器启动水压高，有些住高层的用户如果不装增压泵就无法起动；安装不方便，要在墙上打洞、安排气扇等电热水器的优点是能适应任何天气变化，普通家庭可直接安装使用，长时间通电可以大流量供热水；使用时不产生废气，所以从这一点上讲是既安全又卫生，目前市场上销售的电热水器多数还带有防触电装置缺点是体积大、占用室内空间大、易结水垢、对电能浪费大，最新型的电热水器内置了阳极镁棒除垢装置，解决了产品容易结垢的问题，但阳极镁棒须两年更换一次，给保养带来了麻烦太阳能热水器的优点是安全、节能、环保、经济，尤其是带辅助电加热功能的太阳能热水器，它以太阳能为主、电能为辅的能源利用方式，可全年全天候使用缺点是安装复杂，安装不当会影响住房的外观、质量及城市的市容市貌；因要安装在室外，维护较麻烦 [编辑本段]技术发展我们国家追溯历史在XX年，天津大学有平米的太阳能浴室到XX年世界能源危机，寻求可再生能源，我国在上世纪XX年代末起，加大研发与生产太阳能集热器XX年前后我国有些单位迎头研发全玻璃真空管集热器清华大学运用电真空物理的背景，坚持了下来结构就是一个拉长的暖棚，只不过在内玻璃管上有一层选择性吸收涂层清华大学的发明专利就是铝—氮/铝太阳选择性吸收涂层，在世界上开创用单个铝阴极通过磁控溅射制备红外低发射率低层、铝—氮化铝吸收太阳光的陶瓷薄膜和淡化铝减反膜三个部分使用真空管的集热器可在严寒、低太阳辐射下利用，很适合多种气候这是一个选择性吸收涂层的结构，吸收层每层只有10到30个纳米，低发射层是到纳米太阳能热利用产业的发展在突破了太阳选择性吸收涂层的核心技术，通过产学研结合，生产性能价格比较好的介质XX年到XX年太阳能热利用产业快速发展XX年销售额近亿元，提供就业机会60多万个中国太阳热水器XX年安装量为世界的77%真空管型约占世界总产量的90%以上，硼硅玻璃年产量约占世界70%，吸气剂约占世界95%以上，年约亿支真空集热管用，年约亿支显像管用大量显像管都在中国生产，吸气剂也在中国生产这三个方面我们已经走在前面形成配套的产业链的玻璃30万吨其中用于真空管有28万吨真空管镀膜生产线条及配套设备，生产能力为2亿支，装配约万平方米太阳能热水器，还有配套设备一些骨干企业做了技术改造，提高了企业的装备水平和条件 [编辑本段]市场分析在全球能源形势紧张、气候变暖严重威胁经济发展和人们生活健康的今天，世界各国都在寻求新的能源替代战略，以求得可持续发展和在日后的发展中获取优势地位太阳能以其清洁、源源不断、安全等显著优势，成为关注重点在太阳能产业的发展中，太阳能热水器的热利用转换技术无疑是最为成熟的，其产业化进程也较光伏电池、太阳能发电等产业领先一步但是目前市场还有待规范，消费群体还有待培育，技术还有尚须改进，因而对于企业来说还有较大的成长空间中国的太阳能热利用技术研究开发始于20世纪XX年代末，其重点置于简单，价廉的低温热利用的适用技术，如太阳能温室，太阳灶，被动太阳房，太阳热水器，和太阳干燥器这类技术在农村得到推广应用，为缓解农村能源短缺，改善农村生态环境和农民生活起了积极的作用，并收到了实效20世纪XX年代太阳能热水器列入国家“六五”和“七五”科技攻关项目主要的研发项目是高效平板太阳集热器和全玻璃真空集热管在XX年代全玻璃真空集热管的科技成果通过中试转化为生产力——形成自行设计和配套的集热管生产线是科技攻关的最杰出的成果XX年，中国太阳能热水器产量的增长速度约为30%，年产量达万㎡，总保有量约为万㎡XX年，太阳能热水器市场销售额约为亿元人民币，产值亿元人民币以上的企业有20多家；XX年，太阳能热水器的出口额增长约为28%，万美元左右，产品出口欧洲、美洲、非洲、东南亚等50多个国家和地区中国太阳能热水器的年生产量是欧洲的2倍，北美的4倍，现已成为世界上最大的太阳能热水器生产国和最大的太阳能热水器市场，并仍在以每年20％-30％的速度递增但是中国太阳能热水器的生产企业有多家，除皇明、清华阳光、华扬、太阳雨、力诺瑞特等10个全国性品牌因质量、售后服务过硬而市场知名度较高外，行业中存在着大量纷繁芜杂的杂牌企业，这种状况不利于行业的长远发展，这就要求*部门进行规范，加强监管引导尽管市场现状不如人意，但市场前景仍看好随着国民经济和人民生活水平的不断提高，居民对家庭室内热水的需求越来越强烈，中国太阳能热水器市场潜力巨大， [编辑本段]相关常识基本知识太阳能热水器有没有保温功能？副水箱式太阳能热水器有保温功能太阳能热水器的真空玻璃集热管是双层玻璃构成，内表镀上热吸收层，两层之间为真空，这样相当于一个拉长的保温瓶热量只能进不能出，热水器水箱是采用双层不锈钢板构成，中间是聚胺脂整体发泡的保温体，保温作用十分明显，一般合格的太阳能热水器每天温度下降在5℃以内什么是普通太阳能热水器？什么是全天候太阳能热水器？什么是全自动太阳能热水器？普通太阳能热水器就是最基本的热水器，在晴好天气可能出热水正常使用，但阴天时如果储藏的热水用完了，就不能出热水了全天候的热水器常备有电加热系统，当阴天时打开电加热开关，就可以出热水了，阴雨天照样能使用如果再配套一个小容量的电热水效果更好全自动太阳能热水器就是能够对热水顺利进行简单管理的热水器，装有定时电加热装置和定时上水装置，这种热水器一般无须人专心管理，只要打开热水器就可以出热水热水器往往配有水位、水温显示器，使您对屋上的热水器的工作状态基本了解，有的控制仪还有排空和循环功能使热水器更好使用太阳能热水器能达到多少度？我们是按照冬季日温升50度来设计真空管与水箱容积配比的，正常情况下，太阳能能达到50-70度，如果夏天连续几天未用，太阳能中水温有可能达到70-90度热水器能把水晒开了吗？普通家用热水器在上满水的情况下通常是晒不开的，因为当水温升高到一定温度时达到热平衡，此时吸收热量与散失热量相等，水温不再上升要想热水器把水晒开必须减少贮水或增加集热面积内胆装的水能否饮用？除非是专门设计的可饮用、承压太阳能热水器，否则坚决不要饮用里面的水因为普通太阳能里的水经过反复加热容易产生硝酸盐亚硝酸盐等有害物质，而且里面的水不可能完全用光，容易滋生致病菌团，即使用来洗菜其实我都是不推荐的如果想饮用太阳能的水，推荐二次换热系统的太阳能热水器但这种造价就稍微高一些，国内太阳能的领头羊们就避开这个问题不谈了，甚至有的不良厂家公然宣称不锈钢内胆的水可以饮用，这是不道德的太阳能热水器在阴天时能否使用？带有电加热辅助功能的太阳能就能用安装常识我是农村小楼单门独院，装太阳能热水器应注意什么？太阳能热水器单门独院装热水器条件是最好的，可以采用外墙布管的方式对每层的卫生间布进热水管，自身的水塔应高于太阳能热水器水箱1米以上，管材应采用保温管，热水器要固定好，要防止台风造成损坏我是新搬入户，想装太阳能，装修时应注意什么？首先与技术质量好、售后服务完善的生产厂家联系，他们会指导您如何布置水管，一般用户只要在装修时考虑热水管的入口和出水管的出口，如果是选用电加热和带控制仪的用户还要确定开关或者控制仪的安放地点，以达到方便、安全、和谐的目的，室外安装地点一般由供应商与用户协商解决，届时应取得物业或者有关邻居的认同，即可开始安装上下水管和溢流管使用什么管比较好？因为热水器内水温最高可达95度，为防止材料老化或软化，影响正常使用，最好使用优质铝塑管不同厂家的铝塑管为什么有很大的价格差别？不同厂家的铝塑管因质量不同，会有较大的价格差，主要表现在：一是塑料的材质和厚度有差别；二是铝芯结构不同，有焊接式和搭接式；三是铝芯的材质和厚度的区别江苏华扬公司的铝塑管是采购自正规的生产企业，符合国家标准和使用要求太阳能热水器的水箱和管路保温材料是否可用聚苯乙烯保温管？不好，因为太阳能热水器的水温最高可达90度以上，聚苯乙烯保温材料在此高温下收缩时很大，使保温层产生很大的缝隙，质量差的在此温度下可发生较严重的收缩变形这么多水在太阳能里面，会不会把房顶压坏？正常的屋顶都考虑到了荷载，一般在公斤/平方米，太阳能是可以安装的如果是轻屋顶，安装太阳能的时候需要做基础加固处理的买太阳能费用包不包括安装费？华扬为消费者提供全方位上门服务：上门设计、上门安装、调试、维修、培训服务；全部送货上门；全部建档回访保修期内，属产品质量问题及安装质量问题实行全免费服务安装配件另外收费，是因为用户住的楼层、房子的面积不一样、对配件的功能选择不一样，那么所用的配件费肯定差别很大另外，市场上太阳能配件好坏不一，即使安上质量好的太阳能热水器，没有好的配件，使用起来，也是麻烦很多，室内管道会经常漏水我们提供的统一配件选用优质配件，在保修期内，若坏了，免费更换新的如果不用统一提供配件，我们不负责配件保修，只负责上门维修实际上，我们就是为了让您使用起来更方便，不会因为配件问题给您带来麻烦安装支架怎么固定的？一般采用水泥墩、打膨胀螺栓或用钢丝绳固定几种方式，根据屋顶情况选择最佳固定方式安装太阳能是否要打膨胀螺栓？不一定，根据屋顶情况选择合适的固定方式打膨胀螺栓是否会破环防水层？如果只能打膨胀螺栓的情况，膨胀螺栓有可能破坏防水层，要求做防水处理太阳能怕台风吗？太阳能去除了反射板，这样整机的防风性能大幅度提高，另外在安装的时候，将太阳能和屋顶牢固的固定在一起，是可以抗台风的台风时，保证太阳能中满水，这样的话，抗风性能更佳热水器在安装时要不要避雷？①热水器安装前，应先将楼顶热水器旁边的避雷针有效地加高，使其高出热水器顶部半米以上，同时热水器水箱必须有效接地；②室内出水口必须与地线等电位连接；③雷雨时不使用热水器使用常识●日常使用常识太阳能热水器在使用过程中应注意哪些问题？坡面式太阳能热水器１、注意上水时间２、根据天气情况，决定上水量，保证洗浴时适当的水温３、定期检查热水器的管道，排气孔等元件是否正常工作４、大气污染严重或风沙大、干燥地区定期冲洗真空管５、热水器安装后，非专业人员不要轻易挪动、装卸整机，以免损坏关键元件如何判别太阳能热水器是否水满？一般太阳能热水器安有溢流管，可根据溢流管是否排水判断水满状态，另外可以配备水位控制仪，水满自动报警，根据报警判别太阳能热水器的最佳上水时间在什么时间？真空管内无水时，即空晒状态下，管内温度能达到℃左右，此时上水造成真空管爆裂，故在水箱内无水或第一次上水时必须在日出前或太阳落山半小时后进行太阳能热水器会不会对人体造成伤害？使用太阳能热水器应注意哪方面的安全？使用太阳能热水器要注意使用安全：一是防止使用者烫伤，全国近两年来已有数例被烫伤的病例，被烫伤者往往认为太阳能产生的热水温度不会太高，实际上在夏天太阳能热水器中的水温往往达到80℃以上，使用者不注意往往被烫伤，在刚放水洗澡时要注意到起先放出的是水管中储存的部分凉水，一旦太阳能热水器中的水流到，温度会忽然上升到80℃以上，造成烫伤；二是要把热水器紧固以防台风将其从房项吹落，造成伤害太阳能热水器长时间不用水，会热坏吗？真空管太阳能热水器效率高，在夏季晴天的情况下，不到两天水温可达沸点，若长时间不用水，如出差、旅游时，使水箱内长时间处于高温、高压的状态下，会促进密封圈的老化，加速聚氨酯的老化、萎缩，有时排气不畅通，压力太大还会使水箱胀坏，还会结水垢，缩短水箱的寿命因此，若你长期不在家，应安排别人经常放热水上冷水，或者在真空管集热器上放置遮盖物挡住阳光，待回家后，再除去太阳能热水器好几天未用的热水还能洗澡吗？太阳能热水器好几天未用的水一般都是较热的水了，达到70℃以上，尤其在夏天晴朗天气超过2天，水就会沸腾，到夜间会适当降温，使水温保持在60℃－70℃区域时间。
太阳能热水器的工作原理图解与结构图解
太阳能热水器的工作原理图解与结构图解太阳能热水器具有安装使用方便、节能效果明显的优点，可以吸收太阳能辐射能，并且把能量转换成热能，从而产生热水的一种设备。
在家庭用热水、商业用热水、工业制造用热水等方面都有广泛的应用，下面小编就为大家介绍一下太阳能热水器的工作原理与结构图解。
太阳能热水器工作原理太阳能热水器工作原理图1、吸热过程真空管式太阳能热水器：太阳辐射透过真空管的外管，然后被集热镀膜吸收后沿内管壁传递到管内的水，此时水受热而温度逐渐升高，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，同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度。
平板式太阳能热水器：其中介质在集热板内因热虹吸自然循环，随后将太阳辐热量及时传送到水箱内，介质也可通过泵循环实现热量传递，因此就有源源不断的人能来保持水温的稳定。
2、循环管路直插式结构的真空管式太阳能热水器，热水是因为通过重力的作用而提供动力；然而平板式则通过自来水的压力提供动力。
不过这两种太阳能集中供热系统均采用泵循环。
由于太阳能热水器集热面积不大，考虑到热能损失，一般不采用管道循环。
太阳能热水器自然循环集热原理示意图3、系统工作1）温差控制集热循环集热器温测器和水温感应器置入在太阳能热水地暖系统中，能够很好地吸收太阳能辐射后，促使集热管温度上升，然后当集热器温度和水箱温度水温差到达△t设定值时，通过检测系统发出指令，循环泵将中央热水器中的冷水输入集热器中，然而水被加热后又再次回到水箱中，使水箱内的水达到设定的温度。
2）地暖管道循环系统这个系统是增加热水循环泵作为不同点，然后通过控制器更好得控制地暖管道循环为工作原理。
然后再通过当水温达到设定温度时，自动启动地暖循环泵，使高温水通过地暖盘管在室内循环，从而使室内温度不断提高。
如果水箱水温开始低于某一设定值时，应当将地暖管道循环泵进行自动停止为最好的方式。
太阳能热水器控制器设计
太阳能热水器的通用控制器研制武汉工程大学 刘增华 李伟 2.1 系统的工作原理太阳能热水器辅助控制系统结构如图 1 所示。
在太阳能热水器的储水箱内增加一个电加 器，采用 220V 市电加热，由辅助控制系统的继电器控制通断电，用来在温度达不到要求的 时候进行辅助加热来保证热水温度。
水位、水温探测器从保温储水箱顶部安装在水箱中，通 过电缆线接入用户室内控制器。
流量控制阀用通过步进电机来精确控制冷水即自来水的流 量，来保证热水与冷水混合后的温度达到用户的要求。
当水位不足报警时，通过电磁阀启动 上水，上水的过程中，不允许淋浴，且放水电磁阀关闭。
当需要淋浴时，放水电磁阀打开， 通过自动控制冷水电磁阀的开度来保证冷水与热水混合后的温度与用户设定值基本一致 （水 温保持在设定温度的 2°C 范围内），淋浴过程中，系统禁止上水和辅助加热。
当淋浴完后 按下”淋浴完键”，系统停止放水并且电机要复位。
系统的总体结构图如下。
液位传感器 温度传感器 热水器储水箱 电加热器 上水 电磁阀三通 放水 电磁阀自来水 电动节流截至阀 三通 三通 温度传感器阀 门 淋浴器2.2 控制系统与电路结构组成控制系统采用 FPGA 内部构建 Core8051 单片机来控制水温水位等，其内部接线图如图 2 所示。
整个系统采用 Fusion StartKit 开发平台，嵌入 8051 内核为核心，对水温、水位等参 数进行智能检测和显示，读取电磁阀的状态，经键盘操作和单片机内部运算比较，控制相应 得执行机构进行通、断电及报警提示，其控制系统组成如图 3。
Core8051 的 P0 口作液晶的数据口，P2.0-P2.2 为液晶的使能控制口，P2.3-P2.5 分别接 步进电机驱动器 CP-,u/d-， FREE-, CP 为脉冲信号输入端； U/D 为电机正、 反转控制端； FREE 为电机脱机控制端， 通过不断的对淋浴水温进行智能检测和显示， 经单片机内部运算与设定温度进行比较，控制输入步进电机的脉冲信号及正反转状态，来调节流量控制阀的开度，从 而来保证喷头水温与用户设定水温的相一致。
太阳能热水器工作原理图
太阳能热水器工作原理图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。
一、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。
二、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。
集热器内管路系统的阻力主要来自沿程阻力,局部阻力的影响要小得多,其中支管的沿程阻力又比主管要大得多。
毕业设计太阳能热水器控制电路
太阳能热水器控制电路设计一、系统设计1。
设计原理太阳能热水器自动控制电路采用AT89S52单片机作为控制核心，外围加蜂鸣器控制电路、数码显示电路、水位检测电路、电机控制电路、按键电路、温度检测电路等.数码管实时切换显示当前温度与当前液位，当液位过高时，蜂鸣器报警,并且电机反转模拟排水过程;当液位过低时，蜂鸣器报警，并且电机正转模拟进水过程。
本系统设计简单，成本低，性能优良，具有一定的稳定性和实用性.三、硬件电路设计1.基本原理框图图一：原理框图（1）太阳能热水器控制装置主要组成由CPU、显示电路、按键电路、蜂鸣器电路、电机电路、液位检测电路、温度检测电路、电源电路组成，如图一。
(2）太阳能热水器控制装置的工作原理接通电源后,显示当前水位，水位被分为16个点。
并且显示当前温度。
液位显示与温度的显示切换进行。
当水位显示低于或等于1时，蜂鸣器报警，并且电机正转，表示进水；当水位显示高于或等于15时,蜂鸣器报警,并且电机反转,表示排水。
液位检测利用CD40512。
各部分电路原理（1）最小系统最小系统电路如图二所示。
S1图二：最小系统(2）显示电路采用LED 数码管显示，该方案具有实现容易、发光亮度大、驱动电路简单等优点,其可靠性也优于LCD 的显示。
.由6个数码管和6个74LS164组成，采用串行静态显示的方法。
将数码管的8个输入端与74LS164的输出端Q0～Q7相连。
P1。
0和74LS164的CLK 连接，作为时钟；P1。
4接74LS164的A 端，作为显示数据的输入端。
显示电路如图三所示。
C31104VCC C33104VCCC32104VCCC34104VCCC35104VCC图三：显示电路但是使用74LS164串显会出现消隐的问题。
为了消除消隐，那么就必须在硬件上与软件上结合来消除消隐的问题.消隐电路如图四所示.软件上，在传数据时，先传一个高电平，直到数据传完再传送一个低电平即可。
图四：消隐电路(3）按键电路键按下后，进行温度及液位检测的切换，也可不使用。
太阳能热水器的组成及工作原理
太阳能热水器的组成及工作原理2.1 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，该图的系统操纵原理图如下图2-2：T3T2F 3热水太阳光F1箱器T1D自来水F2图2-2 系统操纵原理图注释：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操纵要紧有以下几种操纵功能：晨水加热操纵、温水循环操纵、冷水集热操纵、水箱加热操纵。
1.早晨水温操纵由于清晨太阳光较弱，因此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，具体操纵过程如下：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，同时微机接着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操纵之后（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，再利用微机操纵系统，通过太阳光能对热水箱加热以达到理想温度N。
具体操纵过程如下：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，进入冷水集热操纵过程。
3.冷水集热操纵现在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，每天的操纵时段大概为9点～20点。
具体操纵过程如下：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并将保持一段时刻，若T3<N，关闭F3接着给太阳能集热器加热，明白温度承诺N，当打开F3时现在比较水管水温T2与N的值，若T2>N阀门F3接着保持打开状态，否则关闭F3。
太阳能热水器工作原理图
太阳能热水器工作原理图一、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。
二、循环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. 集热器内管路系统的阻力主要来自沿程阻力，局部阻力的影响要小得多，其中支管的沿程阻力又比主管要大得多。
当水温升高后，由于运动粘度减小，沿程阻力变小，局部阻力的影响变大.在一定范围内，当主管管径不变时,加大支管管径，不仅沿程阻力迅速减小，而且局部阻力也将跟着减小。
一般地，支管的水力半径应在10mm以上。
当主管管径达到一定值以后，增加主管管径对减小系统阻力意义不大。
三、顶水式使用过程家用太阳能热水器的用水方式分为落水式和顶水式.落水使用方式不受自来水供水影响,其缺点是使用过程中水温先低后高，掌握不好的话容易造成突然缺水的尴尬。
相变储热太阳能热水器(带电辅助加热)工作原理说明
加热管 电源板
热池循环 出水口
循环泵
启能新能源 商业机密 未经许可 请勿外传
PIONEER ENERGY
四、内部的实际连接图2
热池循环 出水口
与集热器 连接循环 出水口
与集热器 连接循环 进水口
用户热水 出水口
板式换热 器
用户冷 进水口
启能新能源 商业机密 未经许可 请勿外传
PIONEER ENERGY
2、用户用热水（放热过程）
放热的原理为：
检测到用户用水，内部循环泵自动启动，通过内部循环介质 的循环，将热池中的热量带到板式换热器中，用户端自来水通过板 换进行热交换，冷水进入板换，热水出板换。热池端热水进入板换 ，经过热交换，水温降低后，再次进入热池，在热池内部经过热交 换，水温又升高，然后再进入板换，进行热交换，用户端持续有热 水使用。
启能新能源 商业机密 未经许可 请勿外传
PIONEER ENERGY
五、工作原理
放热过程有2种工作状态 1）、放热过程中，电热管不工作
此过程，只有热池中储存的热量，供热交换使用。 2）、放热过程中，电热管启动电热管
此过程，在用户用水过程中，同时启动电加热，此时，热池中 储存的热量和电加热产生的热量，同时供热交换使用。在同等条件 下，用户端可以放出更多的热水。
二、与集热器连接后的整体外观图
集热器
启能新能源 商业机密 未经许可 请勿外传
热水器 主机 控制器
PIONEER ENERGY
三、热水器系统连接图
绿色线， 表示内部 循环水路
储热 热池
启能新能源 商业机密 未经许可 请勿外传
用户进出 水路
PIONEER ENERGY
四、内部的实际连接图1
太阳能热水器的组成及工作原理
太阳能热水器的组成及工作原理 2.1 系统总体结构设计排气管不锈钢保温水箱图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：T3 T2F 3热集太阳光F1箱器T1D自来水F2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。
冷水集热控制3.和T3，此时热水箱温度已达到了N，冷水要进入太阳能集热器，这时温度为则将已加热的水送入热水箱，每天的控制时当日的设定温度值相比较，若T3>N 20点。
具体控制过程如下：段大概为9点～，T3>N，热水阀门F3处于可控状态。
若关闭循环水阀门F2，打开冷水阀门F2继续给太阳能集热器加F3打开热水阀门F3并将保持一段时间，若T3<N，关闭阀与N的值，若T2>N热，知道温度答应N，当打开F3时此时比较水管水温T2。
太阳能热水器原理
太阳能热水器原理-真空管，平板太阳能热水器工作原理<图解）太阳能热水器是太阳能成果应用中的一大产业，它以环保、安全、节能、卫生等优点，迅速赢得了广大消费者的青睐，中国，是一个能源消耗大国，每年全国能耗约占全世界能耗总量的1∕3，而全国总能耗中，有1∕3是来自建筑能耗。
“向屋顶要能源”，太阳能热水器就是吸收太阳的辐射热能，加热冷水提供给人们在生活、生产中使用的节能设备。
一、太阳能热水器的结构示意图太阳能热水器是迄今为止人类利用太阳能工业产品中普及率最高的产品。
普通太阳能热水器主机由三部分组成：真空集热管、保温水箱和支架<如图所示）。
常用的配件有：上下水管、测控仪表、水阀开关等。
二、集热和循环原理系统中的集热元件。
其功能相当于电热水器中的电热管。
和其它热水器不同的是，太阳能集热器是利用太阳的辐射热能加热冷水，故而加热时间只能在有太阳光照射的白天。
如图所示，真空集热管就像一个细长的暖瓶胆，内外层之间为真空，常用尺寸有：1800mm×58mm、1500 mm×47mm等。
真空管内管的外表面是特种材料涂层，可以有效吸收太阳辐射能。
当光子撞击膜层的时候，光能转化为热能，并传导给管内的水，水温便逐渐升高。
因为冷水比重大、热水比重小的原理，真空管和保温水箱便形成了冷水向下，热水向上的自然循环，使最热的水循环到保温水箱中。
三、保温储存原理和其它保温水箱一样，是储存热水的容器。
因为太阳能热水器只能白天工作，而人们一般在晚上才使用热水，为了使白天生产的热水在到晚上或隔天使用时保持一定的温度，所以必须通过保温水箱把热水储存起来。
1、水箱内胆水箱内是储存热水的重要部分，其用材料强度和耐腐蚀性至关重要，优质的选材应是进口SUS2B304板材，厚度在0。
4mm--0。
8mm之间不锈钢板，氩气保护,高频自动焊接,提高钢板在各种水质或各种环境耐腐蚀性能。
2、水箱保温材料性能特点及技术参数：保温材料的好坏直接关系着热效率和晚间清晨的使用，在寒冷的东北尤其重要。
太阳能热水器控制器原理图
太阳能热水器控制器原理图家用太阳能热水器方便、节能、无污染，应用广泛。
本文介绍的太阳能热水器辅助控制系统以单片机为核心，对储水箱水位、水温等进行检测和显示；水位过低时进行自动上水、水满自停，防止溢水；在无光照阴雨天或寒冷季节进行辅助电加热，且温度可由用户预置；在寒冷的冬季能对上水管道的水进行排空，防止管道冻裂；具有防漏电、防干烧等多种安全保护和声光报警功能。
一、系统结构太阳能热水器辅助控制系统结构如图1所示。
在真空管太阳能热水器的保温储水箱内增加一个与电热水器类似的电热元件并固定在绝缘底座上，引出交流电源线入户，由辅助控制系统的继电器控制通断电。
水位、水温探测器从保温储水箱顶部安装在水箱中，通过电缆线接入用户室内控制器。
进行管道排空时，由控制系统关闭排空控制阀，打开热水开关和淋浴开关，将管道中的水放掉；用水时则打开排空控制阀。
系统自动上水时，通过单项电磁阀上水。
水流电开关用于检测淋浴开关是否打开、是否有水的流动，当淋浴开关打开用水时，系统自动停止上水、切断辅助电加热器的电源。
二控制系统组成太阳能热水器控制系统的组成如图2所示。
整个系统以AT89C51单片机为核心，对水温、水位等参数进行智能检测和显示，读取水流开关、排空阀门的状态，经键盘操作和单片机内部运算比较，控制相应得执行机构进行通、断电；进行防漏电、防干烧等保护，并进行相应得声光报警。
对水箱水温信号的检测采用DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20，它具有3引脚TO-92小体积封装形式，CPU只需一根端口线就能与DS18B20通信控制读取温度值。
水流开关信号的检测采用开关式传感器，其内部是一个霍尔开关，排空阀是一个带行程开关的球型阀，由5W交流伺服电机带动，每旋转90度输出一个开关信号，排空阀的开闭状态对应于该开关信号。
上水电磁阀采用12V直流单项电磁阀；辅助电加热体的通断电采用继电器控制；排空阀由36V（5W）交流伺服电机带动，由排空阀的开闭状态信号确定并通过继电器控制交流伺服电机电源通断电。
太阳能热水器控制器工作原理
太阳能热水器控制器工作原理一、太阳能热水器控制器的组成一般来说，太阳能热水器控制器包括主控板、温控传感器、差动控制器、液位传感器、触摸屏、电池等多个部件。
主控板是整个控制系统的核心，负责接收和处理各种传感器的信号，并输出相应的控制指令。
二、太阳能热水器控制器的工作原理1.温度传感器太阳能热水器控制器通过温度传感器监测太阳能集热器和储水箱的温度。
一般来说，控制器会设定一个温差，当太阳能集热器的温度高于储水箱的温度时，则启动水泵将热水循环到储水箱中；当太阳能集热器的温度低于储水箱的温度时，则停止水泵，避免热量流失。
2.差动控制器差动控制器是太阳能热水器控制器中的重要组成部分，其作用是维持太阳能集热器和储水箱之间的温差。
差动控制器会根据设定的温差范围对水泵工作状态进行调节，保证集热器的热量能够有效地传递给储水箱。
3.液位传感器液位传感器用于监测储水箱中的水位情况。
当储水箱中的水位低于设定值时，控制器会启动水泵将水从水源中抽取到储水箱中；当水位高于设定值时，控制器会停止水泵的工作，避免溢水和浪费。
4.备用电源5.触摸屏触摸屏一般用来显示和调节太阳能热水器的相关参数和状态。
用户可以通过触摸屏设定温度、液位等参数，也可以查看系统的运行状态和故障报警信息。
三、太阳能热水器控制器的工作流程1.接收传感器信号：控制器通过温度传感器、液位传感器等接收相关参数的信号。
2.处理信号数据：主控板对接收到的信号数据进行处理，进行温度、液位判断和控制策略的计算。
3.输出控制指令：主控板根据处理后的数据和设定的控制策略，输出相应的控制指令，控制水泵、辅助加热器等部件的工作状态。
4.控制器反馈：控制器监测各个部件的工作状态，并将实际工作情况反馈给主控板。
5.用户交互：通过触摸屏，用户可以设定相关参数、查看系统状态和故障信息，对系统进行手动控制。
总结：太阳能热水器控制器通过感知相关参数，如温度、液位等，根据设定的控制策略智能地调节各个部件的工作状态，实现太阳能能量的高效利用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
太阳能热水器控制器原
理图
公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
太阳能热水器控制器原理图
家用太阳能热水器方便、节能、无污染，应用广泛。
本文介绍的太阳能热水器辅助控制系统以单片机为核心，对储水箱水位、水温等进行检测和显示；水位过低时进行自动上水、水满自停，防止溢水；在无光照阴雨天或寒冷季节进行辅助电加热，且温度可由用户预置；在寒冷的冬季能对上水管道的水进行排空，防止管道冻裂；具有防漏电、防干烧等多种安全保护和声光报警功能。
一、系统结构
太阳能热水器辅助控制系统结构如图1所示。
在真空管太阳能热水器的保温储水箱内增加一个与电热水器类似的电热元件并固定在绝缘底座上，引出交流电源线入户，由辅助控制系统的继电器控制通断电。
水位、水温探测器从保温储水箱顶部安装在水箱中，通过电缆线接入用户室内控制器。
进行管道排空时，由控制系统关闭排空控制阀，打开热水开关和淋浴开关，将管道中的水放掉；用水时则打开排空控制阀。
系统自动上水时，通过单项电磁阀上水。
水流电开关用于检测淋浴开关是否打开、是否有水的流动，当淋浴开关打开用水时，系统自动停止上水、切断辅助电加热器的电源。
二控制系统组成
太阳能热水器控制系统的组成如图2所示。
整个系统以AT89C51单片机为核心，对水温、水位等参数进行智能检测和显示，读取水流开关、排空阀门的状态，经
键盘操作和单片机内部运算比较，控制相应得执行机构进行通、断电；进行防漏电、防干烧等保护，并进行相应得声光报警。
对水箱水温信号的检测采用DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20，它具有3引脚TO-92小体积封装形式，CPU只需一根端口线就能与DS18B20通信控制读取温度值。
水流开关信号的检测采用开关式传感器，其内部是一个霍尔开关，排空阀是一个带行程开关的球型阀，由5W交流伺服电机带动，每旋转90度输出一个开关信号，排空阀的开闭状态对应于该开关信号。
上水电磁阀采用12V 直流单项电磁阀；辅助电加热体的通断电采用继电器控制；排空阀由36V（5W）交流伺服电机带动，由排空阀的开闭状态信号确定并通过继电器控制交流伺服电机电源通断电。
三、控制软件设计主程序流程图如图3所示。
子程序流程图如图4所示。
主程序首先完成串行口、定时器、中断源的初始化，设置初始运行参数、开中断，然后循环读取键盘状态、检测系统是否漏电。
一旦检测到系统漏电，进行声音和显示报警，将所有执行机构断电；若系统不漏电则根据存储的键盘状态和检测的水温、水位等状态信号进行相应得处理并等待中断服务程序的执行。
系统正常控制时，首先显示水温和水位，若检测到水流开关打开用水时，自动断开上水阀和电加热体电源，即实现水电联动，用水停电。
当检测到水位过低时打开电磁阀上水；到达最高水位后，自动关闭电磁阀。
在水位超过第二档时，将检测的实际水温与设置水温进行比较，若实际水温低于设置水温，则加热体通电进行辅助电加热；若实际水温高于设置水温时，切断加热体电源；若检测到水位低于第二档，不管设置温度高低，总是停止加热，以防止加热体干烧。