太阳能电热水器设计方案

随着全球人口和经济规模的不断增长，能源使用带来的环境问题和激励因素在太阳能行业逐渐增多。 20年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持23吨。 太阳能具有：①储量“无穷无尽”。 太阳每秒发射的能量约为1.6×101.892×10。 13t在成为理想的替代能源方面发挥着重要作用。 。 业绩继续影响电热水器市场和燃气热水器市场。 23、热水器产销量最大的国家。 然而，目前市场上的太阳能热水器控制系统大多功能单一、操作简单、效率低下，导致热水器在阴天使用不方便。 因此，太阳能热水器一定要注重加热功能，充分利用太阳能的同时方便日常需要。 即使热水器具有自加热功能，一般电热水器也存在以下缺点： 1、热水器长时间通电，温度长期保持在60度以上。 加热管容易结垢，内胆容易漏水，容易损坏； 2、管道热水热损失大； 3、等待水的时间太长； 4、热水流出之前必须浪费一定量的冷水。 根据管道长度的不同，一般家庭的冷水量是10-25倍。 即热式电热水器克服了上述缺点。 它具有安全、清洁、环保等诸多优点； 3-530-50度之间，可解决持续高温造成的结垢、漏水问题。 由于加热时间无法控制，水箱也可能过热。 热水即开即用，无需预热，减少了电能的浪费。 此外，它还具有体积小、使用安全、安装方便等特点。 热水器的种类很多，但即热式热水器的种类也很多。 片机的进步恰恰为热水器的发展奠定了先决条件。 编号流程图并介绍了快速加热家用电热水器软件系统。 2、太阳能热水器系统的控制设计方法有多种。 本设计以单片机为中央处理器、液晶显示模块、热电偶温度采集模块、水位采集模块、电加热模块和控制模块。本项目设计的单片机在软件程序的控制下可实现温度、水位的实时显示功能，并可完成温度设定等功能。 具体功能目标是：显示水温和水位，电加热水温可任意设置； 设置温度参数后，自动控制电护理设备加热； 系统开始工作，水位传感器测量水位 否，推断水位 是，加热温度传感器测量温度，推断温度，温度为 是，保温热水器时系统自动跳采用1设计原理

电容式液位传感器系统可承受滤筒电容式传感器采集的液位高度。 主要利用其两个电极的覆盖面积，被测传感器获得的电压一般在0～30mv之间。 它太小，测量起来比较困难，所以通过放大电路与单片机相连，将信号发送给单片机。 显示电路与单片机连接，显示高水位。 2、系统框图 被测物理量：主要指非电量物理量，这里是水位。 传感器：将输入的物理量转换成相应的电信号输出，实现非电量到电量的转换。 传感器的精度直接影响整个系统的性能，因此它是系统的重要组成部分。 放大、整形和滤波：传感器的输出信号一般不适合直接转换为数字量。 通常需要进行放大、滤波等预处理才能完成。 A/D转换器：实现模拟量到数字量的转换。 常用的有并行比较式、逐次逼近式、积分式等，这里采用的是逐次逼近法。 单片机：当前数据采集系统的功能和性能日趋完善，因此主控部分普遍采用单片机。 传感器原理：电容式液位传感器系统； 它利用被测物体的电导率，通过传感器测量电路将液位高度变化转换成相应的电压脉宽变化，然后由单片机测量并转换成相位，具有结构简单、成本低等优点。成本低，性能稳定。 传感器组成图是传感器部分的结构示意图。 它主要由细不锈钢管（半径R1）、同轴绝缘线（半径R0）和被测液体组成的金属圆柱形电容器组成。

该传感器主要利用其两个电极的覆盖面积随被测液位的变化而变化，从而引起相应的电容变化来进行液位测量。 图3-1-2 传感器原理图 测量原理 从图1 可以看出，当可测量液位H=0 时，由不锈钢管组成的金属圆柱形电容器与同轴绝缘线之间存在电容C0。 根据文献得到电容为： 式中，C0为电容，单位为F； ε0为容器内气体的等效介电常数，单位为F/m； L为液面最大高度； R1为不锈钢管的半径； R0为绝缘线的半径，单位为m。 当可测液位）为H时，不锈钢管与同轴绝缘线之间存在电容CH：2 式中，ε为容器内气体的等效介电常数，单位为F/m。 因此，当传感器中的液位从零增加到H时，电容的变化量ΔC可由式(1)和式(2)求得。 (3) 从式子可以看出，参数ε0和εR1R0均为固定值。 因此，电容的变化ΔC与液位H的变化具有近似线性的关系。 由于参数ε0、ε、R1、R0、L均为固定值，因此可将式(2)变形得到：CHa0+b0H(a0b0为常数) (4)。 可见CH的大小与H呈线性关系，由此只要测出电容值即可计算出水位。 将电容转换成电信号的部分是通过算法测量电路进行转换的。 该电路由传感器CxCo和A组成。该电热水器主要采用集成温度传感器AD590来采集温度。 集成温度传感器本质上是一个半导体集成电路。 它利用晶体管be结压降的不饱和值VBE和热力学温度。 温度检测是通过T与发射极电流I之间的以下关系来实现的： - 玻尔兹常数； 集成温度传感器具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便等优点，应用广泛。集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流输出。 方法如下：在0℃下调节。

电压=04

100℃时调整RV=100mV。 重复此调整几次，直到 0 时 V=0，100°C 时 V=100mV。 最后，在室温下验证了O。 例如，假设室温为 100°C。

那么V应该是2m。 冰水混合物处于0°C的环境中。 要使图2中的输出为200mV/°C，可以通过增加响应电阻来实现（图中的响应电阻由R和电位器R串联组成）。 另外，在测量华氏温度（符号为℉）时，由于F3响应电阻约为180k，当温度为0℃时，V=17.8mV响应电阻约为180k，因此当温度为0℃时，V =17.℃时，4V=197。

。 O加热模块主要依靠热电阻对检测到的信息-传感器-检测电路-输出单元进行加热。 铜热电阻线性关系好，灵敏度比铂电阻高，提纯加工简单，价格低廉，重现性好。 带着决心。 通过连接继电器检查电加热是否工作。 保护、转换电路等功能。 当输入量（如电压、电流、温度等）达到规定值时，受控输出电路接通或断开继电器。 电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、接触簧片等组成，只要在线圈两端施加一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应。 衔铁在电磁吸引力的作用下，会抑制复位弹簧的拉力，将其吸引到铁芯上，从而将其赶走。 ，衔铁在弹簧的反作用力的作用下回到原来的位置，使动触头与原来的静触头（常闭触头）释放。 这样，它就被吸引和释放，从而达到电路中导通和截止的目的。 对于继电器的“常开和常闭”触点，可以这样区分：继电器线圈不通电时处于断开状态的静触点称为“常开触点”； 处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。 继电器一般有两个电路，低压控制电路和高压工作电路。 电磁继电器的设计电路如图所示结构图。 数码管显示电路的设计是承受双向共阳极串行接口电路，用于显示加热档位，如图3-6：7R18

200*8

DS?p

DS?-?PNP1

Q?.7K

+5R104.7K 图3-6所示电路模块

显示模块 模块

电加热模块