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及其诱因渐渐太阳能产业。20232040年摆布，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三太阳能具有：①储量的“无限性”太阳每秒钟放射的能量大约是1.6×101.892×10的13t中担纲重任，成为抱负的替代能源。性能不断地冲击电热水器市场和燃气热水器市场。2023470002023热水器生产量和销售量最大的国家。然而，目前市场上太阳能热水器的掌握系统大多存在功能单一、操作简单、能，导致热水器阴天的时候不能便利使用。所以太阳能热水器必需加以关心加热功能，充分利用太阳能的同时便利生活所需。即使热水器具有关心加热功能，一般电热水器有如下缺点：1、热水器长期通电，长期保持在六十度以上高温，发热管易结垢，内胆易漏水，于是较易损坏；2、管道热水热量损耗大；3、等候用水时间太长；4、在热水流出前都必需铺张肯定量的冷水，依据管道的长短，一般家庭中冷10-25/次。而快热式电热水器抑制了上述缺点。它有不少优点，如：安全，干净环保；3-530-50度之间，解决温度持续高温导致的结垢漏水问题。也可能由于加热时间不能掌握而产生过水罐，热水随开随用，无须预热，削减了电能铺张。此外，它还具有体积小，使用安全，安装便利等特点。热水器的种类不少，但快热式热水器也有不少种。片机的进展正好为热水器的开拓奠定了前提条件。号流程图并介绍了快热式家用电热水器软件系统。二、太阳能电热水器掌握系统的设计方式不少。本设计承受单片机为中心处理器，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，掌握模块。本课题设计的基于单片机的太阳能热水器在软件程序的掌握下完成温度和水位的实时显示功能，并能完成温度设定等功能，具体实现的功能目标为：显示水温顺水位，电加热水温可任意设定；设置温度参数后，自动掌握电关心设备加热；系统开头工作开头上水水位传感器测水位No推断水位是Yes加热温度传感器测温No推断温度是Yes系统自动跳转保温热水器使用时1设计原理

电容式液位传感器系统承受筒式电容传感器采集液位的高度。主要利用其两电极的掩盖面积随被测传感器得出的电压一般在0~30mv之间，太小不易测量，所以要通过放大电路进连接于单片机，把信号送入单片机。显示电路连接于单片机用于显示水位的高。2．系统框图被测物理量：主要是指非电的物理量，在这里为水位。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变换。传感器的精度直接影响到整个系统的性能，所以是系统中一个重要的部件。放大，整形，滤波：传感器的输出信号一般不适合直接去转换数字量，通常要进展放大，滤波等环节的预处理来完成。A/D转换器：实现将摹拟量转换成数字量，常用的是并行比较型、逐次靠近式、积分式等。在此用到逐次靠近式。单片机：目前的数据采集系统功能和性能日益完善，因此主控部份一般都承受单片机。传感器原理电容式液位传感器系统;它利用被测体的导电率,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冲宽度变化,再由单片机进展测量并转换成相,,并具有构造简洁、本钱低廉、性能稳定等优点。传感器的组成图为传感器部份的构造原理图。它主要是由瘦长的不锈钢管(半径为R1)、同轴绝缘导线(半径为R0)以及其被测液体共同构成的金属圆柱形电容器构成。该传感器主要利用其两电极的掩盖面积随被测液体液位的变化而变化,从而引起对应电容量变化的关系进展液位测量。图3-1-2传感器原理图测量原理由图1可知,当可测量液位H=0时,不锈钢管与同轴绝缘导线构成的金属圆柱形电容器之间存在电容C0,依据文献得到电容量为:式中,C0为电容量,单位为F;ε0为容器内气体的等效介电常数,单位为F/m;L为液位最大高度;R1为不锈钢管半径;R0为绝缘导线半径,单位为m。当可测量液位)为H时,不锈钢管与同轴绝缘电线之间存在电容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,当传感器内液位由零增加到H时,其电容的变化量ΔC可由式(1)和式(2)得(3)由式可知,参数ε0,εR1R0都是定值。所以电容的变化量ΔC与液位变化量H呈近似线性关系。由于参数ε0,ε,R1,R0,L都是定值,由式(2)变形可得:CHa0+b0H(a0b0为常数)(4)。可见,CH的大小与H成线性关系。由此,只要测出电容值便能计算出水位。将电容转化成电信号部份承受运算法测量电路来转化。该电路由传感器CxCo以及A组成此电热水器中采集温度主要利用集成温度传感器AD590，集成温度传感器实质上是一种半导体集成电路，它是利用晶体管的b-e结压降的不饱和值VBE与热力学温度T和通过放射极电流I的下述关系实现对温度的检测：—波尔兹常数；集成温度传感器具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用便利等优点，得到广泛应用。集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流输出两10mV/KAD5902RRLF355整方法如下：在0℃时调整

V=04

100℃时调整RV=100mV。如此反复调整屡次，直至0时，V=0，100℃时V=100mV为。最终O 在室温下进展校验。例如，假设室温为100℃环境。

那末V应为2m。冰水混合物是0℃环境，O要使图2中的输出为200mV/℃，可通过增大反响电阻(图中反响电阻由R与电位器R串联而成)来实现。此外，测量华氏温度(符号为℉)时，因华氏3反响电阻约为180k，使得温度为0℃时，V=17.8mV反响电阻约为180k，使得温度为0℃时，V=17.8mV100℃时，4V=197.8mVAD581O

40V10V。O加热模块主要靠热电阻加热被检测信息——传感器——检测电路——输出单元铜热电阻内线性关系好，灵敏度比铂电阻高，简洁提纯加工，价格廉价，复现性能好。与定。通过连接继电器来掌握电关心加热是否工作。保护、转换电路等作用。当输入量(如电压、电流、温度等)到达规定值时，继电器被所掌握的输出电路导通或者断开。电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加之肯定的电压，线圈中就会流过肯定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下抑制返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动随之消逝，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放，从而到达了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未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”。继电器一般有两股电路，为低压掌握电路和高压工作电路。电磁继电器构造图显示电路的设计数码管显示电路的设计是承受双向共阳极串行接口电路，用来显示加热档位，3-6所示：R11R12R13R14R15R16R