太陽能電熱水器設計方案

隨著全球人口和經濟規(guī)模的不斷增長，能源使用帶來的環(huán)境問題及其誘因漸漸太陽能產業(yè)。20232040年擺布，即使儲量豐富的煤炭資源也只能維持二三太陽能具有：①儲量的“無限性”太陽每秒鐘放射的能量大約是1.6×101.892×10的13t中擔綱重任，成為抱負的替代能源。性能不斷地沖擊電熱水器市場和燃氣熱水器市場。2023470002023熱水器生產量和銷售量最大的國家。然而，目前市場上太陽能熱水器的掌握系統(tǒng)大多存在功能單一、操作簡單、能，導致熱水器陰天的時候不能便利使用。所以太陽能熱水器必需加以關心加熱功能，充分利用太陽能的同時便利生活所需。即使熱水器具有關心加熱功能，一般電熱水器有如下缺點：1、熱水器長期通電，長期保持在六十度以上高溫，發(fā)熱管易結垢，內膽易漏水，于是較易損壞；2、管道熱水熱量損耗大；3、等候用水時間太長；4、在熱水流出前都必需鋪張肯定量的冷水，依據管道的長短，一般家庭中冷10-25/次。而快熱式電熱水器抑制了上述缺點。它有不少優(yōu)點，如：安全，干凈環(huán)保；3-530-50度之間，解決溫度持續(xù)高溫導致的結垢漏水問題。也可能由于加熱時間不能掌握而產生過水罐，熱水隨開隨用，無須預熱，削減了電能鋪張。此外，它還具有體積小，使用安全，安裝便利等特點。熱水器的種類不少，但快熱式熱水器也有不少種。片機的進展正好為熱水器的開拓奠定了前提條件。號流程圖并介紹了快熱式家用電熱水器軟件系統(tǒng)。二、太陽能電熱水器掌握系統(tǒng)的設計方式不少。本設計承受單片機為中心處理器，液晶顯示模塊，熱電偶溫度采集模塊，水位采集模塊，電加熱模塊，掌握模塊。本課題設計的基于單片機的太陽能熱水器在軟件程序的掌握下完成溫度和水位的實時顯示功能，并能完成溫度設定等功能，具體實現(xiàn)的功能目標為：顯示水溫順水位，電加熱水溫可任意設定；設置溫度參數(shù)后，自動掌握電關心設備加熱；系統(tǒng)開頭工作開頭上水水位傳感器測水位No推斷水位是Yes加熱溫度傳感器測溫No推斷溫度是Yes系統(tǒng)自動跳轉保溫熱水器使用時1設計原理

電容式液位傳感器系統(tǒng)承受筒式電容傳感器采集液位的高度。主要利用其兩電極的掩蓋面積隨被測傳感器得出的電壓一般在0~30mv之間，太小不易測量，所以要通過放大電路進連接于單片機，把信號送入單片機。顯示電路連接于單片機用于顯示水位的高。2．系統(tǒng)框圖被測物理量：主要是指非電的物理量，在這里為水位。傳感器：將輸入的物理量轉換成相應的電信號輸出，實現(xiàn)非電量到電量的變換。傳感器的精度直接影響到整個系統(tǒng)的性能，所以是系統(tǒng)中一個重要的部件。放大，整形，濾波：傳感器的輸出信號一般不適合直接去轉換數(shù)字量，通常要進展放大，濾波等環(huán)節(jié)的預處理來完成。A/D轉換器：實現(xiàn)將摹擬量轉換成數(shù)字量，常用的是并行比較型、逐次靠近式、積分式等。在此用到逐次靠近式。單片機：目前的數(shù)據采集系統(tǒng)功能和性能日益完善，因此主控部份一般都承受單片機。傳感器原理電容式液位傳感器系統(tǒng);它利用被測體的導電率,通過傳感器測量電路將液位高度變化轉換成相應的電壓脈沖寬度變化,再由單片機進展測量并轉換成相,,并具有構造簡潔、本錢低廉、性能穩(wěn)定等優(yōu)點。傳感器的組成圖為傳感器部份的構造原理圖。它主要是由瘦長的不銹鋼管(半徑為R1)、同軸絕緣導線(半徑為R0)以及其被測液體共同構成的金屬圓柱形電容器構成。該傳感器主要利用其兩電極的掩蓋面積隨被測液體液位的變化而變化,從而引起對應電容量變化的關系進展液位測量。圖3-1-2傳感器原理圖測量原理由圖1可知,當可測量液位H=0時,不銹鋼管與同軸絕緣導線構成的金屬圓柱形電容器之間存在電容C0,依據文獻得到電容量為:式中,C0為電容量,單位為F;ε0為容器內氣體的等效介電常數(shù),單位為F/m;L為液位最大高度;R1為不銹鋼管半徑;R0為絕緣導線半徑,單位為m。當可測量液位)為H時,不銹鋼管與同軸絕緣電線之間存在電容CH:2式中,ε為容器內氣體的等效介電常數(shù),單位為F/m。因此,當傳感器內液位由零增加到H時,其電容的變化量ΔC可由式(1)和式(2)得(3)由式可知,參數(shù)ε0,εR1R0都是定值。所以電容的變化量ΔC與液位變化量H呈近似線性關系。由于參數(shù)ε0,ε,R1,R0,L都是定值,由式(2)變形可得:CHa0+b0H(a0b0為常數(shù))(4)。可見,CH的大小與H成線性關系。由此,只要測出電容值便能計算出水位。將電容轉化成電信號部份承受運算法測量電路來轉化。該電路由傳感器CxCo以及A組成此電熱水器中采集溫度主要利用集成溫度傳感器AD590，集成溫度傳感器實質上是一種半導體集成電路，它是利用晶體管的b-e結壓降的不飽和值VBE與熱力學溫度T和通過放射極電流I的下述關系實現(xiàn)對溫度的檢測：—波爾茲常數(shù)；集成溫度傳感器具有線性好、精度適中、靈敏度高、體積小、使用便利等優(yōu)點，得到廣泛應用。集成溫度傳感器的輸出形式分為電壓輸出和電流輸出兩10mV/KAD5902RRLF355整方法如下：在0℃時調整

V=04

100℃時調整RV=100mV。如此反復調整屢次，直至0時，V=0，100℃時V=100mV為。最終O 在室溫下進展校驗。例如，假設室溫為100℃環(huán)境。

那末V應為2m。冰水混合物是0℃環(huán)境，O要使圖2中的輸出為200mV/℃，可通過增大反響電阻(圖中反響電阻由R與電位器R串聯(lián)而成)來實現(xiàn)。此外，測量華氏溫度(符號為℉)時，因華氏3反響電阻約為180k，使得溫度為0℃時，V=17.8mV反響電阻約為180k，使得溫度為0℃時，V=17.8mV100℃時，4V=197.8mVAD581O

40V10V。O加熱模塊主要靠熱電阻加熱被檢測信息——傳感器——檢測電路——輸出單元銅熱電阻內線性關系好，靈敏度比鉑電阻高，簡潔提純加工，價格廉價，復現(xiàn)性能好。與定。通過連接繼電器來掌握電關心加熱是否工作。保護、轉換電路等作用。當輸入量(如電壓、電流、溫度等)到達規(guī)定值時，繼電器被所掌握的輸出電路導通或者斷開。電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加之肯定的電壓，線圈中就會流過肯定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下抑制返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動隨之消逝，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點(常閉觸點)釋放。這樣吸合、釋放，從而到達了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。繼電器一般有兩股電路，為低壓掌握電路和高壓工作電路。電磁繼電器構造圖顯示電路的設計數(shù)碼管顯示電路的設計是承受雙向共陽極串行接口電路，用來顯示加熱檔位，3-6所示：R11R12R13R14R15R16R