太阳能热水器温控系统设计.pdf

太阳能热水器温控系统设计是一种智能化的解决方案，旨在提升太阳能热水器的效率和用户体验。传统的太阳能热水器虽然在生产量上占据全球首位，但其控制器的功能相对有限，主要提供温度和液位的分段显示，缺乏精确的控制能力。这导致在光照不足时，用户可能无法得到预设的热水，或者在辅助加热过程中可能出现能源浪费。 本文提出的温控系统基于80C51单片机，集成DS12887实时时钟，具备时间、温度和水位的实时显示以及模糊控制功能。模糊控制策略允许控制器根据天气状况智能调整辅助加热装置，确保在设定时间内达到预设的水温，从而实现24小时连续热水供应。系统分为主系统和从系统，主系统依赖阳光加热，从系统则作为电热水器在无光照条件下提供加热。 设计的目标和意义在于，通过使用低成本的电阻式传感器和电极配合单片机技术，实现对太阳能热水器水温的有效控制和水位的直观显示。该系统电路简洁，性价比高，且具备灵活的水温控制和醒目的水位显示，适用于家庭热水需求，具有广阔的市场潜力。 控制系统的设计要求包括： 1. 根据水位和水温自动或手动控制进水，每次进水量为水箱的四分之一，满水时自动停止。 2. 具备手动和自动模式切换功能。 3. 显示水温和水位。 4. 提供超水位和超水温报警指示。 5. 在水温未达设定值时，手动启动加热装置以节省电能。 6. 用户可以自由调节水温。 7. 控制系统具备管道排空功能，防止冬季水管冻裂。 硬件设计部分，系统由控制器、自动和手动控制阀、水位检测电极、水温传感器、电阻加热丝和储水箱等组件构成。控制器通过电磁阀控制水温和水位的检测以及加热。自动控制阀根据设定和实际水温差值自动调节进水量，手动控制阀作为备用。水位检测电极将水箱分为五段，通过LED灯显示水位，水温则由数码管清晰显示。电阻加热丝用于提升水温，满足用户需求。整个控制系统在自动和手动模式下都能有效运作，确保了系统的可靠性和灵活性。