太阳能热水器控制器原理图.docx
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2022-11-10
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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。
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