精品专题资料（2021-2022年收藏）基于单片机的太阳能热水器控制系统分析及设计报告.doc
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2022-11-30
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系统分析及设计报告
一．系统分析
图 1 热水器装置简图
1-集热器 2-下降水管 3-循环水箱 4-补给水箱 5-上升水管 6-自来水管 7-热水出水管
热水器主要由集热器、循环管道和水箱等组成，图中为典型的热水器装置图。
图中集热器 1 按最佳倾角放置，下降水管 2 的一端与循环水箱 3 的下部相连，另
一端与集热器 1 的下集管接通。上升水管 5 与循环水箱 3 上部相连，另一端与集
热器 1 的上集管相接。补给水箱 4 供给循环水箱 3 所需的冷水。
集热器吸收太阳辐射后，集热器内温度上升，水温也随之升高。水温升高后，
水的比重减轻，便经上升水管进入循环水箱上部。而循环水箱下部的冷水比重较
大，就由水箱下流到集热器下方，在集热器内受热后又上升。这样不断对流循环，
水温逐渐提高，直到集热器吸收的热量与散失的热量相平衡时，水温不再升高。
这种热水利用循环加热的原理，因此又称循环热水器。
集热器是一种利用温室效应，将太阳能辐射转换为热能的装置，该装置与一
般热水交换器不一样，热交换器通常只是液体到液体，或是液体到气体的热交换
过程，而平板行集热器是直接将太阳辐射传给液体或气体，是一个复杂的传热过
程。
热水器不论在什么样的天气里，都能够在设定的时间向用户提供设定温度的
热水，从而给用户带来便利。当控制器在设定的时间使水温达到设定温度时，将
通过声光报警提醒用户。
二．设计方案
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