太阳能热水器的组成及工作原理xyline.doc

详图介绍太阳能热水器的组成及工作原理 系统总体结构设计排气管不锈钢保温水箱图 2-1 系统结构图图2-1 为系统设计的结构图,该图的系统控制原理图如下图 2-2 : T3 T2 F3 热集水热太阳光 F1 箱器 T1D自来水 F2 图 2-2 系统控制原理图注释: T1:热水箱的温度传感器 T2:循环水管中的温度传感器 T3:集热器中的温度传感器 F1:循环水阀门 F2:冷水阀门 F3:热水阀门此款太阳能热水器利用微机控制主要有以下几种控制功能:晨水加热控制、温水循环控制、冷水集热控制、水箱加热控制。 ,所以太阳能热水器从系统发挥作用。为了提供温度不低于 30 摄氏度的水,热水器在清晨 4-7 点之间对水箱进行电加热,具体控制过程如下: 首先,关闭冷水阀门 F2和循环水阀门 F1,然后微机开始进行水箱的温度采集,同时进行温度的比较,当水箱的温度小于 30 摄氏度时,电热器 D 接通进行加热,同时微机继续对热水箱的温度进行采集。当温度加热到大于 30 摄氏度时电热器断开,如此反复循环保证了温度的稳定。 ( 7~9点) ,设定当日的水箱温度 N (由两位 BCD 次齿轮开关设定) ,输入微机,再利用微机控制系统,通过太阳光能对热水箱加热以达到理想温度 N。具体控制过程如下: 打开循环阀门 F1,关闭冷水进水阀门 F2,热水阀门 F3处于空控状态。然后开始比较温度,若( T3-T1>5 摄氏度, T2>T1 )为止。如若 T1=N ,那么循环水集热过程结束,进入冷水集热控制过程。 N,冷水要进入太阳能集热器,这时温度为 T3,和当日的设定温度值相比较,若 T3>N 则将已加热的水送入热水箱,每天的控制时段大概为 9点~ 20点。具体控制过程如下: 关闭循环水阀门 F2,打开冷水阀门 F2,热水阀门 F3处于可控状态。若T3>N , 打开热水阀门 F3 并将保持一段时间,若 T3<N ,关闭 F3 继续给太阳能集热器加热,知道温度答应 N ,当打开 F3 时此时比较水管水温 T2与N 的值,若 T2>N 阀门F3继续保持打开状态,否则关闭 F3。可见,次过程充分利用太阳光能转化为热能,方便快捷。 ,也许你会问如果没有日照或者日照较弱时,到了晚上我们是否还能洗上热水澡吗?答案是肯定的,不要忘了这款热水器还有一个从系统,这时它就要发挥作用了。热水箱温度为 T1 ,将它和设定值 N 相比较,从而控制是否打开电加热,控制时段为下午,具体过程如下: 若T1<N ,电加热接通;否则,电加热断开,而且,15点~ 20点中的每个小时有下表的关系: 表一时间(时) 温度比较加热值(度) 15T1<35<N 35 16T1<40<N 40 17T1<45<N 45 18T1<50<N 50 19T1<55<N 55 20T1<60<N 60 最终热水箱的温度加热到设定值 N。由此可见,即使没有日照我们照样可以洗上热水澡了。综上所述,太阳能供热控制系统不仅节约而且高度只能化,方便省事,不论日常家居,还是对宾馆、学校等都是最佳选择。 太阳能热水器组成及原理 6 5 4 72 13 2-3 热水器装置简图 1- 集热器 2- 下降水管 3- 循环水管 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。当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,而平板行集热器时直接将太阳辐射传给液体或气体,是一个复杂的传热过程。平板型集热器结构形式很多,世界上已实用的集热器就有直管式、瓦楞式、扁管式、铝翼式等二十多种。 . 太阳能控制器硬件结构根据控制要求,采用 80C51 单片机的智能控制器结构框图如图 1所示。由于本系统运算量不是很大, 没有太多的中间数据需要处理、保存,因此不再外扩数据存储器。仅使用 80C51 内