太阳能热水器水位和温度自动控制装置设计-论文.pdf

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1、第32卷第3期河南科学Vol_32No．32014年3月HENANSCIENCEMar．2014文章编号：1004—3918(2014)03—0393—03DOI．10．13537~．issn．1004—3918．2014．03．019太阳能热水器水位和温度自动控制装置设计任飞，秦玉伟(渭南师范学院物理与电气工程学院，陕西渭南714099)摘要：针对恶劣天气下，太阳能热水器水温无法满足用户需要的缺陷，设计了一种太阳能热水器自动控制装置．该装置能够自动监测热水器水箱的水位和水温，实现自动上水和加热功能．实验结果表明，该装置性能可靠，

2、能够在水满后自动停止上水，达到设定温度后自动停止加热．该装置结构简单，功耗低，因而可用于新一代太阳能热水器．关键词：水温；水位；智能控制中图分类号：TH741文献标识码：ADesignofWaterLevelandTemperatureAutomaticControllingDeviceinSolarWaterHeaterRenFei，QinYuwei(SchoolofPhysicsandElectricalEngineering，WeinanNormalUniversity，Weinan714099，ShaanxiChina)A

3、bstract：Consideringthatthewatertemperatureofthesolarwaterheatercannotmeettheneedsoftheusersinthebadweather，aautomaticcontrollingdeviceofsolarwaterheaterisdesigned．Thedevicecanpumpandheatwaterautomaticallybymonitoringthewaterlevelandwatertemperatureintheheatertank．Thee

4、xperimentalresultsshowthatthedevicehasreliableperformance．Itcanautomaticallystoppumpingafterthewaterfilledwithtank，morever，andcanstopheatingautomaticallyafterwaterreachedthesettedtemperature．Thedevicehassimplestructure，lowpowerconsumption，andthuscanbeusedforanewgenera

5、tionofsolarwaterheater．Keywords：watertemperature；waterlevel：intelligentcontrolling随着地球上煤、石油、天然气的储量日益减少，能源危机逐步显现，环境污染已威胁着人类生态平衡，而太阳能作为取之不尽，用之不竭的能源，其开发和利用引起科研工作者的广泛关注口1．太阳能热水器是一种利用太阳光加热的热水器，不会对环境造成任何破坏，并且技术成熟、造价低廉，能够给人们提供不消耗能源、绝对安全的热水，因而广受人们的欢迎．纯净水几乎是不导电的，但自然界存在的水以及人们日常

6、使用的水都含有一定的钙、镁等离子，因此使水有了导电性．针对恶劣天气，如出现连续阴雨天气的时候，太阳能热水器无法利用太阳能加热，水温无法满足人们需要的情况，增加了辅助电加热装置，并利用水的导电性设计了水位检测，从而实现了太阳能热水器水位和温度的自动控制．1工作原理在太阳能热水器水箱底部和顶部设置两个水位刻度，利用水位传感器对不同水压值进行检测，并根据所得的水压值进行自动上水控制．首先取得热水器水箱底部和顶部两个水位刻度处的水压值．若检测到的水压值低于热水器水箱底部刻度处的水压值，则红灯亮，表示缺水并控制继电器工作，对热水器水箱自动上

7、水；若水压高于顶部刻度处的水压值，则绿灯亮，表示水满并控制继电器工作，停止上水．检测水压值的同时，利用温度传感器检测水箱内部的水温，并由LCD液晶显示．根据个人实际需要，若采集的水温低于设定收稿日期：2013-12-24基金项目：渭南师范学院大学生创新计划项目(13XK076)；陕西省军民融合研究基金项目(13JMR18)作者简介：任飞(1992一)，男，陕西宝鸡人，主要研究方向为电气工程及其自动化通信作者：秦玉伟(1979一)，男，山东诸城人，讲师，博士，研究方向为传感器与光电检测技术．394河南科学第32卷第3期温度值，用电磁

8、继电器控制加热器进行加热，此时红灯亮，反之绿灯亮，表示停止加热．该装置主要由控制器、液晶显示模块、水温检测模块、水位采集模块以及显示和指示模块组成，结构如图1所示．区]==图1装置结构框图Fig．1Theschematicdiagramofdevi