2.1 系統總體結構設計
排氣管不鏽鋼保溫水箱
圖2-1系統結構圖
圖2-1為系統設計的結構圖，該圖的系統控制原理圖如下圖2-2：
t3t2
f 3熱集
水熱太陽光
f1箱器
t1 d
自來水f2圖2-2 系統控制原理圖
注釋：t1：熱水箱的溫度感測器
t2：迴圈水管中的溫度感測器
t3：集熱器中的溫度感測器
f1：迴圈水閥門
f2：冷水閥門
f3：熱水閥門
此款熱水器利用微機控制主要有以下幾種控制功能：晨水加熱控制、溫水迴圈控制、冷水集熱控制、水箱加熱控制。
1. 早晨水溫控制
由於清晨太陽光較弱，所以太陽能熱水器從系統發揮作用。為了提供溫度不低於30攝氏度的水，熱水器在清晨4-7點之間對水箱進行電加熱，具體控制過程如下：
首先，關閉冷水閥門f2和迴圈水閥門f1，然後微機開始進行水箱的溫度採集，同時進行溫度的比較，當水箱的溫度小於30攝氏度時，電熱器d接通進行加熱，同時微機繼續對熱水箱的溫度進行採集。當溫度加熱到大於30攝氏度時電熱器斷開，如此反覆迴圈保證了溫度的穩定。
2. 迴圈水集熱過程
早晨水溫控制之後（7～9點），設定當日的水箱溫度n（由兩位bcd次齒輪開關設定），輸入微機，再利用微機控制系統，通過太陽光能對熱水箱加熱以達到理想溫度n。具體控制過程如下：
開啟迴圈閥門f1，關閉冷水進水閥門f2，熱水閥門f3處於空控狀態。然後開始比較溫度，若（t3-t1>5攝氏度，t2>t1）為止。如若t1=n，那麼迴圈水集熱過程結束，進入冷水集熱控制過程。
3. 冷水集熱控制
此時熱水箱溫度已達到了n，冷水要進入太陽能集熱器，這時溫度為t3，和當日的設定溫度值相比較，若t3>n則將已加熱的水送入熱水箱，每天的控制時段大概為9點～20點。具體控制過程如下：
關閉迴圈水閥門f2，開啟冷水閥門f2，熱水閥門f3處於可控狀態。若t3>n，開啟熱水閥門f3並將保持一段時間，若t3n閥門f3繼續保持開啟狀態，否則關閉f3。可見，次過程充分利用太陽光能轉化為熱能，方便快捷。
4. 水箱加熱控制
此時，也許你會問如果沒有日照或者日照較弱時，到了晚上我們是否還能洗上熱水澡嗎？答案是肯定的，不要忘了這款熱水器還有乙個從系統，這時它就要發揮作用了。熱水箱溫度為t1，將它和設定值n相比較，從而控制是否開啟電加熱，控制時段為下午，具體過程如下：
若t1表一
時間（時溫度比較加熱值（度）
15t1<3516t1<4017t1<4518t1<5019t1<5520t1<60最終熱水箱的溫度加熱到設定值n。由此可見，即使沒有日照我們照樣可以洗上熱水澡了。
綜上所述，太陽能供熱控制系統不僅節約而且高度只能化，方便省事，不論日常家居，還是對賓館、學校等都是最佳選擇。
2.2太陽能熱水器組成及原理65
472132-3 熱水器裝置簡圖
1-集熱器 2-下降水管 3-迴圈水管
4-補給水箱 5-上公升水管 6-自來水管 7-熱水出水管
熱水器主要由集熱器、迴圈管道和水箱等組成，圖中為典型的熱水器裝置圖。圖中集熱器1按最佳傾角放置，下降水管2的一端與迴圈水箱3的下部相連，另一端與集熱器1的下集管接通。上公升水管5與迴圈水箱3上部相連，另一端與集熱器1的上集管相接。
補給水箱4供給迴圈水箱3所需的冷水。
當集熱器吸收太陽輻射後，集熱器內溫度上公升，水溫也隨之公升高。水溫公升高後，水的比重減輕，便經上公升水管進入迴圈水箱上部。而迴圈水箱下部的冷水比重較大，就由水箱下流到集熱器下方，在集熱器內受熱後又上公升。
這樣不斷對流迴圈，水溫逐漸提高，直到集熱器吸收的熱量與散失的熱量相平衡時，水溫不再公升高。這種熱水利用迴圈加熱的原理，因此又稱迴圈熱水器。
集熱器是一種利用溫室效應，將太陽能輻射轉換為熱能的裝置，該裝置與一般熱水交換器不一樣，熱交換器通常只是液體到液體，或是液體到氣體的熱交換過程，而平板行集熱器時直接將太陽輻射傳給液體或氣體，是乙個複雜的傳熱過程。平板型集熱器結構形式很多，世界上已實用的集熱器就有直管式、瓦楞式、扁管式、鋁翼式等二十多種。
3.1.太陽能控制器硬體結構
根據控制要求，採用80c51微控制器的智慧型控制器結構框圖如圖1所示。由於本系統運算量不是很大， 沒有太多的中間資料需要處理、儲存，因此不再外擴資料儲存器。僅使用80c51 內部ram已完全能夠滿足要求。
系統的硬體介面電路包括：控制器實時時鐘介面電路，蓄水箱溫度和水位檢測介面電路、設定鍵和序列顯示介面電路、看門狗和復位介面電路以及繼電器輸出介面電路等。
圖3-1 太陽能控制器硬體結構圖
3.2. 控制器實時時鐘介面電路
為實現熱水器24小時**熱水的目的，控制器必須有乙個實時時鐘來為系統提供準確的基準時間；在軟體設計上則要實時地讀出當前時間，同設定時間比較，以決定系統工作狀態。本系統採用美國dalla s半導體公司最新推出的時鐘晶元ds12887，該晶元採用cmos 技術，把時鐘晶元所需的晶振和電池以及相關的電路整合到晶元內部，並與mc146818管腳完全相容。ds12887晶元具有微功耗、外圍介面簡單、精度高，工作穩定可靠等優點。
它與80c51微控制器的介面電路見下圖3-2。85v
5.1k
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c圖3-2 ds12887與微控制器介面電路
模式選擇腳mot接地， 選擇in tel時序。ds12887 的高位位址用80c51 的p2.4 選擇，則時鐘晶元的高8位位址為efh，而其低8 位位址則由晶元內部各單元的位址來決定(00h～80h)，ds12887 的中斷輸出端irq 接上拉電阻，同80c51中斷線in to相連，為微控制器提供中斷訊號。
sqw埠程式設計為2hz方波輸出，經二分頻後，驅動兩個led發光二極體作為時鐘的秒閃爍顯示。
3.3.水位檢測和溫度檢測介面電路
蓄水箱水位和溫度檢測部分是實現溫度智慧型控制的重要環節，只有準確地檢測出水位和溫度，才能通過軟體計算提前開始輔助加熱的預加熱時間。要實現輔助加熱提前時間的精確計算，最好是採用連續液位感測器，但考慮系統成本，本設計仍採用分段式液位感測器(通過軟體來提高精度)，在水位顯示上也仍採用分段顯示。水位檢測部分的硬體連線如圖3所示。
太陽能熱水器工作原理及太陽能熱水器報價
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一太陽能熱水器工作原理
作者徐江一帆 太陽能熱水器便是太陽能成果應用中的一大產業，它為百姓提供環保 安全節能 衛生的新型熱水器產品，太陽能熱水器就是吸收太陽能的輻射熱能，加 熱冷水提供給人們在生活 生產中使用的節能裝置。太陽能熱水器工作原理可以看看其系統組成。系統組成 集熱器 系統中的集熱元件。其功能相當於電熱水器中的電熱...
太陽能熱水器知識
solar water heater 中國濟南清華太陽能廠目錄 一 太陽能熱水器概念及原理 二 太陽能熱水器的組成以及製造材料 三 太陽能熱水器技術的發展 四 太陽能熱水器市場分析 1.基本知識 2.選購常識 3.安裝常識 4.使用常識 六 家用太陽能熱水器選購指南 七 專家分析燃氣電太陽能熱水器使...