太陽(yáng)能熱水器工作原理

太陽(yáng)能熱水器是一種能夠?qū)⑻?yáng)的光能轉(zhuǎn)化成為熱能的一種裝置。陽(yáng)光在穿過(guò)太陽(yáng)能吸熱管的第一層玻璃照射到第二層的黑色吸熱層上，它就能將太陽(yáng)光能中的熱量進(jìn)行吸收。第一層和第二層的玻璃之間是真空隔熱的，因此它的傳熱速度將會(huì)大幅度的減少，這時(shí)被吸收的絕大部分熱量就只能傳送到玻璃管中的水中，這時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)水的加熱。加熱之后的水會(huì)沿著玻璃管的受熱面往上進(jìn)入到保溫儲(chǔ)水桶中，這時(shí)桶內(nèi)的溫度相對(duì)較低的水就會(huì)沿著玻璃管的背光面進(jìn)入到玻璃管中進(jìn)行補(bǔ)充，循環(huán)往復(fù)，使得保溫同桶中的水不斷進(jìn)行加熱。

太陽(yáng)能熱水器組成

上面我們了解過(guò)了太陽(yáng)能熱水器工作原理之后，小編再來(lái)介紹一下太陽(yáng)能熱水器它的組成部件有哪些。太陽(yáng)能也是由多個(gè)部件所組成的電器產(chǎn)品，其中集熱器、保溫水箱、支架等都是太陽(yáng)能的主要部件之一。

集熱器：集熱器是系統(tǒng)中的集熱元件，它的功能相當(dāng)于是電熱水管中的電熱管。太陽(yáng)能集熱器主要利用的是太陽(yáng)的輻射熱量，因此在進(jìn)行工作時(shí)它的加熱時(shí)間只能是在太陽(yáng)照射度達(dá)到一定值的時(shí)候才能進(jìn)行。

保溫水箱：保溫水箱就是一種能夠存儲(chǔ)熱水的容器，通過(guò)集熱管采集到的熱水必須要使用能夠保溫的水箱進(jìn)行儲(chǔ)存，防止熱水熱量的損失。在太陽(yáng)能熱水器中它的容量是指熱水器中可以使用到的水容量，但是卻不包括真空管中的容量。在保溫水箱中它的內(nèi)膽是水箱的重要組成部分，因此內(nèi)膽用材的強(qiáng)度和抗腐蝕性是非常重要的，如今較好的保溫方式就是聚氨脂整體發(fā)泡工藝進(jìn)行保溫。

支架：支架是支撐熱水器和保溫水箱的一個(gè)架子，太陽(yáng)能熱水器使用的支架需要保證其結(jié)構(gòu)的牢固，同時(shí)穩(wěn)定器也要高，通常情況下太陽(yáng)能熱水器它的支架使用都是不銹鋼材質(zhì)制作。

控制部件：太陽(yáng)能要進(jìn)行運(yùn)行，它的控制系統(tǒng)是不能少的，通常太陽(yáng)能熱水器中它的控制器都是自動(dòng)上水、水滿或者是斷水并且顯示出水溫和水位，同時(shí)帶有輔助電熱的太陽(yáng)能熱水器還具有漏電保護(hù)，防干燒的功能。

下面跟小編一起來(lái)看看太陽(yáng)能熱水器電路圖。

太陽(yáng)能熱水器電路圖（一）

太陽(yáng)能熱水器上水自控電路圖

太陽(yáng)能熱水器籮為人工上水，為了防溢，必須有人守候，甚為麻煩。設(shè)計(jì)的自控電路，用電視機(jī)交流關(guān)機(jī)開關(guān)作核心元件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于制作，成本低廉、安全可靠。原理見圖。圖中DF為全自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水電磁閥，線圈DL與K是彩色電視機(jī)的交流電源開關(guān)。變壓器T與Dl、D2、C組成全波整流電路為控制電路提供電源。Q1、Q2組成復(fù)合管，既提高了功率，又增加了放大倍數(shù)。A、B兩端接雙芯線用作電極，雙芯線由溢水管伸入水箱的溢水口附近。需要上水時(shí)，按一下自鎖開關(guān)K，0F即通電上水．上水指示燈LED點(diǎn)亮，此時(shí)Q1、Q2均截止。當(dāng)有水溢出時(shí)，A點(diǎn)經(jīng)水接B點(diǎn)，Q1、Q2導(dǎo)通‘，K中的線圈DL通電，K解鎖復(fù)位，整個(gè)電路自動(dòng)斷電，上水結(jié)束。這就避免了人工守候的麻煩。進(jìn)水電磁閥與原上水閥并接，以便停電時(shí)手動(dòng)上水。

太陽(yáng)能熱水器電路圖（二）

如圖為WTC-AI太陽(yáng)能熱水器電路圖。該太陽(yáng)能熱水器的控制、顯示電路采用三節(jié)5號(hào)電池供電。電路由水位檢測(cè)及報(bào)警電路、水溫檢測(cè)電路組成。當(dāng)水位檢測(cè)一體化探頭置于室外容器中，接通開關(guān)AK時(shí)若水箱中無(wú)水，所有的水位指示燈均不亮（即L1～L4發(fā)光二極管均熄滅）。當(dāng)水位上升至A點(diǎn)時(shí)，③腳和公共點(diǎn)E（電池負(fù)極）通過(guò)水阻相連。③腳電位被拉低，則①腳翻轉(zhuǎn)為低電位，L1（紅燈）亮，指示水位已上升至整個(gè)水箱的5％；繼續(xù)加水，當(dāng)水位依次升至B、C、D點(diǎn)時(shí)，L2（綠燈）、L3（黃燈）、L4（橙燈）依次點(diǎn)亮。此時(shí)，由于IC⑧腳輸出低電位L4亮的同時(shí)，經(jīng)R7拉低S8550、b極電位，S8550導(dǎo)通，觸發(fā)音樂IC2（S一088BD）驅(qū)動(dòng)高響度蜂鳴器Y發(fā)聲提示音。

當(dāng)AK接通后，表M有電流流過(guò)，指示水溫。RT為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，水溫升高，其阻值變小，流過(guò)M指示大。L5為表頭指示背景燈，接通電源即亮，w1、w2為表頭調(diào)校電位器。

WTC-AI太陽(yáng)能熱水器電路圖

太陽(yáng)能熱水器電路圖（三）

8路電熱水器順序延時(shí)開關(guān)控制電路

本文針對(duì)一個(gè)用太陽(yáng)能熱水器和輔助電熱水器來(lái)恒定水溫的8路恒溫電熱水器。此電熱水器天晴時(shí)，靠太陽(yáng)能熱水器提供熱能；天陰下雨時(shí)，靠電熱水器維持水溫，電熱水器一共有8個(gè)，每個(gè)熱水器的功率是9KW，為了減輕合閘時(shí)的負(fù)載，用8只空氣開關(guān)分別控制8個(gè)電熱水器。使用時(shí)，只要開8次空氣開關(guān)，不用時(shí)又要關(guān)8次空氣開關(guān)?？諝忾_關(guān)少了，水溫升的慢，關(guān)少了，浪費(fèi)電。為此，今天本文用89C2051制作了一個(gè)8路電熱水器順序延時(shí)開關(guān)控制器，能夠更好的控制水溫。如下圖所示。

太陽(yáng)能熱水器電路圖（四）

本機(jī)采用專用單片機(jī)SN8P1706實(shí)現(xiàn)。由于SN8P1706的優(yōu)良性能，除了MCU之外僅僅使用少量必需的外圍器件。與通用單片機(jī)相比，無(wú)須擴(kuò)展ADC、顯示驅(qū)動(dòng)電路，不但節(jié)約了硬件成本，也簡(jiǎn)化了電路，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力，軟件任務(wù)也得到了一定的減少。從成本、性能等方面全方位地體貼用戶，這里介紹的低成本、高性能的太陽(yáng)能熱水器控制器為目前性能價(jià)格比最高的方案之一。它不但可以被熱水器生產(chǎn)廠家直接采用，也可以供電子設(shè)計(jì)愛好者設(shè)計(jì)制作參考。

控制器的操作使用方式自然合理。S1用來(lái)切換操作狀態(tài)?？刂破饔小爸苯涌刂啤焙汀?a target="_blank">參數(shù)修改”兩種工作狀態(tài)。按S1鍵顯示“00”，控制器進(jìn)入“直接控制”狀態(tài)，顯示“01”、“02”、“03”、“04”分別表示“設(shè)定水位上限”、“設(shè)定定時(shí)上水時(shí)間”、“設(shè)定定時(shí)加熱時(shí)間”、“設(shè)定加熱溫度”。

進(jìn)入“參數(shù)修改”狀態(tài)后，S2、S3用來(lái)修改規(guī)定的參數(shù)，S1接受本次修改，并切換到下一個(gè)參數(shù)，S4取消本次修改。進(jìn)入“直接控制”后，S2用來(lái)手動(dòng)上水，S3用來(lái)手動(dòng)加熱，S4用來(lái)停止加熱或上水;若水位已經(jīng)超過(guò)設(shè)定水位上限，或水溫已經(jīng)超過(guò)設(shè)定溫度，“直接控制”將不起作用。

設(shè)定水位上限：控制器可以監(jiān)測(cè)6個(gè)水位，上限水位可以由用戶設(shè)置，水位上限設(shè)置范圍為位置3、4、5、6?！　≡O(shè)定定時(shí)上水時(shí)間：每天在規(guī)定時(shí)間檢查水位，并上滿。若設(shè)定時(shí)間為00或大于等于24，則取消自動(dòng)定時(shí)上水。　　設(shè)定定時(shí)加熱時(shí)間：每天在規(guī)定時(shí)間檢查水溫，若水溫低于設(shè)定溫度，則接通電加熱器，將水溫加熱到設(shè)定溫度。若設(shè)定時(shí)間為00或大于等于24，則取消自動(dòng)定時(shí)加熱。

設(shè)定加熱溫度：定時(shí)加熱溫度也可以由用戶設(shè)定，可設(shè)定范圍為20℃～60℃。