太陽能工程熱水器控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：設(shè)計(jì)了一套全自動太陽能工程熱水器控制器。該系統(tǒng)利用低功耗高性能的RISC單片機(jī)AVR作為控制電路的核心實(shí)時(shí)監(jiān)測水溫及水位，可實(shí)現(xiàn)溫度、水位檢測管理，故障及相關(guān)報(bào)警提示等功能，利用E2PROM對設(shè)置的參數(shù)保存，具有斷電記憶功能，斷電后，參數(shù)無須重新設(shè)置。該款全自動太陽能熱水器控制器具有使用方便、穩(wěn)定性高、節(jié)能等特點(diǎn)，實(shí)用性高。
關(guān)鍵詞：工程熱水器；控制器；AVR；控制電路

0 引言
隨著人們生活水平的提高，各種熱水器的使用已相當(dāng)普及，與之相配套的控制儀也相繼問世。然而，目前市場上的各種熱水器控制電路還與理想要求相差甚遠(yuǎn)。消費(fèi)者需要真正的“全自動”控制，以實(shí)現(xiàn)使用的最簡單化，就像家用電視機(jī)、電冰箱一樣，接通電源、設(shè)定完畢就不用再操心了。鑒于國內(nèi)太陽能熱水器市場不斷擴(kuò)大，而與其相配套的控制器卻急需改進(jìn)的情況，研制了這套太陽能熱水器控制器。本文設(shè)計(jì)的太陽能熱水器是以AVR Mega 32單片機(jī)為檢測控制核心，不僅實(shí)現(xiàn)了溫度、水位兩種參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示功能，而且具有溫度設(shè)定與控制功能。控制器可以根據(jù)天氣情況利用輔助加熱裝置使蓄水箱內(nèi)的水溫達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溫度，從而達(dá)到24小時(shí)供應(yīng)熱水的目的。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，該控制器和以往的顯示儀相比具有性價(jià)比高、溫度控制與顯示精度高、使用方便和性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，提高了我國太陽能應(yīng)用領(lǐng)域控制水平，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1 設(shè)計(jì)目標(biāo)與實(shí)現(xiàn)方案描述
1．1 系統(tǒng)原理圖
系統(tǒng)原理圖如圖1所示。其中：W為水位傳感器(壓力式)，包含T2；T1為集熱器頂部溫度傳感器；T2為水箱溫度傳感器，與水位W一體；T3為防凍循環(huán)溫度傳感器(安裝于集熱循環(huán)管路最低溫度點(diǎn))；T4為用水管道溫度傳感器(安裝于用水循環(huán)管路最低溫度點(diǎn))；T5為管道電伴熱溫控傳感器(一般安裝于自來水上水管道，位置可根據(jù)實(shí)際情況而定)；P1為集熱管路循環(huán)泵，亦作為防凍循環(huán)泵；P2為用水管路循環(huán)泵(亦可用電磁閥+自動增壓泵形式)；E1為上水電磁閥(自來水直接進(jìn)水箱補(bǔ)水)；E2為頂水電磁閥(自來水進(jìn)集熱器，頂水入水箱)；EH1為電加熱器；EH2為電伴熱帶(選用)。