基于單片機(jī)控制的家用采暖洗浴器設(shè)計

引言
本文所介紹的家用電熱水循環(huán)采暖洗浴器的一項關(guān)鍵技術(shù)是納米材料遠(yuǎn)紅外薄膜電加熱管。用氯化錫、碳酸銀、氯化鐵、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈦、二氧化硅、檸檬酸、乙醇、聚乙二醇、二甲苯、氨以及超細(xì)純硅粉、錫粉等二十余種材料采用化學(xué)法配置以二氧化錫為主要含量的納米凝膠，選用高強(qiáng)度石英玻璃管為底襯，在高溫下進(jìn)行高溫噴涂和提拉烘干，在管外壁瞬間形成厚約 6μm的薄膜層，制成納米二氧化錫電激發(fā)遠(yuǎn)紅外薄膜液體加熱管。管的直經(jīng) 20mm、長 15cm、壁厚 2mm，耐高溫 860℃，承受水壓 0.5MPa，遠(yuǎn)紅外波長 150-250 μm，功率 800W（220V）；將多只加熱管進(jìn)行平行式串聯(lián)組合便制成總功率 0.8kW～12kW的加熱體。在電的激發(fā)作用下，納米材料物質(zhì)原子內(nèi)部的電子產(chǎn)生激烈震蕩，其震蕩的能量以遠(yuǎn)紅外射線的形式輻射出來。水是遠(yuǎn)紅外射線的良好吸收體，水分子、原子自由電荷在遠(yuǎn)紅外射線的作用下劇烈無規(guī)則運動，由于摩擦產(chǎn)生了熱量，使水的溫度快速上升。電熱水循環(huán)采暖洗浴器與使用空調(diào)、電熱器取暖相比，供暖溫度波動小、一次性投資少、供熱面積大、節(jié)省電力；與使用燃油爐、燃?xì)鉅t相比，安全、方便、省力、干凈、無污染、不耗氧；與集體供暖相比，具有使用成本低、靈活方便等特點。同時該系統(tǒng)具有使用單獨管道供水的洗浴功能，不用傳統(tǒng)的容量大的水箱，加熱迅速、 3-10秒后既可使用熱水進(jìn)行洗滌或淋浴，一機(jī)多用，避免重復(fù)投資。
2采暖洗浴器水循環(huán)系統(tǒng)組成
家用電熱水循環(huán)采暖洗浴器的水循環(huán)系統(tǒng)組成如圖1所示。自來水經(jīng)減壓閥將水壓控制在適當(dāng)范圍，經(jīng)獨立的管道分別進(jìn)入采暖和洗浴系統(tǒng)。為使水循環(huán)系統(tǒng)工作良好，增加了體積較小的分水箱、集水箱、膨脹水箱。采暖加熱體的功率需根據(jù)供暖房間總面積的大小來計算，選用不同型號的加熱體。
3采暖洗浴器控制系統(tǒng)組成
采暖洗浴器控制系統(tǒng)的組成如圖2所示。整個系統(tǒng)以 AT89C51單片機(jī)為核心，對水溫、水位、房間溫度等參數(shù)進(jìn)行智能檢測，經(jīng)運算比較，控制相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行通、斷電，進(jìn)行超溫、缺水、漏電等保護(hù)，并進(jìn)行相應(yīng)的聲音報警，以保證系統(tǒng)工作的可靠性。

圖1 采暖洗浴器水循環(huán)系統(tǒng)組成框圖