真空管太阳能热水系统控制模块设计
发布时间：2023-11-20 点击量：45
新系统在结构和外形方面发生了重大变化，与此同时，单片机的引入使系统控制实现了智能化，其内在品质有了质的提升。新系统中几个最具特色的控制功能及其实现方法说明如下：
系统能自动判别天气阴晴，阳光强弱。只有在阳光充足的情况下，系统才间歇启动循环泵，将水箱内的冷水提升至集热管加热，同时将温度已高的热水“顶”回水箱。天气不好或阳光不足时，循环泵停止工作，中断水箱与集热管之间的水循环，否则水箱内温度高的水会被提升到屋顶“散热”，造成电能浪费。同时，自动启动辅助电加热，保证随时供应热水。显然，实现这一功能的关键在于系统如何能自动判别天气阴晴，阳光强弱。曾尝试用控制城市路灯在夜间自动打开的光线传感器作判别信号，但效果不好，原因是光线传感器功能简单，只能判别光线明暗，不能判别光线强弱。
通过对太阳能加热过程的仔细分析，并将本次读入值与上次读入值比较：本次读入值大于上次读入值，说明太阳光线强度正由弱变强，系统正在利用太阳能加温；本次读入值与上次读入值几乎相等，说明太阳光线强度基本恒定；本次读入值小于上次读入值，则说明太阳光线强度正由强变弱。结合其他判别依据，系统很好地实现了自动判别阳光强弱的功能，从而为整个加热系统合理、有序地动作提供了坚实的基础。
系统采用了独特的新型液位自动控制器，能简单、自动、有效地将水箱内水位控制在要求的范围内。以前的太阳能热水器一般装有浮球阀，这种阀体积大，机械部件多，且泡在水中工作，容易出现故障。新设计的系统中，由于水箱置于地面。水箱内存水越多，对地面的压力越大。由此可考虑用放置在水箱外的压力传感器测量液位。根据水箱本身设计尺寸、体积和重量，可以方便地推算出液位与传感器所测压力间的关系。实际使用时，经过简单标定，即可投入使用，其精度足以满足控制要求。
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