太阳能热水器控制电路的设计毕业论文
44页1、南通纺织职业技术学院毕业设计(论文) 太阳能热水器控制电路的设计毕业设计(论文) 太阳能热水器控制电路的设计 班 级 专 业 应用电子技术 教 学 系 指导老师 I南通纺织职业技术学院毕业设计(论文) 太阳能热水器控制电路的设计摘 要针对太阳能热水器存在着受季节和天气的影响、提供的热水量不够、不能实现全年正常使用的不足,设计了一种智能型太阳能热水器控制器。该控制器是在现有太阳能热水器的基础上开发的,该系统利用单片机实时监测水温及水位。用水时,若日晒水温达不到设定值,单片机控制电加热器自动补温至设定温度,无须人为控制加热时间;缺水时能自动上水到设定值,不必全部加满。在无光照阴雨天或寒冷季节进行辅助电加热,且温度可由用户设置。关键词:太阳能热水器 控制器 单片机目 录摘 要I目 录II1 绪 论11.1 太阳能热水器的应用及意义11.2 太阳能热水器的发展状况及市场竞争分析22 设计思路及要求32.1 设计的思路32.2 本设计的目的及要求33 系统总体设计33.1 系统原理框图33.2 控制系统的组成及工作原理44 硬件功能模块的设计74.1 单片机系统74.2 水温测量电路84.3 水
2、位测量电路104.4 实时时钟电路124.5 显示电路134.6 电源电路154.7 键盘电路164.8 自动上水和报警电路184.9 辅助电加热电路195 软件部分的设计205.1 软件的总体设计205.2 温度检测205.3 实时时钟206 结束语24致 谢25参考文献26附 录27附录1:源程序27附录2:总原理图411 绪 论1.1 太阳能热水器的应用及意义众所周知,太阳能是取之不尽,用之不竭,没有污染的巨大能源。随着世界上煤、油、气的储量日益减少,能源危机已增长,环境的危机已威胁着生态平衡,太阳能开发利用的课题已提到人类的面前,有人预测:二一十世纪太阳能将由辅助能源上升为主要能源,但由于太阳能的分散性、季节性和地区性又给太阳能利用带来重重困难,有些技术难点尚未突破,产品造价偏高。因而尚未被人们大规模的使用。在太阳能热利用技术中,太阳能热水器是技术上比较成熟、造价比较低廉的产品,同时给人民提供不耗能源、保护环境、绝对安全的热水而受到人们的欢迎。我国从“六五”计划期间开始推广太阳能热水器,到目前全国已有250万平方米采光面积的太阳能热水器,厂家又几家发展到全国约有180家左右,是
3、目前世界上推广最大的国家之一,而且形成了规模,形成了中国特色的太阳能企业,有中国太阳能协会为中心,以中国农村能源企业协会太阳能热利用专业委员会为中心,制定了产品标准、测试条件、产品合格证颁发等一系列措施。世界各国的太阳能热水器生产发展也很快。例如:澳大利亚政府规定,在北部地区新建房屋一定要设置太阳能热水器,西澳大利亚已有25%的新住宅安装了太阳能热水器。国内外太阳能热水器使用量增长如此之快,其根本原因是:能源问题、环保问题是当今世界面临的主要问题之一。太阳能热水器是节能、环保产品,故受到广泛重视,发展极快,预计今后每年将以15%至20%的速度发展。根据理论计算及实际应用证明,太阳能热水器每平方米光面积一年可节约标准煤200-300公斤节电1500度,或节约液化气180公斤,设计可以参考以下的几个意见:在设计民用建筑时,若此地区没有集中热水供应,可给用户安装太阳能热水器,以提供热水,提高住房的档次,在设计时将冷、热水线预埋,以平均每套住宅建筑面积65平方米计算,工程造价大约每平方米增加18-20元。在设计工厂浴室时,可考虑采用太阳能热水系统,每平方米采光面积产热水100升计算,100平方
4、米太阳能热水系统可产热水10吨,每人每次标准用水40升,可解决250人的洗浴用水。作为工厂中低温工业热水,可根据当地各种各样的不同条件予以特殊设计。采用太阳能热水器与电热水器、燃气热水器相比,还具有绝对安全,最为卫生的特点,在电费,液化气、煤气价格较高的地区,用户1-3年及收回投资,在这以后提供的热水是免费的。太阳能热水器的推广应用及经济效益据不完全统计,迄今全国太阳能热水器累计安装使用总量以达300万平方米以上,所以该控制器具有使用方便、性价比高、工作可靠、精度高等特为太阳能热水器的进一步推广具有积极的推动作用。1.2 太阳能热水器的发展状况及市场竞争分析目前,中国已经成为世界上最大的太阳能热水器生产国,年产量约为世界各国之和,已经有一百多家太阳能热水器生产厂,但是与之配套的太阳能热水器控制器却一直处在研究与开发阶段。这种控制器只具有温度和液位显示功能,而且分段显示,温度显示误差为10%,水位显示误差为25%,这种显示器不具有温度控制功能,当由于天气原因而光强不足时,就会给热水器用户带来不便;即使热水器具有辅助加热功能,由于加热时间不能控制而产生过烧,从而浪费大量的电能,本文设计的太
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