基本信息
- 项目名称：
- 太阳能热水器智能温度控制器
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 该系统主要采用温度传感芯片DS18B20，液晶显示器，继电器等主要器件为基础，将主要实现以下功能： 1.室内外水箱温度实时显示：利用DS18B20的连续采集，输出数字信号，实现实时测温。 2.温度可调：在控制板上通过加减按键调节所需出水温度。
- 详细介绍：
- 本系统是基于以AT89S52单片机为控制核心，采用双水箱联合供水工艺的太阳能智能恒温供水控制器，主要包括时间显示部分，水位采集与水位显示部分，温度采集及温度显示部分，辅助电加热控制部分，电磁阀控制混水温度控制部分（核心部分）。核心技术为：提高温度控制的精确度，在洗浴室内增设室内水箱，当光照较强时，室外水箱中水温一般高于预设温度(洗浴温度)，我们用单片机控制电磁阀将室外水箱内的水先注入室内水箱至一定高度，之后采用冷热交替注入法动态控制水温在设定温度的±1℃范围之内。当光照较弱时，一般达不到预设温度，将室外水箱的温水注入室内水箱一定高度后系统可自动启动电加热，加热室内水箱内的水至预设温度，加热完毕时由单片机控制自动断电并由蜂鸣器提醒。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 太阳能热水器智能温度控制器结合传感技术及自动控制技术，单片机技术等多学科的发明制作，进行了反复的改进设计与实验，对现有的太阳能热水器加热机制和控制机制的不足进行了完善，更便于用户使用。 老式太阳能热水器汲取了太阳能安全环保的优点，但适用范围和环境条件制约很大，在阳光不是很充足的广大北方地区以及在阴雨时间其功能就显得捉襟见肘。市场上一般的辅助电加热一般放置在太阳能热水器水箱内，加热时间需用户自己控制，不能自动断电。能够自动控制加热时间的装置，生产厂家在设计时一般将加热最终温度设置为一固定值（大多为75℃），不能人为控制，这样会在需要量少时导致浪费电能。在温度调节及控制方面，手工调整水温时，不易准确控制温度，忽冷忽热，影响洗浴舒适度。 我们的改善及进步之处在于，无论室外天气、光照如何，用户都可以按照意愿持续使用精确度很高的恒定温度的热水。并且是最大可能的利用太阳能，节约电能。将传统的手动控制改善为单片机自动控制。
科学性、先进性
- 太阳能热水器智能温度控制器结合传感技术及自动控制技术，单片机技术等多学科的发明制作，进行了反复的改进设计与实验，对现有的太阳能热水器加热机制和控制机制的不足进行了完善，更便于用户使用。 老式太阳能热水器汲取了太阳能安全环保的优点，但适用范围和环境条件制约很大，在阳光不是很充足的广大北方地区以及在阴雨时间其功能就显得捉襟见肘。市场上一般的辅助电加热一般放置在太阳能热水器水箱内，加热时间需用户自己控制，不能自动断电。能够自动控制加热时间的装置，生产厂家在设计时一般将加热最终温度设置为一固定值（大多为75℃），不能人为控制，这样会在需要量少时导致浪费电能。在温度调节及控制方面，手工调整水温时，不易准确控制温度，忽冷忽热，影响洗浴舒适度。 我们的改善及进步之处在于，无论室外天气、光照如何，用户都可以按照意愿持续使用精确度很高的恒定温度的热水。并且是最大可能的利用太阳能，节约电能。将传统的手动控制改善为单片机自动控制。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 模型
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 太阳能热水器智能温度控制器在洗浴期间可以使水温保持在37-42℃的舒适水温;，且洗浴前可通过设置键和温度加减键任意设定水温，调配需要的热水量实现节能节水，在太阳能热水器和电加热的基础上进行水温控制实现了水温的可控性和稳定性。从而使用户用水不受天气影响。 适应范围：在中小型宾馆、学校、机关、城市及农村居民住宅区等可以安装太阳能的地方，都可以配备该控制器以提供水温恒定的生活用水，由于其可以弥补太阳能热水器的一些不足，必将提升太阳能热水器使用的满意度，太阳能热水器将迎来更大的市场，同时该控制器也将得到空前广泛的应用。
同类课题研究水平概述
- 目前,国内已有诸多企业对热水器的恒温控制系统进行研究开发并且已经有相关的产品问世，例如海尔公司开发研制的：恒温燃气热水器控制器，申请号/专利号： 201010140995 本发明公开了一种恒温燃气热水器控制器，其特征在于包括单片机、燃气阀驱动／检测电路、点火器控制／火焰检测电路、风机驱动／反馈电路、燃气比例阀驱动／检测电路、风压检测电路、水流量传感器电路、入水／出水温度传感器电路、过热保护电路；燃气阀驱动／检测电路又包括燃气阀驱动电路和阀检测电路；点火器控制／火焰检测电路又包括点火器控制电路、火焰检测电路；本发明的目的是为了克服现有控制器控制精度低、容易出现故障、抗干扰能力差的不足，而提供的一种控制可靠、故障率极低、无电流冲击的恒温燃气热水器控制器。 申请日：2010年03月30日 公开日：2010年08月25日 授权公告日： 申请人/专利权人：中山华帝燃具股份有限公司 申请人地址：广东省中山市小榄镇工业大道南华园路1号 发明设计人：黄启均;罗岚;毛远明 专利代理机构：中山市科创专利代理有限公司 代理人：谢自安 专利类型： 发明专利 分类号：F24H9/20 上海林内热水器公司推出一种当前市场上最先进的高负荷、大容量的11~16升恒温燃气热水器，受到消费者的极大关注。该产品具有国际特许专利的燃气低压智能适应、智能化数码恒温设定等，至少领先国内同类产品4-5年以上的技术性能和36种先进的安全保护装置（如排气逆风自动增大转速及熄火保护、不完全燃烧检测保护、防烫伤温度锁定、故障自我诊断、防冻装置、煤气阀门双层保险装置等）。该产品最大特点是用户自己设定出水温度并数码显示，无论进水、进气状态如何变化，出水温度与设定温度始终保持在±1°C波动范围之内.该产品可配三个遥控器,在三个不同浴室及厨房分别遥控热水器,同时供应三个用水点用水,是名副其实的家庭快速热水供应中心。 但是这些产品绝大多数都是针对电热水器和燃气热水器的，而在国内外对于太阳能的专门的温度控制系统现在还基本是上处于空白状态。为此，我们设计了这样一个太阳能热水器温度控制系统。该控制系统操作方便、功能完善、系统稳定，值得大面积推广。
