CN103277926B - 太阳能热水器的自动补水控制器 - Google Patents

Abstract

一种太阳能热水器的自动补水控制器，涉及到一种太阳能热水器的控制器，其特征是信号输入端a连接到非门a的输入端，信号输入端b连接到非门b的输入端，信号输入端c连接到非门c的输入端，或门的输出端连接到限流电阻b，限流电阻b连接到三极管b的基极，三极管b的集电极连接到继电器b的线圈，与门d的输出端通过限流电阻a连接到三极管a的基极，三极管a的集电极连接到继电器a的线圈，继电器a的开关动触点连接到输出端a和输出端b，继电器b的开关动触点连接到输出端c。本发明在使用太阳能热水器时，采用自动补水方式，使用更方便和可靠。

Description

太阳能热水器的自动补水控制器

技术领域

本发明涉及到一种电子电器，特别涉及到一种太阳能热水器的控制器。

背景技术

太阳能是一种取之不尽，用之不竭的自然再生能源，，是所有人都能够分享到的洁净能源。当前，人类对太阳能的利用，已经取得了显著进展，特别是在太阳能热水器领域，应用非常普及。太阳能热水器包括玻璃真空集热管和保温水箱，通常都安装在屋顶上，玻璃真空集热管直接连接在保温水箱上，保温水箱通过管道连通到用户室内的热水龙头上。由于屋顶安装条件的局限及屋顶空间资源的限制，使得屋顶保温水箱的容积不够大，影响了玻璃真空集热管的集热效率，当阳光充足时，使得太阳能热水器不能充分利用太阳能，造成资源浪费，同时，屋顶保温水箱内有限的热水还不能满足大户多人使用的要求。

本申请人提交的申请号为2013102347854的专利申请文件中，公开了一种自动补水的太阳能热水器地面水箱系统，配合屋顶水箱储热，使太阳能热水器具有足够的容积来吸纳玻璃真空集热管交换的热量，以提高玻璃真空集热管的集热效率，采用自动补水方式，使得使用更方便和可靠，与通常的不设地面水箱的太阳能热水器相比，本申请实现了更充分利用太阳能资源，使太阳能热水器制备更充足的热水来满足大户多人使用的要求，并且适合宾馆饭店和生产单位使用。

现有的自动补水器及自动控制装置都不适合应用在太阳能热水器地面水箱系统中，自动补水的太阳能热水器地面水箱系统需要一种适配的自动补水控制器。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合太阳能热水器地面水箱系统应用的自动补水控制器，免除用户人工补水的烦恼，使太阳能热水器能发挥更大效率，充分利用太阳能资源。

本发明的一种太阳能热水器的自动补水控制器，其特征是控制器的壳体内有电路板，电路板上的电路结构为：电源相线输入端（L）分别连接到整流变压器（TC）的第1端、继电器a的开关（K1’）的静触点和继电器b的开关（K2’）的静触点，电源零线输入端（N1）分别连接到零线接口（N2）和整流变压器（TC）的第2端，整流变压器（TC）的第3端和第4端分别连接到桥式整流电路（VD3）的二个交流输入端，桥式整流电路（VD3）的负极连接到地端，桥式整流电路（VD3）的正极连接到滤波电容a（C1）的正极和稳压电路（IC9）的第1端，滤波电容a（C1）的负极和稳压电路（IC9）的第2端连接到地端，稳压电路（IC9）的第3端连接到滤波电容b（C2）的正极，滤波电容b（C2）的负极连接到地端，稳压电路（IC9）第3端和滤波电容b（C2）正极的连接点构成控制器的工作电源，工作电源上有电压取样端（VDD）接出；信号输入端a（A）分别连接到傍路电阻a（R1）的第1脚、非门a（IC1）的输入端、与门d（IC7）的第1输入端，傍路电阻a（R1）的第2脚连接到地端，非门a（IC1）的输出端连接到与门a（IC2）的第1输入端，与门a（IC2）的输出端连接到或门（IC8）的第1输入端；信号输入端b（B）分别连接到傍路电阻b（R2）的第1脚、非门b（IC3）的输入端，傍路电阻b（R2）的第2脚连接到地端，非门b（IC3）的输出端分别连接到与门b（IC4）的第2输入端、与门c（IC6）的第1输入端、与门d（IC7）的第3输入端，与门b（IC4）的输出端连接到或门（IC8）的第2输入端；信号输入端c（C）分别连接到傍路电阻c（R3）的第1脚和非门c（IC5）的输入端，傍路电阻c（R3）的第2脚连接到地端，非门c（IC5）的输出端连接到与门c（IC6）的第2输入端，与门c（IC6）的输出端连接到或门（IC8）的第3输入端；或门（IC8）的输出端通过隔离电阻（R5）分别连接到限流电阻b（R6）的第1脚、与门a（IC2）的第2输入端、与门b（IC4）的第1输入端、与门d（IC7）的第2输入端和按钮开关（SB）的静触点，按钮开关（SB）的动触点连接到工作电源的正极；限流电阻b（R6）的第2脚连接到三极管b（VT2）的基极，三极管b（VT2）的发射极连接到地端，三极管b（VT2）的集电极分别连接到继电器b的线圈（K2）的第2脚和钳位二极管b（VD2）的阳极，继电器b的线圈（K2）的第1脚和钳位二极管b（VD2）的阴极连接到工作电源的正极；与门d（IC7）的输出端通过限流电阻a（R4）连接到三极管a（VT1）的基极，三极管a（VT1）的发射极连接到地端，三极管a（VT1）的集电极分别连接到继电器a的线圈（K1）的第2端和钳位二极管a（VD1）的阳极，继电器a的线圈（K1）的第1端和钳位二极管a（VD1）的阴极连接到工作电源的正极；继电器a的开关（K1’）的动触点分别连接到输出端a（Y1）和输出端b（Y2），继电器b的开关（K2’）的动触点连接到输出端c（Y3）。

上述的发明中，由电源相线输入端（L）和电源零线输入端（N1）构成控制器的电源输入接口（1），在电源输入接口（1）上有压紧螺栓a（2）；由输出端a（Y1）、输出端b（Y2）、输出端c（Y3）和零线接口（N2）构成驱动输出接口（6），驱动输出接口（6）上有压紧螺栓b（4）；由信号输入端a（A）、信号输入端b（B）、信号输入端c（C）和电压取样端（VDD）构成水位信号输入接口（9），水位信号输入接口（9）上有压紧螺栓c（8）；按钮开关（SB）的按键（3）从控制器的壳体面板上伸出。

上述的发明中，太阳能热水器的配套部件有屋顶水箱（10）、地面水箱（22）、气罐（19）、电磁换向阀（Y1’）、电磁闸阀（Y2’）、电磁补水阀（Y3’）、止回阀（21）、循环管a（23）和循环管b（25），屋顶水箱（10）下部的出水口（27）通过循环管a（23）和电磁闸阀（Y2’）连接到地面水箱（22）的下部，屋顶水箱（10）上部的排气溢水口（28）通过循环管b（25）和止回阀（21）连接到地面水箱（22）的中部，地面水箱（22）的顶部通过电磁换向阀（Y1’）连接到气罐（19）；在屋顶水箱（10）的排气溢水口（28）上有高水位电极（A’），在地面水箱（22）的上部有中水位电极（B’），在地面水箱（22）的下部有低水位电极（C’）和采样电极（D），自来水管通过电磁补水阀（Y3’）接入地面水箱（22）的下部；控制器上的信号输入端a（A）连接到高水位电极（A’），控制器上的信号输入端b（B）连接到中水位电极（B’），控制器上的信号输入端c（C）连接到低水位电极（C’），控制器上的电压取样端（VDD）连接到采样电极（D），控制器上的输出端a（Y1）连接到电磁换向阀（Y1’）的电磁线圈上，控制器上的输出端b（Y2）连接到电磁闸阀（Y2’） 的电磁线圈上，控制器上的输出端c（Y3）连接到电磁补水阀（Y3’） 的电磁线圈上。

上述的发明中，所述的地面水箱（22）安装部位包括室外的地面上、地下层、技术层、用户所在楼层的阳台或露台上，地面水箱（22）为承压水箱，使用时，地面水箱（22）的工作压力应满足用户热水龙头的使用要求并且等于或小于屋顶水箱（10）的水压，以防止地面水箱（22）的水通过屋顶水箱（10）的排气管（30）排出。

上述发明在具体实施时，气罐（19）上有压力控制器（17）和压缩空气输入接口，压缩空气输入接口连接到气泵（18）的排气出口上，由压力控制器（17）控制气泵（18）的运行或停止；在屋顶水箱（10）上有温控器（29），在循环管a（23）上有循环泵（20），由温控器（29）控制循环泵（20）的运行或停止；在循环管a（23）上有热水供应管（24）接出。电磁换向阀（Y1’）选用三通式的换向阀，电磁闸阀（Y2’）选用常开式的电磁阀，电磁补水阀（Y3’）选用常闭式的电磁阀。

上述的发明使用时，当地面水箱（22）和屋顶水箱（10）的水都加满时，屋顶水箱（10）上的高水位电极（A’）、地面水箱（22）上的中水位电极（B’）、低水位电极（C’）和采样电极（D）都与水接触，采样电极（D）的电压通过水的传导，使高水位电极（A’）、中水位电极（B’）和低水位电极（C’）获得电信号，电信号分别传送到控制器（7）电路中的信号输入端a（A）、信号输入端b（B）、信号输入端c（C），使非门a（IC1）、非门b（IC3）、非门c（IC5）的输入端获得高电平，非门a（IC1）、非门b（IC3）、非门c（IC5）的输出端及与门a（IC2）、与门b（IC4）、与门c（IC6）、或门（IC8）的所有输入端呈低电平，使与门a（IC2）、与门b（IC4）、与门c（IC6）、与门d（IC7）、或门（IC8）的输出端呈低电平，三极管a（VT1）和三极管b（VT2）截止，继电器a的线圈（K1）和继电器b的线圈（K2）因失电而磁力消失，继电器a的开关（K1’）和继电器b的开关（K2’）的触点断开，使电磁补水阀（Y3’）和电磁闸阀（Y2’）的电磁线圈失电，电磁补水阀（Y3’）关闭、电磁闸阀（Y2’）恢复常开状态，系统停止补水。当地面水箱（22）和屋顶水箱（10）的水位下降尚处于低水位电极（C’）以上的水位时，高水位电极（A’）、中水位电极（B’）与水脱离接触，使得非门a（IC1）、非门b（IC3）的输入端为低电平，输出端为高电平，使与门a（IC2）的第1输入端、与门b（IC4）的第2输入端为高电平，但这时与门a（IC2）的第2输入端、与门b（IC4）的第1输入端仍为低电平，因此与门a（IC2）、与门b（IC4）的输出端保持为低电平，这时，与门c（IC6）的第1输入端虽为高电平，但由于低水位电极（C’）仍与水接触，非门c（IC5）的输入端仍为高电平，非门c（IC5）的输出端仍呈低电平，与门c（IC6）的第2输入端仍为低电平，使与门c（IC6）的输出端保持低电平，在与门a（IC2）、与门b（IC4）、与门c（IC6）的输出端同为低电平时，与门d（IC7）、或门（IC8）的输出端仍为低电平，系统保持不补水状态。当地面水箱（22）的水位继续下降至低水位电极（C’）以下，低水位电极（C’）脱离水的接触，使非门c（IC5）的输入端为低电平，输出端为高电平，使得与门c（IC6）的第2输入端为高电平，这时，与门c（IC6）的所有输入端为高电平，与门c（IC6）的输出端转换为高电平，继而或门（IC8）的输出端转换为高电平，使三极管b（VT2）导通，继电器b的线圈（K2）通电，使继电器b的开关（K2’）吸合，输出端c（Y3）便输出驱动电流至电磁补水阀（Y3’）的线圈，使电磁补水阀（Y3’）开启进行补水操作，这时，在控制器电路中，由于或门（IC8）输出端的高电平反馈，使得的与门a（IC2）、与门b（IC4）、与门c（IC6）所有输入端为高电平；当地面水箱（22）的水位上升接触到低水位电极（C’）时，非门c（IC5）的输入端为高电平、输出端为低电平，使得与门c（IC6）的输出端转变为低电平，这时与门a（IC2）、与门b（IC4）的输出端仍为高电平，或门（IC8）的输出端仍为高电平，维持补水操作继续进行；当地面水箱（22）或屋顶水箱（10）其中之一的水位补充到位时，高水位电极（A’）或中水位电极（B’）其中之一仍脱离水的接触，与门a（IC2）、与门b（IC4）其中之一的输出端仍为高电平，使或门（IC8）的输出端仍为高电平，维持补水操作继续进行，直至地面水箱（22）和屋顶水箱（10）的水位补充到位时，高水位电极（A’）、中水位电极（B’）和低水位电极（C’）全部与水接触，使非门a（IC1）、非门b（IC3）、非门c（IC5）的输入端同为高电平，使得与门a（IC2）、与门b（IC4）、与门c（IC6）的输出端同为低电平，或门（IC8）的输出端为低电平，三极管b（VT2）截止，继电器b的线圈（K2）失电导致开关（K2’）的触点释放断开，使电磁补水阀（Y3’）的电磁线圈失电，电磁补水阀（Y3’）关闭，系统停止补水。在补水操作时，自来水通过电磁补水阀（Y3’）进入到地面水箱（22）中，使地面水箱（22）及气罐（19）内的空气压缩，然后通过循环管a（23）对屋顶水箱（10）进行补水，平时，电磁换向阀（Y1’）使地面水箱（22）上部的内空间与气罐（19）导通而关闭排空管（26），使地面水箱（22）内保持设定压力；当屋顶水箱（10）的水位上升至高水位电极（A’）的部位时而地面水箱（22）内的水位未能到达中水位电极（B’）的部位，控制器电路中的非门a（IC1）输入端为高电平、输出端为低电平，同时与门d（IC7）的第1输入端为高电平，非门b（IC3）的输入端仍为低电平、输出端高电平，与门b（IC4）的输出端仍为高电平，或门（IC8）的输出端仍为高电平，电磁补水阀（Y3’）仍开启继续补水，同时，与门d（IC7）的所有输入端为高电平，使与门d（IC7）的输出端为高电平，三极管a（VT1）导通，驱动继电器a的开关（K1’）吸合，使电磁闸阀（Y2’）关闭，停止向屋顶水箱（10）补水，并使电磁换向阀（Y1’）关闭气罐（19）的通路而打开排空管（26）的通路，使地面水箱（22）上部的压缩空气通过排空管（26）泄压，便于地面水箱（22）的水顺利补充到位，当地面水箱（22）的水位补充到位时，中水位电极（B’）与水接触，使非门b（IC3）的输入端为高电平、输出端低电平，与门b（IC4）的输出端转为低电平，与门d（IC7）的第3输入端为低电平，与门d（IC7）、或门（IC8）的输出端同时转变为低电平，三极管a（VT1）和三极管b（VT2）同时截止，继电器a的线圈（K1）和继电器b的线圈（K2）同时失电使开关（K1’）和开关（K2’）的触点同时释放断开，使电磁补水阀（Y3’）关闭，系统停止补水，并使电磁换向阀（Y1’）关闭排空管（26）而恢复与气罐（19）的通路，保持地面水箱（22）上部及气罐（19）的压缩空气的压力为等于或小于屋顶水箱（10）的水压，同时，使电磁闸阀（Y2’）恢复常开状态，循环管a（23）恢复循环。本发明在控制器上有手动补水按键（3），以便在人们不使用热水的时间段里启动补水，待屋顶水箱（10）和地面水箱（22）的水补足后，控制器会自动操作停止补水。屋顶水箱（10）内的水补充足后，经太阳能加热，除作为生活用水提供用户使用外，还作为移热载体应用，把屋顶太阳能热水器吸收的太阳能热量通过循环热交换方式转移到地面水箱（22）中，把地面水箱（22）中的水加热，作为生活用热水提供给用户使用。具体实施时，把屋顶水箱（10）上的温控器（29）的上限温度设置为65℃左右，下限温度设置为55℃左右，由温控器（29）控制循环泵（20）运行和停止，当太阳能热水器吸收太阳能使屋顶水箱（10）内的水温上升到温控器的上限温度时，循环泵（20）运行，把地面水箱（22）的冷水通过循环管a（23）压入屋顶水箱（10）中，使屋顶水箱（10）内的热水通过循环管b（25）进入到地面水箱（22）中，在地面水箱（22）与屋顶水箱（10）之间进行冷、热水交换，交换后，当屋顶水箱（10）内的水温下降到温控器的下限温度时，循环泵（20）停止，待屋顶水箱（10）内的水温再次上升到温控器的上限温度时，循环泵（20）再次运行，周而复始，使地面水箱（22）内的水逐步成为热水。屋顶水箱（10）和地面水箱（22）的热水通过从循环管a（23）接出的热水供应管（24）提供给用户使用，由于地面水箱（22）的压力等于或小于屋顶水箱（10）的水压，当用户使用热水时，首先由屋顶水箱（10）提供，待屋顶水箱（10）的热水用完后，再由地面水箱（22）提供热水，地面水箱（22）内的热水被逐渐消耗后，地面水箱（22）的工作压力会逐渐降低，这时压力控制器（17）会启动气泵（18）向气罐（19）内送入压缩空气，使地面水箱（22）保持设定的工作压力。

通常，太阳能热水器安装在建筑物的屋顶上，太阳能热水器的真空玻璃管集热器直接连接在屋顶水箱上，由于屋顶水箱的容积有限，当阳光充沛时，屋顶水箱内的水温很容易达到80℃以上，屋顶水箱内的水在80℃以上时，真空玻璃管集热器吸收太阳能的能力将大大降低，屋顶水箱内的水温上升很慢，当屋顶水箱内的水温上升到真空玻璃管集热器的管壁温度而到达平衡点时，太阳能热水器将不能吸收太阳能。因此，屋顶水箱内的水温在65℃以下时，太阳能热水器吸收太阳能的效率很高，申请号为2013102347854的专利采取在地面设置水箱的措施，通过循环方式把屋顶水箱内的热能移入到地面水箱中，使屋顶水箱内的水温保持在55～65℃之间，能使太阳能热水器充分吸收太阳能的热量，通过屋顶水箱内的热水载体作用，源源不断的把太阳能热水器吸收的热量交换到地面水箱中。60℃左右的水温是安全水温，不会造成烫伤事故，55～65℃的热水足以满足人们生活使用的要求。

本发明的有益效果是：设计的一种适合太阳能热水器地面水箱系统应用的自动补水控制器，在使用太阳能热水器时，采用自动补水方式，免除用户人工补水的烦恼；与通常的不设地面水箱的太阳能热水器相比，本发明使太阳能热水器地面水箱系统更充分利用太阳能资源，使用更方便和可靠，使太阳能热水器制备更充足的热水来满足大户多人使用的要求，并且适合宾馆饭店和生产单位使用。

附图说明

附图1是本发明的一种太阳能热水器的自动补水控制器的电路图。

附图2是本发明的一种太阳能热水器的自动补水控制器的外视图。

附图3是本发明的自动补水控制器应用在太阳能热水器地面水箱系统的结构图。

图中：R1.傍路电阻a，R2.傍路电阻b，R3.傍路电阻c，R4.限流电阻a，R5.隔离电阻，R6.限流电阻b，C1.滤波电容a，C2.滤波电容b，VD1.钳位二极管a，VD2.钳位二极管b，VD3.桥式整流电路，VT1.三极管a，VT2.三极管b，IC1.非门a，IC2.与门a，IC3.非门b，IC4.与门b，IC5.非门c，IC6.与门c，IC7.与门d，IC8.或门，IC9.稳压电路，K1.继电器a的线圈，K2.继电器b的线圈，K1’.继电器a的开关，K2’.继电器b的开关，SB.手动补水的按钮开关，TC.整流变压器，A.信号输入端a，B.信号输入端b，C.信号输入端c，VDD.电压取样端，L.电源相线输入端，N1.电源零线输入端，N2.零线接口，Y1.输出端a，Y2.输出端b，Y3.输出端c；1.控制器的电源输入接口，2.压紧螺栓a，3.手动补水按键，4.压紧螺栓b，5.安装螺孔，6.驱动输出接口，7.控制器，8.压紧螺栓c，9.水位信号输入接口，10.太阳能热水器的屋顶水箱，11.导线a，12.导线b，13.导线c，14.导线d，15.导线e，16.交流220V供电电源，17.压力控制器，18.气泵，19.气罐，20.循环泵，21.止回阀，22.地面水箱，23.循环管a，24.热水供应管，25.循环管b，26.排空管，27.屋顶水箱的出水口，28.屋顶水箱的排气溢水口，29.温控器，30.排气管，31.导线f，32.导线g，A’.高水位电极，B’.中水位电极，C’.低水位电极，D.采样电极，Y1’. 电磁换向阀，Y2’.电磁闸阀，Y3’.电磁补水阀。 

具体实施方式

实施例1   附图1所示的实施方式中，太阳能热水器的自动补水控制器的电路主要由电源电路、逻辑运算电路、控制输出电路组成，其中，由整流变压器（TC）、桥式整流电路（VD3）、滤波电容a（C1）、稳压电路（IC9）和滤波电容b（C2）构成电源电路，为控制器提供直流为6V的工作电源；由非门a（IC1）、与门a（IC2）、非门b（IC3）、与门b（IC4）、非门c（IC5）、与门c（IC6）、与门d（IC7）、或门（IC8）和外围元件构成逻辑运算电路，为控制输出电路提供提供控制信号；由三极管a（VT1）、三极管b（VT2）、继电器a和继电器b构成控制输出电路，为电磁换向阀（Y1’）、电磁闸阀（Y2’）、电磁补水阀（Y3’）提供驱动电流；电路的结构为：电源相线输入端（L）分别连接到整流变压器（TC）的第1端、继电器a的开关（K1’）的静触点和继电器b的开关（K2’）的静触点，电源零线输入端（N1）分别连接到零线接口（N2）和整流变压器（TC）的第2端，整流变压器（TC）的第3端和第4端分别连接到桥式整流电路（VD3）的二个交流输入端，桥式整流电路（VD3）的负极连接到地端，桥式整流电路（VD3）的正极连接到滤波电容a（C1）的正极和稳压电路（IC9）的第1端，滤波电容a（C1）的负极和稳压电路（IC9）的第2端连接到地端，稳压电路（IC9）的第3端连接到滤波电容b（C2）的正极，滤波电容b（C2）的负极连接到地端，稳压电路（IC9）第3端和滤波电容b（C2）正极的连接点构成控制器的工作电源，工作电源上有电压取样端（VDD）接出；信号输入端a（A）分别连接到傍路电阻a（R1）的第1脚、非门a（IC1）的输入端、与门d（IC7）的第1输入端，傍路电阻a（R1）的第2脚连接到地端，非门a（IC1）的输出端连接到与门a（IC2）的第1输入端，与门a（IC2）的输出端连接到或门（IC8）的第1输入端；信号输入端b（B）分别连接到傍路电阻b（R2）的第1脚、非门b（IC3）的输入端，傍路电阻b（R2）的第2脚连接到地端，非门b（IC3）的输出端分别连接到与门b（IC4）的第2输入端、与门c（IC6）的第1输入端、与门d（IC7）的第3输入端，与门b（IC4）的输出端连接到或门（IC8）的第2输入端；信号输入端c（C）分别连接到傍路电阻c（R3）的第1脚和非门c（IC5）的输入端，傍路电阻c（R3）的第2脚连接到地端，非门c（IC5）的输出端连接到与门c（IC6）的第2输入端，与门c（IC6）的输出端连接到或门（IC8）的第3输入端；或门（IC8）的输出端通过隔离电阻（R5）分别连接到限流电阻b（R6）的第1脚、与门a（IC2）的第2输入端、与门b（IC4）的第1输入端、与门d（IC7）的第2输入端和按钮开关（SB）的静触点，按钮开关（SB）的动触点连接到工作电源的正极；限流电阻b（R6）的第2脚连接到三极管b（VT2）的基极，三极管b（VT2）的发射极连接到地端，三极管b（VT2）的集电极分别连接到继电器b的线圈（K2）的第2脚和钳位二极管b（VD2）的阳极，继电器b的线圈（K2）的第1脚和钳位二极管b（VD2）的阴极连接到工作电源的正极；与门d（IC7）的输出端通过限流电阻a（R4）连接到三极管a（VT1）的基极，三极管a（VT1）的发射极连接到地端，三极管a（VT1）的集电极分别连接到继电器a的线圈（K1）的第2端和钳位二极管a（VD1）的阳极，继电器a的线圈（K1）的第1端和钳位二极管a（VD1）的阴极连接到工作电源的正极；继电器a的开关（K1’）的动触点分别连接到输出端a（Y1）和输出端b（Y2），继电器b的开关（K2’）的动触点连接到输出端c（Y3）；电路中，按钮开关（SB）为手动补水开关，以便在人们不使用热水的时间段里启动补水，待屋顶水箱（10）和地面水箱（22）的水补足后，控制器会自动操作停止补水。本实施例中，非门a（IC1）、非门b（IC3）、非门c（IC5）、与门a（IC2）、与门b（IC4）、与门c（IC6）、与门d（IC7）、或门（IC8）选用CMOS数字集成电路，其中，非门a（IC1）、非门b（IC3）、非门c（IC5）选用型号为CC40106的带有施密特触发器的六反相器电路，本实施例只使用其中的三组非门，未使用的另三组非门的输入端连接到地端；与门a（IC2）、与门b（IC4）、与门c（IC6）选用型号为CC4081的四2输入与门电路，本实施例只使用其中的三组与门，未使用的另一组与门的输入端连接到地端；与门d（IC7）选用型号为CC4082的双4输入与门电路，本实施例只使用其中的一组与门，使用的一组与门中多余的1个输入端连接到工作电源的正极，未使用的另一组与门的4个输入端连接到地端；或门（IC8）选用型号为CC4072的双4输入或门电路，本实施例只使用其中的一组或门，使用的一组或门中多余的1个输入端和未使用的另一组或门的4个输入端连接到地端；上述集成电路的Vcc电源端连接到工作电源的正极，VSS端连接到地端；稳压电路（IC9）选用型号为7806的集成稳压块；桥式整流电路（VD3）中的二极管、钳位二极管a（VD1）、钳位二极管b（VD2）选用1N4001型号的硅整流二极管；三极管a（VT1）和三极管b（VT2）选用S9013的硅三极管；傍路电阻a（R1）、傍路电阻b（R2）、傍路电阻c（R3）选用300KΩ/0.25W的碳膜电阻；隔离电阻（R5）选用10 KΩ/0.25W的碳膜电阻；限流电阻a（R4）、限流电阻b（R6）选用5KΩ/0.5W的碳膜电阻；滤波电容a（C1）、滤波电容b（C2）选用220uF/16V的电解电容器；继电器a、继电器b选用线圈电压为6V、触点电流为5A的直流继电器；整流变压器（TC）选用初级220V、次级9V的3W整流变压器。

实施例2   附图2所示的实施方式中，太阳能热水器的自动补水控制器由壳体和内电路组成，在壳体上，由电源相线输入端（L）和电源零线输入端（N1）构成控制器的电源输入接口（1），在电源输入接口（1）上有压紧螺栓a（2）；由输出端a（Y1）、输出端b（Y2）、输出端c（Y3）和零线接口（N2）构成驱动输出接口（6），驱动输出接口（6）上有压紧螺栓b（4）；由信号输入端a（A）、信号输入端b（B）、信号输入端c（C）和电压取样端（VDD）构成水位信号输入接口（9），水位信号输入接口（9）上有压紧螺栓c（8）；按钮开关（SB）的按键（3）从控制器的壳体面板上伸出；壳体上有安装螺孔（5）二只；电源相线输入端（L）、电源零线输入端（N1）、信号输入端a（A）、信号输入端b（B）、信号输入端c（C）、电压取样端（VDD）、输出端a（Y1）、输出端b（Y2）、输出端c（Y3）和零线接口（N2）分别连接到内电路的相应接点上。

实施例3   附图3所示的实施方式中，太阳能热水器系统中有控制器（7）、屋顶水箱（10）、地面水箱（22）、气罐（19）、气泵（18）、循环泵（20）、电磁换向阀（Y1’）、电磁闸阀（Y2’）、电磁补水阀（Y3’）、止回阀（21）、循环管a（23）和循环管b（25），屋顶水箱（10）下部的出水口（27）通过循环管a（23）、循环泵（20）、和电磁闸阀（Y2’）连接到地面水箱（22）的下部，在屋顶水箱（10）上有温控器（29），由温控器（29）控制循环泵（20）的运行或停止；在循环管a（23）上有热水供应管（24）接出；屋顶水箱（10）上部的排气溢水口（28）通过循环管b（25）和止回阀（21）连接到地面水箱（22）的中部，地面水箱（22）的顶部通过电磁换向阀（Y1’）连接到气罐（19）；气罐（19）上有压力控制器（17）和压缩空气输入接口，压缩空气输入接口连接到气泵（18）的排气出口上，由压力控制器（17）控制气泵（18）的运行或停止；在屋顶水箱（10）的排气溢水口（28）上有高水位电极（A’），在地面水箱（22）的上部有中水位电极（B’），在地面水箱（22）的下部有低水位电极（C’）和采样电极（D），自来水管通过电磁补水阀（Y3’）接入地面水箱（22）的下部；控制器上的信号输入端a（A）通过导线a（11）连接到高水位电极（A’），控制器上的信号输入端b（B）通过导线c（13）连接到中水位电极（B’），控制器上的信号输入端c（C）通过导线d（14）连接到低水位电极（C’），控制器上的电压取样端（VDD）通过导线e（15）连接到采样电极（D），控制器上的输出端a（Y1）通过导线b（12）连接到电磁换向阀（Y1’）的电磁线圈上，控制器上的输出端b（Y2）通过导线g（32）连接到电磁闸阀（Y2’） 的电磁线圈上，控制器上的输出端c（Y3）通过导线f（31）连接到电磁补水阀（Y3’） 的电磁线圈上；电源相线输入端（L）和电源零线输入端（N1）连接到交流220V供电电源上；导线b（12）、导线f（31）、导线g（32）为双线结构，电磁换向阀（Y1’）、电磁闸阀（Y2’）、电磁补水阀（Y3’）的回路导线连接到零线接口（N2）上。本实施例中，地面水箱（22）设置在室外的地面上，地面水箱（22）为承压水箱；电磁换向阀（Y1’）选用三通式的换向阀，电磁闸阀（Y2’）选用常开式的电磁阀，电磁补水阀（Y3’）选用常闭式的电磁阀。

Claims (3)

1.一种太阳能热水器的自动补水控制器，其特征是控制器的壳体内有电路板，电路板上的电路结构为：电源相线输入端（L）分别连接到整流变压器（TC）的第1端、继电器a的开关（K1’）的静触点和继电器b的开关（K2’）的静触点，电源零线输入端（N1）分别连接到零线接口（N2）和整流变压器（TC）的第2端，整流变压器（TC）的第3端和第4端分别连接到桥式整流电路（VD3）的二个交流输入端，桥式整流电路（VD3）的负极连接到地端，桥式整流电路（VD3）的正极连接到滤波电容a（C1）的正极和稳压电路（IC9）的第1端，滤波电容a（C1）的负极和稳压电路（IC9）的第2端连接到地端，稳压电路（IC9）的第3端连接到滤波电容b（C2）的正极，滤波电容b（C2）的负极连接到地端，稳压电路（IC9）第3端和滤波电容b（C2）正极的连接点构成控制器的工作电源，工作电源上有电压取样端（VDD）接出；信号输入端a（A）分别连接到傍路电阻a（R1）的第1脚、非门a（IC1）的输入端、与门d（IC7）的第1输入端，傍路电阻a（R1）的第2脚连接到地端，非门a（IC1）的输出端连接到与门a（IC2）的第1输入端，与门a（IC2）的输出端连接到或门（IC8）的第1输入端；信号输入端b（B）分别连接到傍路电阻b（R2）的第1脚、非门b（IC3）的输入端，傍路电阻b（R2）的第2脚连接到地端，非门b（IC3）的输出端分别连接到与门b（IC4）的第2输入端、与门c（IC6）的第1输入端、与门d（IC7）的第3输入端，与门b（IC4）的输出端连接到或门（IC8）的第2输入端；信号输入端c（C）分别连接到傍路电阻c（R3）的第1脚和非门c（IC5）的输入端，傍路电阻c（R3）的第2脚连接到地端，非门c（IC5）的输出端连接到与门c（IC6）的第2输入端，与门c（IC6）的输出端连接到或门（IC8）的第3输入端；或门（IC8）的输出端通过隔离电阻（R5）分别连接到限流电阻b（R6）的第1脚、与门a（IC2）的第2输入端、与门b（IC4）的第1输入端、与门d（IC7）的第2输入端和按钮开关（SB）的静触点，按钮开关（SB）的动触点连接到工作电源的正极；限流电阻b（R6）的第2脚连接到三极管b（VT2）的基极，三极管b（VT2）的发射极连接到地端，三极管b（VT2）的集电极分别连接到继电器b的线圈（K2）的第2脚和钳位二极管b（VD2）的阳极，继电器b的线圈（K2）的第1脚和钳位二极管b（VD2）的阴极连接到工作电源的正极；与门d（IC7）的输出端通过限流电阻a（R4）连接到三极管a（VT1）的基极，三极管a（VT1）的发射极连接到地端，三极管a（VT1）的集电极分别连接到继电器a的线圈（K1）的第2端和钳位二极管a（VD1）的阳极，继电器a的线圈（K1）的第1端和钳位二极管a（VD1）的阴极连接到工作电源的正极；继电器a的开关（K1’）的动触点分别连接到输出端a（Y1）和输出端b（Y2），继电器b的开关（K2’）的动触点连接到输出端c（Y3）。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器的自动补水控制器，其特征是由电源相线输入端（L）和电源零线输入端（N1）构成控制器的电源输入接口（1），在电源输入接口（1）上有压紧螺栓a（2）；由输出端a（Y1）、输出端b（Y2）、输出端c（Y3）和零线接口（N2）构成驱动输出接口（6），驱动输出接口（6）上有压紧螺栓b（4）；由信号输入端a（A）、信号输入端b（B）、信号输入端c（C）和电压取样端（VDD）构成水位信号输入接口（9），水位信号输入接口（9）上有压紧螺栓c（8）；按钮开关（SB）的按键（3）从控制器的壳体面板上伸出。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器的自动补水控制器，其特征是太阳能热水器的配套部件有屋顶水箱（10）、地面水箱（22）、气罐（19）、电磁换向阀（Y1’）、电磁闸阀（Y2’）、电磁补水阀（Y3’）、止回阀（21）、循环管a（23）和循环管b（25），屋顶水箱（10）下部的出水口（27）通过循环管a（23）和电磁闸阀（Y2’）连接到地面水箱（22）的下部，屋顶水箱（10）上部的排气溢水口（28）通过循环管b（25）和止回阀（21）连接到地面水箱（22）的中部，地面水箱（22）的顶部通过电磁换向阀（Y1’）连接到气罐（19）；在屋顶水箱（10）的排气溢水口（28）上有高水位电极（A’），在地面水箱（22）的上部有中水位电极（B’），在地面水箱（22）的下部有低水位电极（C’）和采样电极（D），自来水管通过电磁补水阀（Y3’）接入地面水箱（22）的下部；控制器上的信号输入端a（A）连接到高水位电极（A’），控制器上的信号输入端b（B）连接到中水位电极（B’），控制器上的信号输入端c（C）连接到低水位电极（C’），控制器上的电压取样端（VDD）连接到采样电极（D），控制器上的输出端a（Y1）连接到电磁换向阀（Y1’）的电磁线圈上，控制器上的输出端b（Y2）连接到电磁闸阀（Y2’） 的电磁线圈上，控制器上的输出端c（Y3）连接到电磁补水阀（Y3’） 的电磁线圈上。