CN203731700U - 电热水器控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动控制技术，具体的说是涉及一种电热水器控制装置。本实用新型的电热水器控制装置，包括数据处理模块、控制模块和温度测量模块，所述控制模块和温度测量模块分别与数据处理模块连接，其特征在于，还包括水位测量模块，所述水位测量模块与数据处理模块连接。本实用新型的有益效果为，有效减少电热水器重复烧水的次数，避免形成千滚水，同时极大的节约了能源。本实用新型尤其适用于电热水器。

Description

电热水器控制装置

技术领域

本实用新型涉及自动控制技术，具体的说是涉及一种电热水器控制装置。

背景技术

电热水器是目前常用的加热饮用水的设置，普遍使用于各种场合，如在学校等大型公共场合的大电热水器，已经用于办公室等小型公共场合的小电热水器。目前的电热水器的工作原理为：只要检测到水箱内温度低于指定温度，电热水器就开始加热直至到达最高温度，如此不断循环，无论是否有人使用，电热水器都在工作，对于如学校这种使用大型电热水器的场合，在深夜无人使用开水机的时间段进行反复加热会浪费大量电能。因此目前的电热水器存在的问题是：无论是否有人使用，一旦水温低于下限温度，水箱即开始加热，导致在反复加热的无效烧水过程中，大量电能被浪费；另一方面，电热水器重复烧水次数增多，形成千滚水，饮用该水会损害人体健康。

实用新型内容

本实用新型解决的，就是针对上述技术问题，提出一种能够减少无效重复烧水次数，节约电能的电热水器控制装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：电热水器控制装置，包括数据处理模块、控制模块和温度测量模块，所述控制模块和温度测量模块分别与数据处理模块连接，其特征在于，还包括水位测量模块，所述水位测量模块与数据处理模块连接。

本实用新型总的技术方案，通过在传统的电热水器的基础上，增加水位测量模块，通过水位测量模块检测电热水器内水位的变化，并将测量得到的信号传递到控制模块，控制模块根据水位变化信号以及温度变化信号来控制电热水器是否加热。

具体的，所述数据处理模块为单片机，所述控制模块为继电器，所述温度测量模块为温度传感器，所述水位测量模块由电容检测器和555时基电路组成。

本方案中，采用单片机的优点在于单片机是一种常用的应用技术成熟的微控制器，性能稳定并适用于各种微控制场合。采用单片机的弱点控制电热水器的强电，继电器是一种优选的方案。本方案中水位测量的原理为采用电容检测器检测电热水器中水的电容，将电容出入555时基电路后转化为矩形波输入单片机，单片机测定矩形波频率可得出此时的液体高度。

具体的，所述温度传感器为防水型DS18B20。

具体的，还包括显示模块和输入模块，所述显示模块和输入模块分别与单片机连接，所述显示模块为液晶显示屏，所述输入模块为键盘。

进一步的，还包括多个加热器，所述加热器与继电器连接。

本方案的优点在于，多个加热器可使电热水器适用于更多的场合，如需要部分快速加热，则将一个加热器置于水量较少的环境，使该环境中水实现快速加热。

本实用新型的有益效果为，有效减少电热水器重复烧水的次数，避免形成千滚水，同时极大的节约了能源。

附图说明

图1为本实用新型结构的逻辑示意框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，详细描述本实用新型的技术方案：

如图1所示，本实用新型的电热水器控制装置，包括数据处理模块、控制模块、温度测量模块、水位测量模块、显示模块、输入模块和加热器，其中控制模块、温度测量模块、水位测量模块、显示模块、输入模块和加热器分别与数据处理模块连接。

本实用新型的工作原理为：数据处理模块同时接收温度测量模块和水位测量模块采集的数据，根据采集的数据判断热水器内水的水量和温度是否发生变化，如果温度和水量均发生变化，则通过控制装置控制加热器进行加热，如果温度发生变化而水量未发生变化，则控制控制模块断开加热器，避免重复加热，同时通过显示模块将温度显示出来，还可通过输入模块设定判断时间。和现有技术的区别在于，本实用新型的方案不仅仅通过温度变化判断是否进行加热，还要根据水位是否变化判断是否加热，从而有效的避免了在无人使用的情况下电热水器重复加热。

实施例：

以大型电开水箱为例，本例采用的控制装置中，数据处理模块为80C52单片机、控制模块采用SRD-05VDC-SL-C继电器、温度测量模块采用防水型DS18B20、水位测量模块采用多跟铜棒构成电容检测器和555时基电路连接、显示模块采用DS1602液晶显示屏、输入模块采用键盘。

本例的工作原理为：

80C52单片机实时接收DS18B20和555时基电路输入的采样信号，单片机内部预设有温度值，如果采集得到的温度值小于预设值，则单片机控制继电器打开加热器进行加热，同时对采集到的水位值进行判断，如果水位值在预设的时间值范围内未发生变动，表示长时间无人使用开水箱，则单片机断开继电器，在温度小于预设值的情况下也不进行加热。为了方便使用，单片机还连接有键盘，通过键盘可输入预设温度值以及时间值，实现对开水箱的灵活控制，并通过DS18B20液晶显示屏将信息显示出来。

其中，单片机实现计时可通过自带的晶振时钟进行计时，也可通过定时器实现，均是单片机固有的功能。

在无人使用的状态下，开水箱随着长时间冷却降温至80℃会自动加热。开水箱将水从80℃加热至100℃约需2分钟，每隔15分钟需加热一次，对于功率6kw的开水箱而言，需要0.2kw·h。在周末以及夜间长时间无人使用的时间段下，通过本例的方案可以节省大量能源。以具有180个开水箱的单位为例，采用本例开水箱后节约能量情况如表1所示：

表1开水箱节约能量统计表

每节约1度电，就相应节约了0.4千克标准煤，同时减少污染排放0.272千克碳粉尘、0.997千克二氧化碳。在本例中，通过改良开水箱电路大概一年节约了155520千克标准煤，同时减少排放10200千克碳粉尘、387000千克二氧化碳。

以上数据充分说明，通过科学改良设计出的电开水箱，节能环保，符合“节能减排”的生活主题。且电开水箱在集体开水供应场所应用广泛，总体使用数量庞大，改良后的电开水箱可节约的电能十分可观。

原有电开水箱电路控制仅为温度控制，水箱内水温低于临界值（一般为80℃），控制电路即开始工作，即使长时间无人用水，水箱内温水都在反复加热，易形成千滚水，危害人体健康。

Claims (3)

1.电热水器控制装置，包括数据处理模块、控制模块和温度测量模块，所述控制模块和温度测量模块分别与数据处理模块连接，其特征在于，还包括水位测量模块，所述水位测量模块与数据处理模块连接，所述数据处理模块为单片机，所述控制模块为继电器，所述温度测量模块为温度传感器，所述水位测量模块由电容检测器和555时基电路组成，所述温度传感器为防水型DS18B20。 

2.根据权利要求1所述的电热水器控制装置，其特征在于，还包括显示模块和输入模块，所述显示模块和输入模块分别与单片机连接，所述显示模块为液晶显示屏，所述输入模块为键盘。 

3.根据权利要求1或2所述的电热水器控制装置，其特征在于，还包括多个加热器，所述加热器与继电器连接。