CN210267777U - 一种太阳能热水器自动增压加水控制器 - Google Patents

一种太阳能热水器自动增压加水控制器 Download PDF

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陈星睿
沈凡绮
文慧
高永卫
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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能热水器自动增压加水控制器，包括加水管路，加水管路一端连接家用自来水管，另一端连通太阳能水箱，所述加水管路上设置有增压泵，还包括底座，底座内设置有控制主板，所述控制主板上设置有MCU和与MCU连接的时控单元，增压泵与MCU连接；本实用新型提供一种太阳能热水器自动增压加水控制器，本实用新型具有增压补水功能；大大方便对太阳能热水器水箱进行自动加水；本实用新型设有溢水检测单元，具有水满溢出检测功能；检测到水溢出后要能够自动停机，进一步实现智能化控制，方便使用；本实用新型利用时控单元，进行定时控制，方便每天确定时间段对太阳能水箱进行加水工作；本实用新型利用单片机控制系统，实现智能化控制。

Description

一种太阳能热水器自动增压加水控制器
技术领域
本实用新型涉及太阳能热水器加水技术领域，具体是一种太阳能热水器自动增压加水控制器。
背景技术
太阳能热水器是利用太阳光将水温加热的装置。太阳能热水器分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，真空管式太阳能热水器占据国内95％的市场份额。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成，把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水；
太阳能加水是一个和老百姓生活联系十分紧密的问题，目前的主要做法是利用房屋顶上的公用水塔对用户的太阳能水箱进行加水，或者是直接利用自来水管网压力对用户的水箱进行加水。这两种方法对于老旧小区还是存在不少的安全隐患，如：公用水塔方式连接简单但计量水费需要单独上房顶抄表计算，爬上房顶就显得不太方便。六层以下用户可以直接利用自来水管网压力，将水从用户家里直接连接到太阳能水箱，但由于地势高低和自来水管网的压力变化会导致用户经常加不上水。
为此，我们推出了一种太阳能热水器自动增压加水控制器。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种太阳能热水器自动增压加水控制器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种太阳能热水器自动增压加水控制器，包括加水管路，加水管路一端连接家用自来水管，另一端连通太阳能水箱，所述加水管路上设置有增压泵，还包括底座，底座内设置有控制主板，所述控制主板上设置有MCU和与MCU连接的时控单元，增压泵与MCU连接。
作为本实用新型的进一步方案：还包括溢水检测单元，太阳能水箱上设置有溢水检测单元，溢水检测单元与MCU连接。
作为本实用新型的进一步方案：所述溢水检测单元由2根水位检测线从太阳能热水器的排气口从楼顶引出，进入室内连接在水位检测电路的port端口上；当水满外溢时，水将两电极接通，电极之间会产生大概10～30K的电阻；5V电压会经其中1根检测线过水介质到另1根检测线从Sig端口返回；这个电压经过R8限流电阻加到三极管Q3的基级，这里R8还有一个作用是防止检测线电极在太阳能热水器排气口处短路，如果短路三极管Q3将会烧毁，有了R8的存在，这种情况就不会发生；C1是一个瓷片电容用于消除检测线在户外接收到的高频无线电干扰信号，提高电路的稳定性；溢水信号被三极管Q3放大后由集电极驱动光电耦合器的输入端，R9为限流电阻保证光电耦合器的安全；当光电耦合器输入端有电压信号时，输出端为导通状态“0”，当光电耦合器输入端无电压信号时，输出端为截止状态“1”。通过这个水位检测电路我们将太阳能热水器排气口的水溢出状态变换为0和1这两种计算机能够识别的数字状态；从A3.0点输出交给下一级单片微型计算机进行继续处理。
作为本实用新型的再进一步方案：还包括用于供电的电源模块；电源模块通过时控单元与MCU连接，
作为本实用新型的再进一步方案：所述时控单元控制时间为每天10:00左右这个时间段开启电源开关。
作为本实用新型的再进一步方案：所述MCU中单片机控制系统由AT89C2051最小系统构成，执行部分使用A3.5、A3.7两个端口；其中A3.5经限流电阻R5连接到三极管Q1的基极，其集电极控制一个5V的电磁继电器，电磁继电器的A、B端作为一个开关用于控制增压泵的打开和关闭。
作为本实用新型的再进一步方案：还包括用来指示增压泵工作状态的蜂鸣器SP，所述单片机控制系统中A3.7口通过三极管Q2控制蜂鸣器SP。
与现有技术相比，本实用新型具有以下几个方面的有益效果：
1、本实用新型提供一种太阳能热水器自动增压加水控制器，具有增压补水功能，大大方便对太阳能热水器水箱进行自动加水；2、本实用新型设有溢水检测单元，具有水满溢出检测功能；检测到水溢出后能够自动停机，进一步实现智能化控制，方便使用；3、本实用新型利用时控单元，进行定时控制，方便每天确定时间段对太阳能水箱进行加水工作；4、本实用新型利用单片机控制系统，实现智能化控制。
附图说明
图1为一种太阳能热水器自动增压加水控制器的系统框图。
图2为一种太阳能热水器自动增压加水控制器的电路图。
图中：1、控制主板；2、MCU；3、时控单元；4、增压泵；5、溢水检测单元；6、电源模块。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-2，一种太阳能热水器自动增压加水控制器，包括加水管路，加水管路一端连接家用自来水管，另一端连通太阳能水箱，所述加水管路上设置有增压泵4，还包括底座，底座内设置有控制主板1，所述控制主板1上设置有MCU2和与MCU2连接的时控单元3，增压泵4与MCU2连接。
还包括溢水检测单元5，太阳能水箱上设置有溢水检测单元5，溢水检测单元5与MCU2连接。
所述溢水检测单元5由2根水位检测线从太阳能热水器的排气口从楼顶引出，进入室内连接在水位检测电路的port端口上；当水满外溢时，水将两电极接通，电极之间会产生大概10～30K的电阻；5V电压会经其中1根检测线过水介质到另1根检测线从Sig端口返回；这个电压经过R8限流电阻加到三极管Q3的基级，这里R8还有一个作用是防止检测线电极在太阳能热水器排气口处短路，如果短路三极管Q3将会烧毁，有了R8的存在，这种情况就不会发生；C1是一个瓷片电容用于消除检测线在户外接收到的高频无线电干扰信号，提高电路的稳定性；溢水信号被三极管Q3放大后由集电极驱动光电耦合器的输入端，R9为限流电阻保证光电耦合器的安全；当光电耦合器输入端有电压信号时，输出端为导通状态“0”，当光电耦合器输入端无电压信号时，输出端为截止状态“1”。通过这个水位检测电路我们将太阳能热水器排气口的水溢出状态变换为0和1这两种计算机能够识别的数字状态；从A3.0点输出交给下一级单片微型计算机进行继续处理。
还包括用于供电的电源模块6；电源模块6通过时控单元3与MCU2连接，
所述时控单元3控制时间为每天10:00左右这个时间段开启电源开关。
所述MCU2中单片机控制系统由AT89C2051最小系统构成，执行部分使用A3.5、A3.7两个端口；其中A3.5经限流电阻R5连接到三极管Q1的基极，其集电极控制一个5V的电磁继电器，电磁继电器的A、B端作为一个开关用于控制增压泵4的打开和关闭。
还包括用来指示增压泵4工作状态的蜂鸣器SP，所述单片机控制系统中A3.7口通过三极管Q2控制蜂鸣器SP。
本实用新型的工作原理是：每天能够定时启动；具有增压补水功能；具有水满溢出检测功能；检测到水溢出后要能够自动停机；检测到水位传感器故障时自动停机，有效避免水资源浪费，具体是用一部分现有的器件加入我们自己设计的东西。我们利用一个技术成熟的时控开关在每天10:00～10:20这个时间段打开加水控制器电路，再由增压泵加水控制电路驱动增压泵完成对水箱的加水过程。也就是说加入时控开关后，加水控制电路每天都会在这个时间段进行加水工作；2根水位检测线从太阳能热水器的排气口从楼顶引出，进入室内连接在水位检测电路的port端口上。当水满外溢时，水将两电极接通，电极之间会产生大概10～30K的电阻。5V电压会经其中1根检测线过水介质到另1根检测线从Sig端口返回，溢水信号被三极管Q3放大后由集电极驱动光电耦合器的输入端，R9为限流电阻保证光电耦合器的安全。当光电耦合器输入端有电压信号时，输出端为导通状态“0”，当光电耦合器输入端无电压信号时，输出端为截止状态“1”。通过这个水位检测电路我们将太阳能热水器排气口的水溢出状态变换为0和1这两种计算机能够识别的数字状态；从A3.0点输出交给MCU处理，由MCU控制增压泵根据溢水检测结果作出控制动作，实现自动加水并防溢。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种太阳能热水器自动增压加水控制器，包括加水管路，所述加水管路一端连接家用自来水管，另一端连通太阳能水箱，其特征在于，所述加水管路上设置有增压泵(4)，还包括底座，所述底座内设置有控制主板(1)，所述控制主板(1)上设置有MCU(2)和与MCU(2)连接的时控单元(3)，增压泵(4)与MCU(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器自动增压加水控制器，其特征在于，还包括溢水检测单元(5)，太阳能水箱上设置有溢水检测单元(5)，溢水检测单元(5)与MCU(2)连接。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能热水器自动增压加水控制器，其特征在于，所述溢水检测单元(5)由2根水位检测线从太阳能热水器的排气口从楼顶引出，进入室内连接在溢水检测电路的port端口上；当水满外溢时，水将两电极接通，电极之间会产生大概10～30K的电阻；5V电压会经其中1根检测线过水介质到另1根检测线从Sig端口返回；这个电压经过R8限流电阻加到三极管Q3的基级；溢水检测单元上还设置有一个瓷片电容C1；溢水信号被三极管Q3放大后由集电极驱动光电耦合器的输入端，还包括限流电阻R9；当光电耦合器输入端有电压信号时，输出端为导通状态“0”，当光电耦合器输入端无电压信号时，输出端为截止状态“1”；从A3.0点输出至MCU。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器自动增压加水控制器，其特征在于，还包括用于供电的电源模块(6)；电源模块(6)通过时控单元(3)与MCU(2)连接。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能热水器自动增压加水控制器，其特征在于，所述时控单元(3)控制时间为每天10:00开启电源开关。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种太阳能热水器自动增压加水控制器，其特征在于，所述MCU(2)中单片机控制系统由AT89C2051最小系统构成，执行部分使用A3.5、A3.7两个端口；其中A3.5经限流电阻R5连接到三极管Q1的基极，其集电极控制一个5V的电磁继电器，电磁继电器的A、B端作为一个开关用于控制增压泵(4)的打开和关闭。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能热水器自动增压加水控制器，其特征在于，还包括用来指示增压泵(4)工作状态的蜂鸣器SP，所述单片机控制系统中A3.7口通过三极管Q2控制蜂鸣器SP。
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