大型太陽(yáng)能熱水工程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：為了解決當(dāng)前太陽(yáng)能熱水工程控制系統(tǒng)水住分段檢測(cè)的問(wèn)題，利用水壓與水位的關(guān)系，采用壓力傳感器對(duì)儲(chǔ)水箱水壓進(jìn)行檢測(cè)，間接測(cè)量水位的方法，實(shí)現(xiàn)水位的連續(xù)測(cè)量，提高水位測(cè)量精度。系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為核心控制器，采集水位水溫，實(shí)現(xiàn)上水和電輔助加熱的自動(dòng)控制。通過(guò)DS12C887實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的基準(zhǔn)時(shí)間，水位低于設(shè)定值與用水量少的清晨時(shí)段上水相結(jié)合，提高了太陽(yáng)能利用率，節(jié)約了電能。
關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能；熱水工程； AT89C51；水位檢測(cè)

0 引言
太陽(yáng)能工程熱利用是新興的產(chǎn)業(yè)，是現(xiàn)代控制技術(shù)和最新太陽(yáng)能熱利用技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。與家用太陽(yáng)能熱水器相比，大型太陽(yáng)能熱水工程能夠在更大規(guī)模和應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮綠色能源的突出特點(diǎn)。隨著太陽(yáng)熱水器系統(tǒng)的不斷發(fā)展，超大采光面積、大噸位儲(chǔ)水箱的大型太陽(yáng)能熱水工程有著越來(lái)越多的使用。目前市場(chǎng)上大型太陽(yáng)能熱水工程的控制系統(tǒng)大部分只具有溫度和水位顯示功能，而且分段顯示，對(duì)溫度的控制即使具有輔助加熱功能。由于加熱時(shí)間不能控制而產(chǎn)生過(guò)燒，從而浪費(fèi)大量的電能。以單片機(jī)為核心的控制器，對(duì)水位實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量。采用DS12C887實(shí)時(shí)時(shí)鐘，根據(jù)用水時(shí)段和天氣狀況，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上水控制和自動(dòng)電輔助加熱，不僅實(shí)現(xiàn)了時(shí)間、溫度和水位三種參數(shù)實(shí)時(shí)顯示，而且具有時(shí)間設(shè)定、溫度設(shè)定與控制功能。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為核心，輔以水位水溫采集控制系統(tǒng)，充分利用太陽(yáng)能進(jìn)行加熱，同時(shí)考慮到太陽(yáng)能的間歇性自動(dòng)不給進(jìn)行能源轉(zhuǎn)換，有效地啟動(dòng)一種輔助能源進(jìn)行加熱，通過(guò)智能控制達(dá)到全天候不間斷地提供熱水?？刂葡到y(tǒng)主要完成溫度測(cè)量與顯示、水位測(cè)量與顯示、自動(dòng)電輔助加熱、自動(dòng)進(jìn)水等功能。上位機(jī)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2．1 水位檢測(cè)電路
測(cè)量水位有很多種方法，例如電容式、浮球式和靜壓式等。目前浮球式液位檢測(cè)應(yīng)用較多，分段顯示水位有一定的局限性。根據(jù)水位與壓力的關(guān)系，采用測(cè)量壓力間接測(cè)量水位的方法，可以實(shí)現(xiàn)水位的連續(xù)測(cè)量。