大型太陽(yáng)能熱水工程控制系統設計

摘要：為了解決當前太陽(yáng)能熱水工程控制系統水住分段檢測的問(wèn)題，利用水壓與水位的關(guān)系，采用壓力傳感器對儲水箱水壓進(jìn)行檢測，間接測量水位的方法，實(shí)現水位的連續測量，提高水位測量精度。系統以AT89C51單片機為核心控制器，采集水位水溫，實(shí)現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，為系統提供準確的基準時(shí)間，水位低于設定值與用水量少的清晨時(shí)段上水相結合，提高了太陽(yáng)能利用率，節約了電能。
關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能；熱水工程； AT89C51；水位檢測

0 引言
太陽(yáng)能工程熱利用是新興的產(chǎn)業(yè)，是現代控制技術(shù)和最新太陽(yáng)能熱利用技術(shù)相結合的產(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模和應用領(lǐng)域中發(fā)揮綠色能源的突出特點(diǎn)。隨著(zhù)太陽(yáng)熱水器系統的不斷發(fā)展，超大采光面積、大噸位儲水箱的大型太陽(yáng)能熱水工程有著(zhù)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大部分只具有溫度和水位顯示功能，而且分段顯示，對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，從而浪費大量的電能。以單片機為核心的控制器，對水位實(shí)現連續測量。采用DS12C887實(shí)時(shí)時(shí)鐘，根據用水時(shí)段和天氣狀況，實(shí)現自動(dòng)上水控制和自動(dòng)電輔助加熱，不僅實(shí)現了時(shí)間、溫度和水位三種參數實(shí)時(shí)顯示，而且具有時(shí)間設定、溫度設定與控制功能。

1 系統總體設計
系統以AT89C51單片機為核心，輔以水位水溫采集控制系統，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)智能控制達到全天候不間斷地提供熱水?？刂葡到y主要完成溫度測量與顯示、水位測量與顯示、自動(dòng)電輔助加熱、自動(dòng)進(jìn)水等功能。上位機對整個(gè)系統的運行狀態(tài)進(jìn)行監測。系統總體框圖如圖1所示。

2 系統硬件設計
2．1 水位檢測電路
測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應用較多，分段顯示水位有一定的局限性。根據水位與壓力的關(guān)系，采用測量壓力間接測量水位的方法，可以實(shí)現水位的連續測量。