响到集热器热交换效率。多数情况下，自然循环家用热水器系统管路中流态都可以视为层流。集热器内管路系统阻力主要来自沿程阻力，局部阻力影响要小得多，其中支管沿程阻力又比主管要大得多。当水温升高后，由于运动粘度减小，沿程阻力变小，局部阻力影响变大。在定范围内，当主管管径不变时，加大支管管径，不仅沿程阻力迅速减小，而且局部阻力也将跟着减小。般地，支管半径应在以上。太阳能热水器各单元介绍集热器平板式太阳能集热器是平板式太阳能热水器主要部件，它由透明玻璃吸热体保温层等组成。当涂有黑色金属片置于阳光下，即可吸收太阳辐射能而升高温度，同时也向四周散发热量。若它吸收能量与散发能量相等，干燥农业种植水产养殖海水淡化等领域。从发展角度看，城市家庭生活热水供给不应由业主考虑，而应与建筑设计开发同时进行。在此基础上设计出了全玻璃真空管式热水器自动控制系统。在电子技术飞速发展今天，有必要而且有可能采用新技术对原电气控制系统进行改造，以提高可靠性，并实现系统自动控制，提高太阳能热水器稳定性。可编程控制器由于可提供使用时间继电器和中间继电器相当多，而且其常开常闭触点可多次重复使用，使得我们在编程中可以随心所欲。用内部编程软元件取代继电器逻辑控制电路中大量时间继电器和中间继电器，简化控制线路有效提高系统可靠性，是突出特点。目前，我国大部分太阳能热水器控制部分，往往需要大量中间继电器和时间继电器来满足生产工艺要求，结果使电路设计复杂繁琐，故障时有发生，给使用和日常维护带来了很大不便。太阳能热水器是太阳能热利用中商业化程度最高应用最普遍技术。但是在热水器自动控制系统中大多采用单片机控制，单片机开发价格较高，而开发价格便宜。选用控制，它具有速度快，可靠性高，体积小，功能全，编程简单特点。通过改进或完善已有太阳能热水器控制系统不足，设计开发新型太阳能热水控制系统基于太阳能热水器自动控制系统。国内研究现状我国太阳能热水器产业发展迅速，目前已成为世界上最大太阳热水器生产国，但与太阳热水器配套控制器却直处于研究和开发阶段，尤其是与太阳能热水器系统匹配控制器，至今尚未检索到相关报道。近几年来，市场上陆续出现了些太阳能热水器控制器，但大多数控制器存在着诸如性能不稳定，容易产生误操作温度水位检测控制误差大显示器有时出现乱码与电辅助加热装置不能很好配合太阳能利用率较低等问题，影响了用户使用。更有甚者，有些控制器质量较差，经常发生故障，给用户带来诸多不便，严重影响了用户使用，从而影响到太阳热水器销售。太阳热水器，尤其是太阳热水系统及其控制器有着广阔发展前景，但现有技术研究和产品开发投入较少。因此，在太阳热水器太阳热水系统测量控制方面，应引起足够重视，加大投入定力量研究开发高质量性能好测控产品。第二章全玻璃真空管式太阳能热水器综述太阳能热水器系统功能简介图热水器系统结构图图系统控制原理图注释，热水箱温度传感器，循环水管中温度传感器，集热器中温度传感器，循环水阀门，冷水阀门，热水阀门此款热水器利用微机控制主要有以下两种控制功能水温控制水箱加热控制。水温控制为了提供温度不低于摄氏度水，具体控制过程如下首先，关闭冷水阀门和循环水阀门，然后微机开始进行水箱温度采集，同时进行温度比较，当水箱中温度小于时，电热器接通进行加热，同时微机继续对热水箱水温进行采集。当温度加热到大于时电热器断开，如此反复循环保证了温度稳定。水箱加热控制没有日照或者日照很弱时，到了晚上我们是否还能洗上热水澡呢答案是肯定，不要忘了这款热水器还有个从系统。这时它就要发挥作用了。热水箱温度为，将它和设定值相比较，从而控制是否打开电加热。控制时段为点点，具体过程如下若，电加热接通否则，电加热断开。最终热水箱温度加热到设定值。由此可见，即使没有日照我们照样可以洗上热水澡了。太阳能热水器组成原理和工作过程在工农业生产和日常生活中，需要大量热水。这类热水特点是用水量较大而水温不高，般为。如淋浴水温在之间，超过就会感到太热。工业上为了清除油污，热水温度要高些，但般在左右。太阳能热水器能提供热水，是目前使用最为普遍和效果最好太阳能利用装置这种装置结构简单使用方位不用专人管理，故己在全国推广使用。热水器组成及原理热水器由集热器循环管道和水箱等组成。下图为典型热水器装置简图。图中集热器按最佳倾角放置，下降水管端与循环水箱下部相连，另端与集热器下集管接通。上升水管与循环水箱上部相连，另端与集热器上集管相接。补给水箱供给循环水箱所需冷水。当集热器吸收太阳辐射后，集热器内温度上升，水温也随之升高。水温升高后，水比重减轻，经上升水管进入循环水箱上部。而循环水箱下部冷水，比重较大，就由水箱下部流到集热器下方，在集热器内受热后又上升。这样不断对流循环，水温逐渐提高，直到集热器吸收热量与散失热量相平衡时，水温不再升高。这种热水器利用循环加热原理，称为循环式热水器。热水器装置简图，如图集热器下降水管循环水管补给水箱上升水管自来水管热水出水管图热水器装置简图热水器基本工作过程吸热过程。太阳辐射透过玻璃盖板，被集热板吸收后沿肋片和管壁传递到吸热管内水。吸热管内水吸热后温度升高，比重减小而上升，形成个向上动力，构成个热虹吸系统。随着热水不断上移并储存在储水箱上部，同时通过下循环管不断补充温度较低水，如此循环往复，最终整箱水都升高至定温度。水循环管路。家用太阳能热水器通常按自然循环方式工作，没有外在动力，设计良好系统只要有以上温差就可以循环很好。水循环管路管径及管路分布合理性直接影响到集热器热交换效率。多数情况下，自然循环家用热水器系统管路中流态都可以视为层流。集热器内管路系统阻力主要来自沿程阻力，局部阻力影响要小得多，其中支管沿程阻力又比主管要大得多。当水温升高后，由于运动粘度减小，沿程阻力变小，局部阻力影响变大。在定范围内，当主管管径不变时，加大支管管径，不仅沿程阻力迅速减小，而且局部阻力也将跟着减小。般地，支管半径应在以上。太阳能热水器各单元介绍集热器平板式太阳能集热器是平板式太阳能热水器主要部件，它由透明玻璃吸热体保温层等组成。当涂有黑色金属片置于阳光下，即可吸收太阳辐射能而升高温度，同时也向四周散发热量。若它吸收能量与散发能量相等，图主程序控制系统流程图水位子程序流程图图水位子程序流程图温度子程序流程图图温度子程序流程图除尘子程序流程图图除尘子程序流程图流程图简介投入运行，系统处于初始状态，准备好起动。根据太阳能热水器定时器设定工作时间段看是否到工作时间。如果没有到则系统停止。如果到工作时间。则调用温度子程序和水位自程序。根据水箱内水位和水温进行调节。如果水箱内水位低于设定值。则打开进水阀。先供水分钟。然后停分钟，实现节水功能。如果水箱内水温低于设定值。则进行加热。如果水位过高或者水温过高。则系统发出报警信号。当外部环境温度超过度时。则调用除尘子程序。除尘时。电机先正转秒。然后电机反转秒。循环直到除尘达到分钟时。则返回从开始全部动作，进行下次大循环。此外，还可以按手动按钮以实现手动供水排水和手动加热功能。设计控制原理梯形图程序程序设计用流程图表达出各控制对象动作顺序，相互间制约关系。明确寄存器空间分配，专用寄存器确定等。控制系统程序设计，主程序编制及各功能子程序编制以及程序调试。其他辅助程序设计，如故障应急程序等。根据控制系统流程图，绘制太阳能热水器系统控制梯形图和编制程序指令表，其完整梯形图及指令表见附录。第四章结论通过本次课程设计，使太阳能热水器达到了系统各种控制要求，成功完成太阳能热水器自动控制系统设计。经过对系统程序运行调试，实现了太阳能热水器自动控制，也可实现太阳能热水器手动控制。提高了系统可靠性，达到了设计目标。设计中还是存在着些不足，本系统还有待进步完善改进。与国外相比，我国太阳能热水器自动控制系统却直处于研究和开发阶段，尤其是与太阳能热水系统匹配控制系统。国外已经发展用对太阳能热水器精细控制，我国对太阳能热水器自动控制系统研究还有很长段路要走。参考文献袁任光可编程序控制器技术与实例广州华南理工大学出版社刘敏可编程控制器技术北京机械工业出版社，邱公伟可编程控制器网络通信及应用北京清华大学出版社陈宏可编程控制器选型化工进展胡学芝可编程控制器选择机械制造与自动化姚伟太阳能利用与可持续发展中国能源李亭寒，陈小霓，等太阳能应用技术，中国农业机械出版社赵缓，越慧，等我国太阳能资源及其开发利用，经济地理刘文强我国太阳能热水器产业发展现状及展望，年第卷第卷，陆维德我国太阳热水器产业发展，太阳能，年第期，奚阳热管太阳能集热器冬季运行性能研究，江西学报，年第期，冯德纯，贾玉英，等透明真空平板玻璃，中国玻璃，年第期，贾玉英，冯心，等真空玻璃制造，中国玻璃，年第期，唐健正，贾玉英，等真空玻璃及发展前景，新材料和应用，年第期致谢时间如梭，经过两个多月紧张忙碌，毕业设计终于接近尾声，给大学最后课画上了个圆满句号。四年理论学习，使我掌握了基本专业知识学习方法。然而，理论离不开实践，毕业设计正是专业教学最后个环节它使我们使所学知识得到复习巩固，加强了理论联系实际能力，真正把所学知识应用到实践中去，为将来步入社会，走向工作单位打下了坚实基础。在各位指导教师和同学热心帮助下，我完成了本次设计。在毕业论文完成之际向培养我学校及所有关怀和鼓励我老师表示深深谢意。这次设计为我今后工作奠定了良好基础，同时，使我能够把学到知识应用到实践当中，也是对我四年来所学专业知识次检验。在设计过程中得到了来自方方面面关怀与指导。尤其是指导教师赵顺洪老师在学习中给予了很大帮助，为本次设计顺利完成耗费了大量心血。在此我要向尊敬导师表示深深谢意,最后，感谢全体电子专业老师及同学给予我关心和帮助。由于本人