哈尔滨理工大学毕业设计
题目：基于MSP430的家用太阳能加热控
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基于MSP430的家用太阳能加热控温沐浴系统
摘要
随着新世纪人类的发展，节能环保成为了二十一世纪的关键词，能源危机、环境污染成为全球性的危机，清洁能源与可再生能源成为人们最关注的主题。太阳能取之不尽、用之不竭、干净且无污染，因此，积极鼓励太阳能的应用具有非常大的意义。本文将设计一种适合于家用、高性能的太阳能热水器控制装置，实现多种自动化功能，使用方便、人性化。该设计绿色环保，符合国内低碳经济，具有可持续发展性。太阳能热水器更广泛的使用，本论文设计了更方便用户使用的沐浴控制系统，提高了简便性和实用性。
本文介绍详细的描述了太阳能热水器的工作原理和设计方案，根据市场上太阳能的特点，设计出更加人性化的加热温度控制系统，能方便用户使用的同时更加的节能环保。结合温度传感器和水位传感器等元件利用MSP430系列单片机对太阳能热水器进行水温、水位、加热控制，利用液晶显示器显示时间、温度、水位等信息。用户可以通过按键来完成自己理想的水温水位设置。
全文分成四大部分。第一部分包括第一章，描述太阳能热水器的设计背景和当前国内外的发展状况。阐述太阳能热水器的优缺点以及突出其优势和发展前景。第二部分包括第二章和第三章，讲述太阳能的工作原理和硬件设计。第四部分，主要介绍了太阳能热水器的温控系统的软件设计。
关键词MSP430；太阳能热水器沐浴系统；温度控制
Solar home heating bath temperature control
systembased on MSP430
Abstract
With the development of human race during the new century, energy conservation and environmental protection becomes one of the most important things in 21st century.Clean and renewable energy sources are stepping on to the stage of the new century. As a result, it would be of great significance to use solar energy which is both clean and inexhaustible in certain areas. In this thesis, a more user-friendly bath control system to improve the simplicity and practicality. I believe that this design of smart controller would encourage the use of solar water heater.
This article describes the detailed description of the working principle of solar water heaters and design, according to the characteristics of solar energy on the market, designed more humane heating temperature control system, and users can easily use more energy-saving and environmental protection. Combined with temperature sensors and water level sensors and other components use MSP430 MCU for solar water heater temperature, water, heating control, the use of LCD display time, temperature, water level and other information. Users can key to complete their ideal water temperature setting.
The full text is divided into three parts. The first part includes the first chapter, describing solar water heater design background and the current development status at home and abroad. Describes the advantages and disadvantages as well as to highlight its advantages and prospects of solar water heaters. The second part includes the second and third chapters, tells the story of solar energy working principle and hardware design. The fourth part, introduces the software design of solar water heater thermostat system.
Keywords MSP430; Solar water heaters bathing system; Temperature cotrol
目录
摘要............................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论 (1)
1.1课题研究的背景和意义 (1)
1.2国内外发展状况 (1)
1.2.1国内发展状况 (1)
1.2.2国外发展状况 (2)
1.3本文主要研究内容 (3)
第2章太阳能热水器系统的工作原理 (4)
2.1太阳能热水器的系统组成 (4)
2.2太阳能控制装置的主要功能 (5)
2.3控制系统的原理 (7)
2.4本章小结 (8)
第3章系统硬件 (9)
3.1太阳能热水器控制硬件结构 (9)
3.1.1微处理器 (9)
3.1.2 I/O功能分配 (11)
3.2温度检测 (11)
3.2.1传感器的选择 (12)
3.2.2温度传感器的工作原理 (12)
3.3时钟电路 (14)
3.4水位检测 (15)
3.4.1水位传感器的选择 (15)
3.4.2水位检测装置 (16)
3.4.3水位检测测试 (17)
3.5用户输入和显示模块 (17)
3.5.1键入电路 (17)
3.5.2显示电路 (18)
3.6加热控制电路 (19)
3.7漏电保护电路 (20)
3.8本章小结 (21)
第4章系统软件 (22)
4.1主程序设计 (22)
4.2工作模式的选择 (23)
4.3用户控制模式 (24)
4.4水位控制软件设计 (25)
4.5温度检测子程序 (25)
4.5.1 DS18B20温度显示子程序 (25)
4.5.2 DS18B20温度读写子程序 (26)
4.6供水输出子程序 (28)
4.7本章小结 (29)
结论 (30)
致谢 (31)
参考文献 (32)
第1章绪论
1.1课题研究的背景和意义
随着社会经济的发展以及人们生活水平的提高，人们对于生活品质的需求也在不断改便。生活热水已经成为人们生活中不可或缺的一部分，对于其的来源现在也是非常的多元化。目前市场上有依靠燃气和电力的常规能源的燃气热水器，电力热水器[1]。以及利用太阳能绿色能源的太阳能热水器。生活热水的能源消耗占能源消耗总量的很大一部分。由于不断开采，地球上的煤炭、石油、天然气等自然资源日益枯竭。常规能源的危机日益加重，同时常规能源带来的环境污染问题也日渐突出。能源问题和环境污染已经成为世界发展的头号问题，寻找绿色能源问题已经成为各国持续发展的迫切任务。
太阳能作为以一种用量无限且不会产生任何污染问题的清洁能源，一直备受人们的关注。人们预言，在未来的能源结构中，太阳能必将处于主导地位。由于太阳能本身的不稳定性、分散性已经不确定性[2]，对于太阳能发利用一直处于研究探索过程中。随着科技发展，人们在不断的探索中对太阳能的利用和研究取得了一系列重大的进步。太阳能热水器是人们最早利用太阳能的设想。目前，太阳能的加热洗浴热水已经成为人们利用它太阳能最熟悉的方式。太阳能热水器利用技术已经成为解决当今社会对热水巨大需求与大量能源消耗之间矛盾的重要途径。
太阳能热水器在使用上还是存在很多的问题和弊端。其能源利用率和不稳定性依然是有待解决的问题，在智能化的今天，太阳能热水器的实际操作实施自动化控制来方便用户使用，给用户带来更多实用体验。使得太阳能在生活中更多的使用来代替不可再生能源的使用。提高太阳能的使用覆盖率来减轻能源危机的压力。
1.2国内外发展状况
1.2.1国内发展状况
我国的太阳能热水系统的发展是起步晚、发展快。上世纪70年代末我国才开始太阳能热水器的应用研究。1978年3月国务院副总理方毅指出，要广开能源，抓紧大力推进太阳能、风力、地热等能源的研究。自此中国的太阳能热水器研究真正的开始了。在过去的三十年内，中国已经成为全世界最大的太阳能热水器的生产国和最大的热水器市场[3]。
随着全球二次能源的日益枯竭，太阳能和风能等二次能源部在全球范
围内备受瞩目，新能源成了世界各国的长远发展的战略性工作，自2009年哥本哈根气候大会召开以来各国正政府针对可再生能源的重视和投入更多[3]。但是想要达到新能源代替不可再生能源的目的，必须创造出平民化，方便操作，最贴近生活的产物。这其中太阳能热水器是最早能做到贴紧生活新能源产物，现在世界上太阳能的使用每年以30%的增长的。
我国的世界上太阳能热水器的生产产量是全球的50%，保有量是全球的70%，也就是说，我国是全球最大的生产和使用国，国内有6000家太阳能生产企业，其中正真拥有自主研发和规模化生产的不足20家，以劣充好，行业标准过低，致使现在太阳能在用中存在很多隐患[4]。
我国的太阳能热水器使用率已经是非常高的，但与太阳能配套的控制系统却一直处于研究和开发阶段，现在基本还没有形成一个主流的控制系统，这说明，在这方便我们的研究和开发还要经过重重考验和努力研发。
1.2.2国外发展状况
国外很早就开始了对太阳能的热利用技术研究，世界上第一台太阳能热水器诞生于美国，在此之后一个多世纪里，太阳能热水器经历了数次发展高潮，特别在近代能源危机日益加剧和环境污染问题越来越严重的双重压力下。20世纪三十年代，美国麻省理工学院举行了利用太阳能采暖的学术讨论会，第一次开启了人们对太阳能热利用的学术研究大门。1945年世界第一台平板集热器问世，太阳能热水器迈入。平板时代。1975年人类发明了全玻璃真空管集热器，太阳能热水器开始走进真空时代。1997年，为了调整能源结构，节约资源，降低污染，美国总统克林顿提出“百万太阳能屋顶计划”。计划到2010年美国将建设100万个太阳能屋顶或在建筑物的其他部位安装太阳能系统。太阳能屋顶包括太阳能热水系统、太阳能光伏发电系统以及太阳能空气集热系统[5]。这促进了美国太阳能应用技术的进一步发展，对节能减排、能源结构优化、经济增长等做出了巨大贡献。截至目前为止，国外太阳能热水器产品经历了闷晒式、平板式和玻璃真空管三个发展阶段。目前各国太阳能热水器产品主要朝着如何提高集热器和集热效率的方向发展。在北美和欧洲一些发达国家，正在大力推广太阳能建筑一体化，通过集中集热、分户储热或集中集热、集中供热的形式，配备性能优良的控制系统为一栋或几栋楼供应热水、暖气[6]。在欧洲，虽然一些国家的太阳能资源不太丰富，但人们的环保意识较强，在能源危机、环境污染问题的压力下，也把太阳能热水器的利用技术作为其能源结构调整的主要方式之一。
国外对太阳能热水器系统的研究主要集中在集热器的设计和控制系统的设计这两个方面，目前国外的太阳能的集热性能已经大幅提高，其集热器的设计主要研究的是如何实现集热器的集热效率的提高，实现集热器和建筑的完美结合。达到美观和高效率的效果。控制系统的设计主要研究的
是如何确保热水的稳定供应、系统的状态检测、故障检测等。控制系统已经实现及中华白、智能化。系统用户的需求对其运行状态进行实时监控。太阳能热水器正朝着智能化、集成化的方向发展。
当今世界快科技飞速发展的同时引发了巨大的环境问题和能源问题。全球石油、天然气、和煤炭等不可再生资源的枯竭，能源危机已经成为人类面临的最大危机。不可再生能源的过度使用也伴随着工业污染的释放。寻找更清洁、低廉、可持续的能源，已经是迫在眉睫的任务。
1.3本文主要研究内容
本问主要针对家用太阳能沐浴系统的加热控温沐浴系统的加热部分和温度控制部分，进行的基于单片机MSP430系列的控制设计。
其中对水位控制、温度控制以及加热控制的软硬件设计，达到节能环保，操作简便的目的。
为保证一天24小时都能供应热水，在白天日照条件较好的情况下由太阳能对水进行加热，水自动升温，但水温过高时可以通过冷热水出水阀来调节从而时水温适中。若光照强度不够（如阴雨天气和夜晚)时，CPU根据数据采集系统采集到的数据，当发现温度低于设定温时，即启动电加热辅助热源，来保持输出水温的恒定。
随着季节变换，使用者对温度的要求也不同，这时可以根据个人需求来设置温度恒定值。范围在20-80之间。利用单片机的控制技术做到温度的自动控制，利用键盘设定温度参数，利用单片机的处理，控制并显示温度。
第2章太阳能热水器系统的工作原理
2.1太阳能热水器的系统组成
太阳能热水器系统由集热器、保温水箱、接连管道、采暖系统、以及控制器组成[7]，如图2-1所示。
图2-1太阳能热水器系统结构图
1.集热器系统的集热元件是一组真空管，它可以说是太阳能的核心部分。是关系到太阳能的利用率和集热程度。它的结构像一个被拉伸的暖瓶胆，分为内管和外管，内管部分由金属反射层、吸收层、减反层组成。内管的表面用特殊工艺涂有光谱选择性吸收涂层，能最大限度的吸收太阳能辐射更充分的利用太阳能。金属反射层、辅助吸收层能充分吸收太阳能的辐射。是热量吸收达到最大值，最高集热温度可以到达98℃，热效率高，冬季也可以正常运行。内管和外管之间有真空层。集热器可以分为：平板型太阳能集热器、真空管型集热器、热管式真空管集热器。其中平板式由于制造工艺简单成本低廉性价比很高，在市场中的占比很高也是使用最广泛的集热器的类型。其结构如图2-2所示，平板型集热器的运行原理是:太阳光照在高穿透度的玻璃板盖，并照射在吸热板上，同时吸热板吸收了太阳的辐射能，温度升高，由于传热介质紧贴着吸热板，因此传热介质的温度也随着升高，传热介质温度的升高则实现了太阳能与热能转换，完成了平板集热器的热能输出。当温度升高后，吸热板会通过对流、传导、辐射等几种不同的方式向四周散热，从而导致了集热器部分热量的损失。
1-透明玻璃盖板2-隔热层3-外壳4-吸热板
图2-2平板集热器结构图
2.保温水箱保温水箱是存储热水的容器。由于太阳能的工作特性，一般情况都是白天工作，到晚上才使用热水的。这样就要一个存储设备来保存白天通过集热器产生的热水。从材质上可以分为：普通钢板、镀锌钢板、不锈钢板、塑料水箱等；从结构上可以分为：圆柱形、长方形两种；保温材质是保温箱最关键的部分，可以符分为：聚氨酯发泡和聚苯乙烯发泡两种。保温水箱的大小体积和太阳能集热器的采光面积有关，对于洗浴系统，每平方米应该配备70-80L的水箱。其机构通常使圆柱形卧槽式集热水箱。
3.连接管道上升循环管道，上升循环管道的位置要在水箱的水面以下，这样依靠水本身压力以保证能够使温差循环不至于中断。上升循环管与集热器上水管道联通。下降循环管道：安装在水箱底部，跟集热器的下水管联通。供热水管：安装在水箱的上部，因为在循环水箱内，上部水温高，下部水温低，形成一定的温度梯度。
4.控制器智能化控制的核心部分，根据选择芯片的不同，控制方式也有所不同。主要用来控制太阳能热水器的温度、水位辅助加热部分。主要由温度水位传感器、自动控制仪、执行部件等及部分组成[8]。其主要部分是自动控制仪。依靠自动控制器来设定适合的温度和水位。通过采集信息、分析数据、动作执行。
2.2太阳能控制装置的主要功能
市场上现有太阳能热水器都是结构比较简单，功能单一的，太阳能的能源利用率较低，有的太阳能智能控制也由于生产厂家使用控制原件的不统一性，造成控制系统的繁复和使用的不便。针对这些缺点，本文提出了一种新型的太阳能热水器的控制系统的设计方案，使用户能更方便简单使用的控制系统。利用该控制系统要实现的功能有:报警功能、自动回水功能。用户设置功能、液晶显示功能，自动上水功能，漏电保护功能、管道保温功能。
1.报警功能系统实时监控水箱的水位，根据监控信息来判断水箱储水多少。当水箱里少于20%的水时，低于警戒水位，蜂鸣器自动发出报警信号，信号灯闪烁，在系统设定时间内进行处理，超出时间系统将自动上水。很好
的防止了干烧的可能，延长了使用寿命。
2.自动回水功能由于水箱与用户的用水点相距一定的距离，用户需要放掉水箱与用水点管道内的冷水才能用到热水，造成了极大的资源浪费，本系统设计了自动回水功能。在水箱与用水点之间的管道内设有温度监测点及回水管道，当管道内的温度低于设定的用水温度时则打开回水循环泵，将管道的冷水送回水箱，从而确保用户打开水龙头就能用到热水。
图2-3直流式回水系统示意图
3.用户键入设置功能用户可以根据自己的需求设置水位和温度以及上水时间。用户可以根据实际情况设置水位为100%，80%，60%，40%，20%（低于20%容易出现干烧现象）。由于季节和地理位置的不同，用户用水的温度也会不一样，用户可以按照自己的用水习惯来设置用户温度。定时上水：我国地理面积广博，由于地理差异日照时间和长度不同，用户可以根据相应的地理环境和用水习惯来设定自动上水时间段。系统设定两个自动上水的时段。当到达自动上水时段时，系统检测水箱水位如未达到设定值则开始上水直至上满。系统设计有用户模式和系统模式两种运行模式，在系统模式下定时上水时段是根据大众的生活习惯设定的，第一次定时上水时段为每日上午10时~10时30分，第二次定时上水时段为每日下午2时30分。如开始上水后，30分钟内水位无法达到指定值则报警，提示上水故障，同时断开辅助热源。
4.液晶显示功能液晶显示屏，显示水箱温度、定时时间。给用户最直观的感受。方便使用。
5.自动上水功能当水位低于设定值时，单片机动作,开始计时，断开辅助热源蜂鸣器发出警报，等待用户上水如规定时间内用户没有响应，则系统自动上水。若用户拒绝上水则每隔一段时间提醒一次。
6.上水功能当水箱水位较低时，用户可以手动控制自动上水功能。操作之前需查看预置的水温及水位，以确保不发生意外。
7.动增压的功能当供水压力较小的时侯，可以选择自动增压上水的功能。控制器自动打开电磁阀，同时启动加压水泵，当水满之后，两者同时自动关闭。
8.管道保温功能冬天，如果屋外温度很低，为了防止水管被冻裂，可以使用管道保温功能。
2.3控制系统的原理
太阳能的集热系统中，通过太阳能集热器将光能转变成为热能，把集热器中的水加热，或者采用辅助加热的方式，实现控制系统的温差循环度控制功能、辅助加热功能、采暖控制功能[9]。
按设计要求，该辅助电加热控制器的原理可以用图3-1来描述，是一个典型的低成本测量控制系统，其测量和控制的对象是太阳能热水器的水温和水位，预设值通过按键设置，测量的温度和水位，分别通过液晶显示屏显示，根据测量值和设定值的比较结果，通过继电器接通和关断电热元件进而控制水温、通过电磁阀控制水位。
太阳能热水器的控制总框图如图2-1所示。整个控制系统分成三个部分：信号采集部分、控制部分、显示部分。
太阳能自动化控制主要是通过单片机控制对太阳能热水器的温度、水位等信息的采集，通过数据处理，实现对电磁阀和泵的控制，最终实现能源利用率的提升，使用户能用最少的能源获得尽量多的热水。
图2-1工作原理框图
控制器包括温度和水位检测电路、键盘输入电路、时钟电路、存储电路、液晶显示电路、驱动电路。温度和水位的检测主要依靠温度和水位的检
测电路和相应的传感器来完成检测。温度传感器选用DS18B20。键盘的设置主要是用户对控制信息的输入以更加简单方便的形式来操作。时钟电路为整个控制系统提供标准时间，用户设定的用水、上水时间段都是通过对比时钟电路提供的实时时间为依据来执行动作的。液晶显示电路主要用来显示水温、水位、时间等信息，能直观的给用户读取。本设计采用LCM12864ZK液晶显示器，它有串行和并行两种工作模式，能显示数字和汉字，还可以显示简单的图形。驱动电路是针对继电器而设置的，它负责继电器的驱动工作，以保证继电器的稳定和精确。
2.4本章小结
本章主要介绍太阳能热水器的系统组成以及系统的主要元件及其作用，控制系统的主要组成及其功能，了解太阳能热水器的组成及功能为本设计做好充分准备。
第3章系统硬件
3.1太阳能热水器控制硬件结构
太阳能的控制系统硬件主要由单片机和输入、执行、输出部分。对于本设计主要有键盘输入的用户系统设置模块、液晶显示模块、辅助加热模块、温度控制模块、水位控制模块、以及时钟模块。其中对于辅助热源部分有漏电保护措施。本设计选用MSP430F149单片机作为控制器。
3.1.1微处理器
微处理器作为控制器的控制核心，需具备较强的控制能力、较快的运算速度以及丰富的外设资源[10]，同时为降低控制控制器的成本，微处理器需具备良好的价格优势。本设计采用TI公司的MSP430F149单片机作为控制器。MSP430F149共有64个功能引脚，其中有通用数字I/O引脚有48个，特殊功能引脚16个。其各个引脚如图3-1所示。
图3-1 MSP430F149引脚图
对于MSP430系列其最小系统包括：单片机、晶振电路、复位电路。MSP430F149芯片是美国TI 公司推出的超低功耗微处理器,有64KB ，256字节FLASH,2KBRAM ,包括基本时钟模块、看门狗定时器、带3个捕获/比较寄存和PWM 输出的16位定时器、带7个捕获/比较寄存器和PW 输出的16位定时器、2个具有中断功能的8位并行端口、4个8位并行端口、模拟比较器12位A/D 转换器、2个串行通信接口等模块[7]。 DVCC P6.3/A3P6.4/A4P6.5/A5P6.6/A6P6.7/A7VREF+XIN XOUT/TCLK VeREF+VREF-/VeREF-P1.0/TACLK P1.1/TA0P1.2/TA1P1.3/TA2P1.4/TA3P5.4/MCLK P5.3/UCLK1P5.2/SLM11P5.1/SLMO1P5.0/STE1P4.7/TBCLK P4.6/TB6P4.5/TB5P4.4/TB4P4.3/TB3P4.2/TB2P4.1/TB1P4.0/TB0P3.7/URXD1P3.6/UTXD1P3.5/URXD0P 1.5/T A 0P 1.6/T A 1P 1.7/T A 2P 2.0/A C L K P 2.1/T A I N C L K P 2.2/C A O U T /T A 0P 2.3/C A 0/A T 1P 2.4/C A 1/T A 2P 2.5/R o e c P 2.6/A D C 12C L K P 2.7/T A 0P 3.0/S T E 0P 3.1/S L M O 0P 3.2/S O M I 0P 3.3/U C L K 0P 3.4/U T X D 0A V C C D V s s A v s s P 6.2/A 2P 6.1/A 1P 6.0/A 0R S T /N M 1T C K T M S T D 1T D 0/T D 1X T 2I N X T 2O U T P 5.7/T B O U T H P 5.6/A C L K P 5.5/S M C L K VREF+VEREF+
V/VREF-+C10
47uF C12104C13104+C14
47uF
VCC
C9104C8
104AVCC
AGND
AGND GND
GND GND K1R3
100K VCC
C656F C5
104
C756F Y11 2SW_4MSP430F149Y2
32768
+-
P6.3P6.4P6.5P6.6P6.7VREF+XOUT VEREF+V/VEREF-P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4123456789101112131415164847464544434241403938373635343317181920212223242526272829303132P 1.5P 1.6P 1.7P 2.0P 2.1P 2.2P 2.3P 2.4P 2.5P 2.6P 2.7P 3.0P 3.1P 3.2P 3.3P 3.4P5.4P5.3P5.2P5.1P5.0P4.7P4.6P4.5P4.4P4.3P4.2P4.1P4.0P3.7P3.6P3.5
64636261605958575655545352515049P 6.2P 6.1P 6.0R E S /N M 1L C K T M S T D 1T D 0/T D 1P 5.7P 5.6P 5.5
图3-2 MSP430F149最小系统原理图 MSP430F149芯片具有如下特点。
(1)功耗低，电压2.2V 时钟，频率1MH Z 时，活动模式为200μA ；关闭模式时仅0.1A,且具有5种节能工作方式。
(2)高效16位RISC-CPU ，27条指令，8MH Z 时钟频率，指令周期时间为125ns ，绝大多数指令在一个周期时间内完成。32KH Z 时钟频率时，16位MSP430单片机的执行速度高于典型的8位单片机20MH Z 时钟频率的执行速
度。
(3)低电压供电、宽工作电压范围，1.8~3.6V。
(4)灵活的时钟系统，两个外部时钟和一个内部时钟。
(5)低时钟频率可实现高速通信。
(6)具有串行在线编程功能。
(7)强大的中断功能。
(8)唤醒时间短，从低功耗模式下唤醒仅需6μS。
(9)ESD保护，抗干扰力强。
(10)运行环境温度-40~+85℃，对环境要求不高，使用于太阳能的工作环境。
MSP430系列单片机的所有外围模块的控制都是通过特殊寄存器来实现的，故其编程相对简单，可以选择汇编或者C语言编程，IAR公司专为MSP430系列开发了C430语言，可以通过WORKBENCH和C-SPY直接编译调试，使用灵活简单。稳定性好。
3.1.2 I/O功能分配
MSP430F149单片机芯片制造工艺非常成熟，市场价格低廉、性能稳定，比其他同类的芯片价格低，稳定性和抗干扰性都较好，性价比高。结合MSP430系列芯片的特点，能完全满足太阳能热水器的控制系统对微处理器的所有要求。I/O口的分配使用情况如表3-1所示。
表3-1 I/O口功能分配
电加热指示灯P4.0 手动模式键P1.4
工质循环指示灯P4.1 用户模式键P1.5
回水循环泵P1.0 工质循环泵P1.1
辅助热源P1.2 蜂鸣器P4.4
报警指示灯P4.1 工质温度传感器P1.7
“上”键P3.2 水箱温度传感器P1.7
“下”键P3.3 液位传感器P1.6
“左”键P3.4 I2C_SDA P3.0
“右”键P3.5 I2C_SCL P1.1
“确定”键P3.6 复位键RESET
“设置”键P3.7
3.2温度检测
太阳能温控系统发主要针对的就是温度控制部分，控制温度就对所有温度部分进行检测设计和数据处理。
3.2.1传感器的选择
温度是我们在太阳能控制中要监控的主要对象，根据温度检测的结果控制器动作来控制温度。控制系统中有工质温度，水箱温度、出水温度、回水温度四部分的温度检测。工质温度和水箱温度的准确直接关系到热水器的稳定性和可靠性，出水温度和回水温度决定着回水循环泵的工作状态。每处温度的精准直接关系到控制系统的控制效果，温度控制的精准也直接反映着用户用水的安全性，避免发生烫伤事故。因此对传感器的要求：测量温度精确度：±1℃：测温范围:-10℃~99℃;控温精度:±1℃[11]。
温度控制是控制系统重要功能之一，对系统的稳定性影响很大。选择DS18B20温度传感器。测量精度为±1℃，温度测量范围从-55℃~+125℃，都满足系统的设计需求。配合系统设计更方便灵活，性价比高，造价低廉，体积小,从经济和使用性上来说都很适用。
3.2.2温度传感器的工作原理
DS18B20采用独特一根数据线就可以实现多点通信的一线式结构，无需其他外部元件就可以完成测温[12]。外部只有三根线：电源线、电源地线和数据线。其电源可以是电源供电或者数据总线供电。DS18B20的电路原理如图3-3所示。
图3-3 DS18B20的电路原理
DS18B20数字温度传感器具有独特的单线总线结构，DS18B20可以实现单路温度检测，也可以和多块链接构成多路温度检测[13]。工作原理如图3-4所示。
图3-4 DS18B20内部结构框图
DS18B20的工作原理：通过统计时钟周期的方法来实现温度检测其内部振荡器的振荡频率受温度影响而变化，通过内部计数器的计算内部振荡频率而计算出相应温度。温度传感器在本设计中需要用到多个，被别用来测量水箱温度和太阳能集热器等多处温度。就需要用到DS18B20并联多点测量。与单片机的接口电路如下,两个DS18B20并联其中TXD的电压范围-2~12V，当TXD为-2V时，防止出现8050的PN结反向过压，在基极和发射极之间接了
个二极管加以保护。
图3-5 DS18B20与单片机的接口电路
DS18B20是数字式可编程精度的温度传感器，提供9~12位的温度读数，精度分别是0.5℃, 0.25℃, 0.125℃, 0.0625℃，对应的转换时间分别是93.75ms, 187.5ms, 375ms, 750ms，所以通过写DS18B20的精度配备寄存器，选择9位的温度读数即可满足要求。
DS18B20测量水温，MSP430通过读写时序，将结果读取并存入内部的EEPROM中，读取的温度是补码的形式表示，将补码转换成源码的形式，才能正确的在液晶显示器上显示温度。由于存在系统误差，在使用DS18B20时，需要校正装置，本设计采用的校正方法是：将DS18B20和温度计放到同一杯水中，加入热水或者冰水来使温度发生变化，来测定温度的变化[14]。
3.3时钟电路
时钟电路给系统提供标准时间，完成存储器的读写，以及为传感器的提供时钟振动频率。所以就需要时钟芯片具有精度高、误差小的特点[15]。本设计选用SD2200时钟芯片。SD2200是一款高精度实时时钟芯片，时钟精度一般为±5ppm(在25±1℃下)，年误差在2.5分钟以内，完全满足设计需求，同时造价也低，同类芯片中性价比高，适合工业生产。时钟硬件电路原理如图
3-6所示。
图3-6时钟电路
D2200B时钟芯片是一款自带12C总线接口的芯片、内置晶振、内嵌一次性电池且民用级电池的使用寿命可超过5年。SD2200L内部具有时钟精度自动调整的功能，调整的范围宽，校正分辨率可达1.017ppm。SD2200L芯片内置了非易失性的E2PROM，其采用串行工作方式，可以擦写一百万次以上，芯片数据可以保存10年以上。芯片工作电压为3.OV-5.5V，其内部时钟保持电压可低至0.5V，具备自动日历功能，可以到2099年，用户通过12C总线即可完成秒、分、时、星期、日、月、年的BCD码读写。芯片读写作的时序如下:
进行写操作时，开始条件被SD2200检测到后，SD2200开始接收MSP430F149发过来指令代码。写入数据时，必须严格地从低到高依次进行写操作。如果ACK信号紧跟在实时时钟写数据命令后，DS18B20则会立即复位日历和时间计数器，同时还会停止时间累加操作。如果写/读位为0,则此时将进入状态寄存器的写模式或实时时钟数据的写模式。
进行读操作时，开始条件被SD2200检测到后，SD2200开始接收MSP430F149发过来命令和代码。当写/读位=+1时，此时将进入状态寄存器读模式或实时时钟数据读模式，必须严格按顺序从低位开始依次读出数据。当在SD2200接收到信号NO ACK之后，SD2200将不再发送数据到MSP430F149，当出现停止条件时，将停止本次的数据读取操作。当一个字节读完后，MSP430F149要发送ACK或NOSEACK到SD2200，如果SD2200接收到ACK，下一个字节的数据之后将继续被发送。
3.4水位检测
水位检测直接将水位信息是太阳能热水器的主要控制部分，直接给用户反映了系统的工作状态，让用户可以了解水位的多少。系统根据程序设定自动补水或者提示用户手动加水。水位信息不准可能会引起干烧和溢流等问题，严重影响太阳能热水器的使用寿命。所以对于要求水位信息要足够可靠。系统对水位传感器的要求是可靠性强，精度不高。
3.4.1水位传感器的选择
水位信息给用户传递了系统的工作状态信息并且是系统工作的判断标准，实时水位显示让用户可以了解有多少水可以用，在水量不足的时候，系统可以根据设定的程序自动补水，用户也可以根据自己的需求决定是否及时补水。当水位信息不准，如水箱满箱时却显示缺水或水箱缺水时却显示水箱已满，则会造成系统发生溢流或干烧等问题。系统对水位传感器的要求是可靠性强，精度不高。有与水位传感器直接与水接触，需要传感器具有耐高温，不易结垢的特点。为节约成本，系统采用档位传感器，共分为六档，由于太阳能热水器的特点对水位传感器要求耐高温，不易结垢，性能稳定的特点。从经济适用上看系统采用档位传感器。
档位传感器共分为六档，按照水箱的高度分出相应档位。从底部到顶部依次分成一档、二档、三档、四档、五档。对应水箱高度为20%、40%、60%、80%、100%，一档为水箱水位高度的20%，当小于20%水箱缺水。六档对应100%也即水箱满水。
根据水箱的高度，在其内部将其均分成五部分，在每等份的内壁处放置有导电电极片A, B，电极片A和B之间存在有间隙，当水位到达电极片时，由于水的导电性，电极片A, B被短路，根据3-5电路原理图可知，三极管S9014
家用太阳能热水器使用中存在的问题及解决方法 摘要]在最近几年，人民生活水平提高，家庭太阳能热水器被广泛使用，家用太 阳能热水器的使用为广大的人们带来了便利，很大程度地解决了人们的用热水问题，太阳能热水器的使用同时也减少了环境污染，降低了能源消耗，给人们的生 产和生活都产生了好的影响。根据太阳能热水器的热冷水转换问题以及热水储蓄 问题提出了方法，具体解决。 [关键词]太阳能热水器热冷水转换热水储蓄天气限制温度 [引言]随着近几年国民生产总值的增加，人民生活水平的提高，太阳能热水器在越来越多的家庭中出现，已经逐渐成为人们的生活必需品，给人们带来了诸多 便利，并且在使用太阳能热水器中，还减少了能耗，降低了污染，它具有节能， 清洁和方便等特点。[1]但在家用太阳能热水器使用过程中，存在着一些固有的问题，这些问题需要解决。 一、热冷水转换问题 在家用热水器使用中，我们经常是会先放5分钟冷水，然后会缓缓地流出热水，这就是热冷水转换的时间较慢，人们在使用时往往要等一段时间才能用上热水，这样使得用热水变得不太方便，并且5分钟的冷水流出也是5分钟的冷水的 浪费，造成了水资源的浪费，尽管太阳能的使用降低了能源消耗，但浪费的水资 源无疑加重了资源的浪费。热冷水转换效率低下，转换速度慢，这也就是热等待 问题，热等待问题既损失了热水，又带来放冷水的麻烦。这是家用太阳能热水器 在使用过程中的存在的一方面的问题。 二、热水储蓄问题 热水储蓄问题其实就是在说的是家用太阳能热水器的热水容量问题，我们在 使用热水器过程中，往往是热水供不应求，热水的供应跟不上我们需要的热水量，用了一点之后就会没有热水可以使用，导致家用太阳能热水器又出现了一些不足 之处，热水的储蓄量不足，热水器的储蓄热水容量不够等等储蓄问题，也就是安 装与设计问题。[2] 三、受天气限制大问题 在家用太阳能热水器的使用过程中，热水的产生的原理主要是依靠太阳将太 阳能转化为热能储存在水中，因此太阳这个中介物的有无则是关键因素，热水器 受天气的因素影响大，受天气限制大，在遇到阴天和雨天没有太阳的白天时，则 会没有热能，从而热水的使用也受到了限制，在没有太阳时，我们便使用不了热水，这是家用太阳能热水器使用中的一个限制性因素。 四、热水温度一次性过高 热水释放过程中，一开始温度还是有些低，很快温度便一次性攀升到很高的 温度，热水便会很快地烫，使得我们使用热水起来不太方便，热水温度过高和过 低都不是很好，这也是太阳能热水器的一项不完美的地方，需要我们去解决它。 五、解决办法 首先，在解决热冷水转换过程中，我们可以在太阳能热水器热冷水阀门中加 入一个热冷水加速融合装置，在放冷水前5分钟时，快速地将热水放置融入到冷 水中，使水缓慢地变暖，逐渐地将热水融合，在之前的太阳能热水器的使用中， 冷水和热水的管道分离的太过分开，过渡太慢。在前五分钟的冷水释放过程中， 加装微星水泵，我们为了不浪费水资源，可以在太阳能热水器中安装一个冷水回 流装置，将五分钟流出的冷水重新进入冷水管道系统中去，进而可以节约了水资
浅谈太阳能热水器 发表时间：2010-04-06T16:11:41.200Z 来源：《建筑科技与管理》2010年第2期供稿作者：王朝辉1，张栋顺2 [导读] 随着能源的紧张，大气的变暖，各国开始注重新能源的发展 王朝辉1，张栋顺2 1.淄博市建筑设计研究院山东淄博255000； 2.淄博市规划信息中心山东淄博255000 【摘要】随着能源的紧张，大气的变暖，各国开始注重新能源的发展。太阳能作为一种清洁能源开始日益广泛的应用，太阳能热水器就是其中的代表。本文主要阐述了太阳能热水器与其他常用热水器，经过几个方面的比较，从而得出太阳能热水器的优势。 【关键词】节能减排；清洁能源；太阳能热水器；燃气热水器；电热水器；再生资源 On the solar water heater Wang Zhao-hui1，Zhang Dong-shun2 (1.Architectural Design & Research Institute, Zibo CityZiboShandong255000； 2.Zibo City Planning Information CenterZiboShandong255000) 【Abstract】With the energy of intense, atmospheric warming, countries began to focus on new energy development. Solar energy as a clean energy began to focus increasingly wide range of applications, solar water heater is one of the representatives. This article describes other commonly used solar water heaters and water heaters, after a comparison of several aspects to arrive at the advantages of solar water heaters. 【Key words】Energy-saving emission reduction;Elean energy;Eolar water heaters;Gas water heater;Electric water heater;Renewable resources 在全球能源形势紧张、气候变暖严重威胁经济发展和人们生活健康的今天，世界各国都在寻求新的能源替代战略，以求得可持续发展和在日后的发展中获取优势地位。太阳能以其清洁、源源不断、安全等显著优势，成为关注重点。在太阳能产业的发展中，太阳能热水器的热利用转换技术无疑是最为成熟的，其产业化进程也较光伏电池、太阳能发电等产业领先一步。发展替代能源是我国经济实现可持续发展的前提。十一五期间，在现有的能源和资源边界的约束下，能源替代这一有助于解决经济可持续发展瓶颈问题的产业，孕育着重大投资机会。在我国未来的能源消费格局中，决定不同形式能源的应用及发展前景的决定因素有两点，一是能源使用过程中的内外部成本，二是后继储量以及是否可再生。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》指出2020年可再生能源在我国能源消费中的比重将达到16%。太阳能是最丰富的可再生能源形式，是所有化石能源及多种可再生能源的源头。我国必将步入更为多元化、清洁、高效的能源消费新时代。据测算，使用1平方米太阳能热水器，相当于每年节约120公斤煤。因此，我国应当大力倡导发展太阳能这样的可再生能源。本篇将从四个方面分析太阳能热水器与其他热水器相比较的优势。 1. 热水产量方面 燃气热水器有5升、7升、8升等不同的型号，是指在1分钟内将水温升高25℃时所产的热水量，如果自来水的温度为25℃，则每分钟可产50℃的热水5升、7升或8升。 电热水器的标注则是30升、60升、90升等等，这是指电热水器的容水量，相当于我们在电炉子上加一个水壶，这个水壶的盛水量是30升、60升、90升。拿一个8升的燃气热水器与一个40升的电热水器相比较，8升的燃气热水器可连续不断地产生每分钟8升的热水，而电热水器需要间隔半小时加热一罐水。如果这一罐水用完，还要等半小时左右。太阳能热水器按照年平均气温15.7℃、年日照时数2014小时、太阳总辐射总量年均为111.59千卡／平方米计算，如果集热面积为2平方米，年吸收太阳辐射能量为9.37×106千焦，按把水温升高35℃计算（基础水温10℃），全年可提供生活用热水（45℃）53.5吨，每人每次洗澡用热水约需50公斤，则全年可洗1070人次，平均每天可洗2.93人次。 2. 功率方面燃气热水器的功率要比电热水器大很多，拿一个8升的燃气热水器和40升的电热水器相比较，8升燃气热水器的功率相当于16~17千瓦，而40升的电热水器一般为3千瓦，这也是为什么燃气热水器可连续供应热水的缘故。那么，电热水器是否也可做成16千瓦的呢？这是不可能的，因为家用电表、电线都无法承受。而太阳能不需要消耗燃气及电能。只要天气晴朗，水温就能达到50~70度，在连续几天晴好天气的话则可到达70~90度。 3. 安全性方面 燃气热水器的优点是加热快、出水量大、温度稳定、结水垢少、占地小、不受水量控制。缺点是使用时要排出大量的废气，废气中除了二氧化碳以外，还有一氧化碳，如果使用时关闭门窗，通风不良，一氧化碳会增加，严重时会发生中毒事故，不符合国家大力推广节能减排的大趋势；另外，燃气热水器启动水压高，有些住高层的用户如果不装增压泵就无法起动；安装不方便，要在墙上打洞、安排气扇等。 电热水器的优点是能适应任何天气变化，普通家庭可直接安装使用，长时间通电可以大流量供热水；使用时不产生废气，所以从这一点上讲是既安全又卫生，目前市场上销售的电热水器多数还带有防触电装置。缺点是体积大、占用室内空间大、易结水垢、对电能浪费大，同样不顺应国家节能减排的大趋势。最新型的电热水器内置了阳极镁棒除垢装置，解决了产品容易结垢的问题，但阳极镁棒须两年更换一次，给保养带来了麻烦。太阳能热水器的优点是安全、节能、环保、经济，尤其是带辅助电加热功能的太阳能热水器，它以太阳能为主、电能为辅的能源利用方式，可全年全天候使用。 4. 使用成本方面太阳能热水器和电热水器的使用寿命一般都是10年，在使用成本方面，电热水器就算省着用，一天一罐水，一年要600元左右的电费，太阳能热水器一年估计40多天要用电，算100元电费，十年省5000元左右。购买成本方面，电热水器1000多的就不错了，而太阳能热水器的价格一般在3500元左右，使用太阳能热水器10年省2500元左右，我觉得买太阳能热水器一次投资大但总体来说使用节省。从以上分析可以看出，太阳能热水器采用的太阳能取之不尽、用之不竭。只要有阳光，太阳能热水器就可进行光热转换，一年四季均可运行。绿色环保。太阳能作为一种洁净的可再生能源，无环境污染，无安全隐患；使用寿命相对时间长，主要部件使用寿命可达十年以上；为避免太阳能完全受天气的控制太阳能热水器与其它能源配套使用，实现了全天候运行；经济效益显著。一次投资而长期受益是太
2018年家庭光伏发电一平米多少钱? 光伏发电项目近年来受到了各方面的关注，随着央视《新闻联播》、《人民日报》等多方位的媒体宣传，家庭光伏发电系统的安装也逐渐火热。 对于家庭光伏系统，用户最关心的，当属投资一套光伏系统需要多少钱?家庭光伏发电一平米需要多少钱? 投资一套光伏系统需要多少钱? 随着我国光伏技术的进步，光伏组件的发电成本越来越低，发电效率持续却持续走高。目前，光伏组件的市场价为7元/W，包含光伏组件、逆变器、支架、配电箱等在内的全套系统，若安装容量较大，成本会更低。 光伏系统是以瓦(W)为计算单位的，目前市场上使用较多的光伏组件有多晶组件275W、单晶组件285W，即每块光伏组件的功率为275W、285W。
假设用户想安装5KW(5000W)的家庭光伏电站，则投资金额约为3.5万元左右。假设用户想安装20KW的家庭光伏电站，则投资金额约为13万元左右。 家庭光伏发电一平米需要多少钱? 不同的屋顶形式所需要的设计、施工安装方案不同。一般来说，在屋顶为平房的情况下，10平方米屋顶可以安装1KW的光伏电站。按照7元/W的光伏组件市场报价，则每平方米需要700元。 屋顶为斜坡的情况下，10平方米屋顶可以安装1.3KW的光伏电站。按照7元/W的市场报价，则斜坡屋顶每平方米需要910元。 别墅屋顶由于设计不同，需要以实际测量数据来计算。 以上结果都是在理论的基础上计算的，具体数据还需要现场勘测之后，在最终设计方案下得出结论。其中以上计算包含有光伏组件、逆变器、支架、线缆、配电箱等所在内的全套光伏系统。
随着光伏技术的进步以及相关行业的发展成熟，光伏发电的成本会越来越低。相信在国家政策的引导、光伏行业的技术进步以及国民素质的逐渐认可下，全民光伏的时代一定会到来。 以上就是日兆光伏小编给大家介绍的光伏发电政策相关内容，如果大家还想了解其他光伏发电内容可以关注我们官微也可点击官网咨询我们，或者拨打我们官方电话，我们会在及时给您答复，或者留下您的电话号码。 深圳市日兆光伏能源有限公司，位于深圳前海片区，成立于2014 年，是一家从事太阳能光伏系统集成和光伏应用产品的销售、安装、运维售后服务为一体的高科技企业。公司主营：光伏发电、分布式光伏发电、并网光伏发电，本着技术过硬、客户至上的原则为广大用户提供满意的服务。公司拥有训练有素、施工经验丰富的技术人员，熟悉电网公司对分布式光伏并网发电工程项目的流程和要求。对居民和非居民的分布式光伏并网、离网发电工程项目提供“一站式”的服务。 为了在全国各地开展光伏应用推广以及售后服务工作，公司在光伏领域率先提出了“光伏4S店”概念。通过公司全体员工以及合作伙伴的共同努力，现在总公司已在全国各个省市区相继开设100家分公
家用太阳能供电系统 一、概述 1、太阳能供电系统的组成 太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器、逆变器、蓄电池（组）组成。 (１）太阳能电池组件：太阳能电池组件是太阳能供电系统中的核心部分,也是太阳能供电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能量转换为电能,或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。 电池组件的种类及特点： 表１: (2）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。 (３)蓄电池：一般为铅酸电池,小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池组件所供出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。 蓄电池的种类及特点
(4)逆变器:逆变器是一种将直流电(ＤC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。逆变器还具有自动稳压功能,可改善光伏发电系统的供电质量。 家用太阳能供电系统如图: 图1：
2、离网与并网 太阳能光伏供电系统分为离网、并网发电及两者结合。 (1)通过太阳能光伏组件将太阳辐射能转换为电能的发电系统称为光伏发电系统,与公共电网相联接的关系系统称为并网光伏发电系统。 （2)离网光伏系统的使用独立于电网,如目前多用于弱电低功耗使用，如。太阳能航标灯和太阳能路灯等。家庭用太阳能供电系统为离网光伏系统。 (３)离网与并网发电结合,有较强的适应性,例如可以根据电网的峰谷电价来调整自身的发电策略，但是其造价和运行成本较上述两种方案高。 3、太阳能供电系统的应用方式 家用太阳能供电系统可以单独使用，脱离市政用电,费用较高。也可以与市政用电配合使用，作为市政用电的补充，在停电或小功率电器用电上使用太阳能供电。 二、太阳能供电的优点 1、太阳能资源取之不尽,用之不竭。照射到地球上的太阳能要比人类目前消耗的能量大6００0倍。另外,根据太阳产生的核能计算，太阳要照耀地球60０多亿年。 ２、绿色环保。光伏发电本身不需要燃料,没有二氧化碳的排放，不污染空
太阳能热水器微电脑全智能测控仪使用说明现在目前大多数太阳能微电脑的功能与操作如下：（说明：为了用户跟好使用，本人义务为大家扫描微电脑说明书，有可能个别字乱码错误，见谅） 特点：上水实现全自动，有恒温补水功能，定时上水，水温水位数码彩屏显示，采用人性化设计，具有水位预置、低水压上水模式、可定时控制，手动控制、自动防溢流、高温保护等主要功能，使用更方便、更安全、更实用。 一、主要技术指标 1、使用电源：220VAC功耗：＜5W 2、测温精度：土2C 3、测温范围：0-99 %C 4、水位分档：五档 5 、电磁阀参数：直流DCI 2V，可选用有压阀或无压阀 二、主要功能 1、开机自检：开机时发出“嘀”提示音，表示机器处于正常状态 2、水位预置：可预置加水水位50、80、100％ 3、水位显示：显示太阳能热水器内部所有水量 4、水温显示：可显示太阳能热水器内部实际水温 5、水温预置：可预置加热温度 3 0％-80 ％，若不需要加热功能，可预置为00 C。 6、缺水报警：当水位从高变低，出现缺水状态时，蜂呜报警，同时位时，测控仪会自动进入低水压模式，“低水压” 图案点亮，在此上水模
式中，测控仪会间隔30 分钟启动一次，同时测控仪自动静音，以免上水、关闭时经常蜂呜，打扰用户休息：按“上水键”可取消该次低水压上水模式： 11 、温控上水：当水箱水未加满，水温以超过85~C 时，自动补水至合适水温65cC 左右，此功能可防止出现低水量高水温的不合理现象。 12 、定时上水：若有供水不正常，有时有水，有时没水等特殊情况用户可根据自己的生活习惯，设定定时上水或定时加热，设定完毕后测控仪每天会根据所设定的时间自动上水及加热。 1 3、强制上水：水位传感器出现故障时，可按“上水”键，实现强制止水，每分钟会出现蜂鸣提示，注意有无溢水，8 分钟后自动关闭上水。 三、使用方法 通电后，测控仪会自动将水位加满至100％，如果无太阳光照使 水温升高，则3小时后自动加热至水温50C，太阳能上水、加热是合智能运行的，因此，用户不必作任何操作，若想变更预置水位、水温或采用定时模式，可按如下方法操作： 1 、水温水位设置：先按“预置”键，当前预置温度。预置水位快速跳动，然后按“上水、水位”键设置水位，按“加热、水温”键设置水温，请用户根据自己的需要设置到所需水位和水温；建议设置水温不超过60?C,可充分利用太阳能，减少电加热，节约电能。2、定时控制：在需要定时上水或加热时，长按“上水、水位”键或“加热、水温”键盘，约 3 秒钟听到“嘀”短提示音后放手，数码显示“ 00''， 然后按“上水、水位”或“加热、水温”键调整时间，设定温度C或圆圈图案闪烁：若3小时后上水或加热，先按“上水、水位”键或“加热、保温” 键盘约3 秒钟，听到“嘀” 短提示音后放手，再按“上水、水位”
《太阳能光伏发电原理与应用》 课程设计 课题名称：家用独立光伏发电系统的优化设计 专业班级： 学生学号： 学生姓名： 学生成绩： 指导教师：刘国华 课题工作时间：2012.6.11 至2012.6.15 武汉工程大学教务处
一、课程设计的任务和要求 要求：1、具备独立查阅光伏发电器件参数、光伏发电控制电路、光伏发电系统设计相关文献和资料的能力；能提出并较好地的实施方案；具有收集、加 工各种信息及获得新知识的能力。 2、具备独立设计光伏发电系统的能力，能对光伏发电系统的结构配置进行 研究、分析及优化的能力。 3、具备采用计算机软件进行数值计算、仿真、绘图等能力。 4、工作努力，遵守纪律，工作作风严谨务实，按期圆满完成规定的任务。 5、综述简练完整，立论正确，论述充分，结论严谨合理；文字通顺，技术 用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正 确。 6、工作中有创新意识，对前人工作有一定改进或独特见解。 7、内容不少于3000字，图和计算结果可以打印。 技术参数：1、光伏发电系统安装地点：武汉； 2、使用非晶硅光伏电池； 3、负载表 数量功率使用时间 荧光灯8 18w/盏5h/天 电视机，电脑 2 120w/个3h/天 洗衣机 1 600wh/天 电冰箱 1 1000wh/天 任务：1、选择适当的光伏电池、蓄电池、逆变器和控制器； 2、设计合适的光伏发电系统电路原理图； 3、利用PVsyst软件模拟优化此电路，对结果进行分析和总结。 二、进度安排 1、2012.6.11 选题、熟悉PVsyst软件 2、2012.6.12 分析查找资料、提出设计方案 3、2012.6.13 光伏发电系统各部件的选型、系统的优化设计 4、2012.6.14 讨论、修改、进一步优化方案，写出初稿 5、2012.6.15 整理课程设计报告、交稿 三、参考资料或参考文献 1、杨金焕、于化丛、葛亮著. 太阳能光伏发电应用技术. 第1版. 电子工业出版 社. 2009年。 2、李钟实著. 太阳能光伏发电系统设计施工与维护. 第1版. 人民邮电出版社. 2010年。 3、PVsyst软件应用教程。 指导教师签字：刘国华2012年 6 月 1 日 教研室主任签字：2012年6 月2 日
家用太阳能光伏发电系统的现状及发展前景 李龙 (华北电力大学能源与动力工程学院北京 102206) 摘要：众所周知，我国是一个发展中的大国，同时是一个资源消耗大国，而人均资源储量又偏低。因此快速的工业化进程和巨大的消费性需求使我国对资源对外具有很强的依赖性。环境污染和能源短缺已经直接威胁我国的可持续发展。与此同时，我国很多居住在偏远地区的人们还没有用上电。这些客观条件迫使我们更加努力的寻找和开发新能源，而太阳能光伏发电就是其中之一。本文将集中讨论家用太阳能光伏发电的现状及发展前景。 关键词：家用太阳能；光伏发电系统 一、家用太阳能光伏发电系统的基本构成及分类 （一）家用太阳能光伏发电系统的组成家用太阳能光伏发电系统主要由光伏电池组件，光伏系统电池控制器，蓄电池和交直流逆变器构成，其中的核心元件是光伏电池组件。各部件在系统中的作用是：光伏电池组件：将太阳的光能直接转化为电能。按基本材料主要分为：晶体硅太阳能电池，非晶体硅太阳能电池，化合物太阳能电池和有机半导体太阳能电池[1]。交直流逆变器：用于将直流电转换为交流电的装置。此外，逆变器还具有自动稳压功能，可改善光伏发电系统的供电质量[2]。蓄电池：用于存储从光伏电池转换来的电力，按照需要随时释放出来使用。太阳能光伏系统中采用的是铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池[2]。充放电控制器：具有自动防止太阳能光伏电源系统的储能蓄电池组过充电和过放电的设备，它是光伏发电系统的核心部件之一。 （二）家用太阳能光伏发电系统的分类目前家用太阳能光伏发电系统大致可分为三类[5]，离网光伏蓄电系统，光伏并网发电系统及前两者混合系统。 1、离网光伏蓄电系统。这是一种常见的太阳能应用方式，在国内外应用已有若干年，系统比较简单，而且适应性广，适用于人口分布稀疏地区，如：游牧牧民。 2、光伏并网发电系统。当用电负荷较大时，太阳能电力不足就向市电购电。而负荷较小时，或用不完电力时，就可将多余的电力卖给市电。在背靠电网的前提下，该系统省掉了蓄电池，从而扩张了使用的范围和灵活性，并降低了造价。适用于人口分布稠密地区，如城市。
系统总体结构设计 排气管 图2-1系统结构图
图2-1为系统设计的结构图，该图的系统控制原理图如下图2-2： T3 T2 D F2 图2-2 系统控制原理图 注释：T1：热水箱的温度传感器
T2：循环水管中的温度传感器 T3：集热器中的温度传感器 F1：循环水阀门 F2：冷水阀门 F3：热水阀门 此款热水器利用微机控制主要有以下几种控制功能：晨水加热控制、温水循环控制、冷水集热控制、水箱加热控制。 1.早晨水温控制 由于清晨太阳光较弱，所以太阳能热水器从系统发挥作用。为了提供温度不低于30摄氏度的水，热水器在清晨4-7点之间对水箱进行电加热，具体控制过程如下： 首先，关闭冷水阀门F2和循环水阀门F1，然后微机开始进行水箱的温度采集，同时进行温度的比较，当水箱的温度小于30摄氏度时，电热器D接通进行加热，同时微机继续对热水箱的温度进行采集。当温度加热到大于30摄氏度时电热器断开，如此反复循环保证了温度的稳定。 2.循环水集热过程 早晨水温控制之后（7～9点），设定当日的水箱温度N（由两位BCD次齿轮开关设定），输入微机，再利用微机控制系统，通过太阳光能对热水箱加热以达到理想温度N。具体控制过程如下： 打开循环阀门F1，关闭冷水进水阀门F2，热水阀门F3处于空控状态。然后开始比较温度，若（T3-T1>5摄氏度，T2>T1）为止。如若T1=N，那么循环水集热过程结束，进入冷水集热控制过程。 3.冷水集热控制 此时热水箱温度已达到了N，冷水要进入太阳能集热器，这时温度为T3，和当日的设定温度值相比较，若T3>N则将已加热的水送入热水箱，每天的控制时段大概为9点～20点。具体控制过程如下： 关闭循环水阀门F2，打开冷水阀门F2，热水阀门F3处于可控状态。若T3>N，
太阳能知识简介 一、太阳能常识问答 1．什么是太阳能？太阳是一个炙热的气态球体，它表面温度约为6000摄氏度。她不断向宇宙空间发射电磁波，包括紫外线、可见光和红外线等，所谓太阳能实际上就是指太阳的辐射能量。其主要能量集中在0.3μ~3.0μ（微米）的波段，因此太阳辐射为“短波辐射”。到达地表水平面上的太阳辐射包括直接辐射和散射辐射两部分。 2．太阳能量有多大？太阳辐射的能量是巨大的，到达地球表面的太阳能总功率为1.7x1017瓦，相当于全世界发电量的几十万倍。另外有一个术语叫太阳常数，指的是：日地平均距离时，地球大气层上界垂直于太阳光线表面的单位面积上，单位时间所接受到的太阳辐射通量，国际通用标准为1353瓦/米2。那么太阳辐射穿过大气层时，受到空气分子、水蒸气和灰尘的散射和吸收，会显著衰减。对于某一地区来讲，一年总会有一天，当天空情况极为良好的时候，所接受到的太阳辐射能量最接近太阳常数，但这一天并不一定是夏天。不同地区差异很大，各地气象单位一般都有当地一年的太阳辐射观测数据。 3．一平方米太阳能热水器能节约多少能源？减少多少大气污染？以北京为例，每平方米采光面积太阳能热水器，每年可节约标煤120kg，二氧化碳216kg。 4．什么是选择性吸收涂层？ 由于太阳能的主要能量是集中在0.3~3.0μ（微米）的波段，五十年代末，以色列科学家Tabor提出了光谱选择性吸收理论。他要求吸收部件表面在0.3μ~2.5μ太阳光谱内具有较高吸收率（α），同时在2.5μ~5.0μ红外光谱范围内保持尽可能地的热发散率（ε），换句话说就是使吸收表面最大限度的吸收太阳辐射的同时尽可能减小其辐射热损。这种表面涂层就是所谓选择性吸收涂层。显而易见，涂层的两个重要参数α、ε对提高集热器的热效率起着至关重要的作用。在1981~1983年间，桑普研制成功了铝阳极化电解着色选择性吸收涂层，太阳吸收率为α=0.92~0.96、发射率ε=0.10~0.20。1986~1988年研制成功黑钴选择性吸收涂层。该涂层具有良好的光谱选择性(α=0.92~0.96ε=0.06~0.08)，适合应用在工作温度较高的真空集热管上。采用该涂层生产φ65热管式真空集热管，其性能已达到荷兰菲利普公司同类产品的水平。 二、太阳能热水器常识 1．太阳能热水器是如何工作的？
太阳能热水器的组成及工作原理2.1 系统总体结构设计 图2-1系统结构图
图2-1为系统设计的结构图，该图的系统控制原理图如下图2-2： T3 T2 图2-2 系统控制原理图 注释：T1：热水箱的温度传感器 T2：循环水管中的温度传感器 T3：集热器中的温度传感器 F1：循环水阀门 F2：冷水阀门 F3：热水阀门 此款热水器利用微机控制主要有以下几种控制功能：晨水加热控制、温水循环控制、冷水集热控制、水箱加热控制。 1.早晨水温控制
由于清晨太阳光较弱，所以太阳能热水器从系统发挥作用。为了提供温度不低于30摄氏度的水，热水器在清晨4-7点之间对水箱进行电加热，具体控制过程如下： 首先，关闭冷水阀门F2和循环水阀门F1，然后微机开始进行水箱的温度采集，同时进行温度的比较，当水箱的温度小于30摄氏度时，电热器D接通进行加热，同时微机继续对热水箱的温度进行采集。当温度加热到大于30摄氏度时电热器断开，如此反复循环保证了温度的稳定。 2.循环水集热过程 早晨水温控制之后（7～9点），设定当日的水箱温度N（由两位次齿轮开关设定），输入微机，再利用微机控制系统，通过太阳光能对热水箱加热以达到理想温度N。具体控制过程如下： 打开循环阀门F1，关闭冷水进水阀门F2，热水阀门F3处于空控状态。然后开始比较温度，若（T31>5摄氏度，T2>T1）为止。如若T1，那么循环水集热过程结束，进入冷水集热控制过程。 3.冷水集热控制 此时热水箱温度已达到了N，冷水要进入太阳能集热器，这时温度为T3，和当日的设定温度值相比较，若T3>N则将已加热的水送入热水箱，每天的控制时段大概为9点～20点。具体控制过程如下： 关闭循环水阀门F2，打开冷水阀门F2，热水阀门F3处于可控状态。若T3>N，打开热水阀门F3并将保持一段时间，若T3 太阳能热水器控制器原 理图 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI- 太阳能热水器控制器原理图 家用太阳能热水器方便、节能、无污染，应用广泛。本文介绍的太阳能热水器辅助控制系统以单片机为核心，对储水箱水位、水温等进行检测和显示；水位过低时进行自动上水、水满自停，防止溢水；在无光照阴雨天或寒冷季节进行辅助电加热，且温度可由用户预置；在寒冷的冬季能对上水管道的水进行排空，防止管道冻裂；具有防漏电、防干烧等多种安全保护和声光报警功能。 一、系统结构 太阳能热水器辅助控制系统结构如图1所示。在真空管太阳能热水器的保温储水箱内增加一个与电热水器类似的电热元件并固定在绝缘底座上，引出交流电源线入户，由辅助控制系统的继电器控制通断电。水位、水温探测器从保温储水箱顶部安装在水箱中，通过电缆线接入用户室内控制器。进行管道排空时，由控制系统关闭排空控制阀，打开热水开关和淋浴开关，将管道中的水放掉；用水时则打开排空控制阀。系统自动上水时，通过单项电磁阀上水。水流电开关用于检测淋浴开关是否打开、是否有水的流动，当淋浴开关打开用水时，系统自动停止上水、切断辅助电加热器的电源。 二控制系统组成 太阳能热水器控制系统的组成如图2所示。整个系统以AT89C51单片机为核心，对水温、水位等参数进行智能检测和显示，读取水流开关、排空阀门的状态，经 键盘操作和单片机内部运算比较，控制相应得执行机构进行通、断电；进行防漏电、防干烧等保护，并进行相应得声光报警。 对水箱水温信号的检测采用DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20，它具有3引脚TO-92小体积封装形式，CPU只需一根端口线就能与DS18B20通信控制读取温度值。水流开关信号的检测采用开关式传感器，其内部是一个霍尔开关，排空阀是一个带行程开关的球型阀，由5W交流伺服电机带动，每旋转90度输出一个开关信号，排空阀的开闭状态对应于该开关信号。上水电磁阀采用12V 直流单项电磁阀；辅助电加热体的通断电采用继电器控制；排空阀由36V（5W）交流伺服电机带动，由排空阀的开闭状态信号确定并通过继电器控制交流伺服电机电源通断电。 三、控制软件设计主程序流程图如图3所示。子程序流程图如图4所示。主程序首先完成串行口、定时器、中断源的初始化，设置初始运行参数、开中断，然后循环读取键盘状态、检测系统是否漏电。一旦检测到系统漏电，进行声音和显示报警，将所有执行机构断电；若系统不漏电则根据存储的键盘状态和检测的水温、水位等状态信号进行相应得处理并等待中断服务程序的执行。系统正常控制时，首先显示水温和水位，若检测到水流开关打开用水时，自动断开上水阀和电加热体电源，即实现水电联动，用水停电。当检测到水位过低时打开电磁阀上水；到达最高水位后，自动关闭电磁阀。在水位超过第二档时，将检测的实际水温与设置水温进行比较，若实际水温低于设置水温，则加热体通电进行辅助电加热；若实际水温高于设置水温时，切断加热体电源；若检测到水位低于第二档，不管设置温度高低，总是停止加热，以防止加热体干烧。 家用分布式光伏系统设计 摘要：太阳能是最普遍的自然资源，也是取之不尽的可再生能源。分布式光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。 目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统，是建在建筑物屋顶的光伏发电项目，方便接入就近接入公共电网，与公共电网一起为附近的用户供电。从发电入网角度出发，根据家庭用电情况可以给出系统施工要求、设计方法以及光伏组件、逆变器的选择等。 关键词：太阳能分布式光伏发电系统 1.前言 太阳能是一种重要的，可再生的清洁能源，是取之不尽用之不竭、无污染、人类能够自由利用的能源。太阳每秒钟到达地面的能量高达50万千瓦，假如把地球表面0.1%的太阳能转换为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012kW·h，相当于目前世界上能耗的40倍。从长远来看，太阳能的利用前景最好，潜力最大。近30年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化生产和市场开拓方面都获得了长足发展，成为快速、稳定发展的新兴产业之一。 本文简单地阐述了家用分布式光伏发电系统设计方法和施工要求，仅供参考。 2.太阳能光伏发电应用现状 太阳能转换为电能的技术称为太阳能光伏发电技术（简称PV技术）。太阳能光伏发电不仅可以部分代替化石燃料发电，而且可以减少CO2和有害气体的排放，防止地球环境恶化，因此发展太阳能光伏产业已经成为全球各国解决能源与经济发展、环境保护之间矛盾的最佳途径之一。目前发达国家如美国、德国、日本的光伏发电应用领域从航天、国防、转向了民用，如德国的“百万屋顶计划”使许多家庭不仅利用太阳能光伏发电解决了自家供电，而且这些家庭还办成了一所所私人的“小型电站”，能够源源不断地为公用电网提供电能。 近几年，我国光伏行业发展也非常迅速。国家对光伏发电较为重视，国家和地方政府相继出台了一些列的补贴政策以促进光伏产业的发展，国家发改委实施“送电到乡”、“光明工 太阳能离网发电系统设计 方案书 二0一一年五月 目录 一、地理位置及光照情况...................................... 错误!未定义书签。 二、系统概况及技术方案 (3) 三、设备材料及工程估算 (4) 四、负载需求及系统性能 (5) 1 负载需求 (5) 2 系统性能 (5) 五、施工及调试方案 (6) 1、工程范围 (6) 2、施工人员及指导 (6) 3、设备安装流程 (6) 4、安装及调试 (7) 二、系统概况及技术方案 根据各种数据采集后计算所制定本太阳能离网发电系统，本系统将给别墅的三层用电负载进行供电，展示太阳能发电、储能、供电的过程并达到一定的环保节能的目的。 图1 60kW太阳能离网发电系统方案图 本系统主要由太阳能电池板、控制器、蓄电池、逆变器、稳压保护装置和ATS等组成，系统框图见图1。 本系统中，负载为照明、电脑、电视和小功率电器等负载。为确保系统安全可靠运行，根据初步的预算，系统的安装容量设计为60kw。根据负载情况，采用夏季和冬季的发电量最大指标来设计系统。当系统供电不足时采用ATS装置切换到市电，以保持负载正常运行所需电量。ATS装置可确保太阳能离网发电系统供电和电力电网供电分离，在任何时候，只能取一种电源供电，系统运行的可靠安全性得到保障。 三、设备材料及工程估算 主要元器件一览表 序号代号名称型号规格数量单价小计1CELL1.1太阳能电池组件DC12V, 180W×34060000 2KP充电控制系统SYT-F10001 3INV逆变系统SYT-B1000Uin=99-155V,Uo=AC220V,4.6A1 4ATS1自动电源切换系统DR61T AC220V,500A1 5ATS2稳压保护装置SCU-A1 6BAT1.1密封式胶体蓄电池DC12V, 200Ah×20040000 7SPV防雷汇流箱SPVMB-164 主要材料一览表 序号名称规格单位数量单价小计1聚氯乙烯绝缘电力电缆2x6mm2, 750V米约2000 2同上3x25mm2, 750V米约2000 工程造价估算 序号项目规格单位数量单价小计1太阳能电池阵机架项1 蓄电池机架项1 可编辑修改 太阳能热水器简介 太阳能器把太阳光能转化为，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，目前真空管式太阳能热水器为主，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、储水箱及相关附件组成，把成热能主要依靠集热管。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。真空管工作原理图： 集热原理 一、吸热过程 太阳辐射透过真空管的外管，被集热镀膜吸收后沿内管壁传递到管内的水。管内的水吸热后温度升高，比重减小而上升，形成一个向上的，构成一个热虹吸系统。随着热水的不断上移并储存在储水箱上部，同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度。而平板式热水器，一般为分体式热水器，介质在集热板内因热虹吸自然循环，将太阳辐射在集热板的热量及时传送到水箱内，水箱内通过热交换（夹套或盘管）将热量传送给冷水。介质也可通过泵循环实现热量传递。 二、循环管路 家用太阳能热水器通常按方式工作，没有外在的动力。真空管式太阳能热水器为直插式结构，热水通过重力作用提供动力。平板式太阳能热水器通过自来水的压力（称为顶水）提供动力。而太阳能集中供热系统均采用泵循环。由于太阳能热水器集热面积不大，考虑到热能损失，一般不采用管道循环。 三、顶水式使用过程 平板式太阳能热水器为顶水方式工作，真空管太阳能热水器也可实行顶水工作的方式，水箱内可以采用夹套或盘管方式。顶水工作的优点是供水压力为自来水压力，比自然重力式压力大，尤其是安装高度不高时，其特点是使用过程 中水温先高后低，容易掌握，使用者容易适应，但是要求自来水保持供水能力。顶水工作方式的太阳能热水器比重力式热水器成本大，价格高。 太阳能热水器分类 就其结构来说，大体可分为以下几类： 1、从集热部分来分： 1）玻璃真空管太阳能热水器 可细分为全玻璃真空管式、热管真空管式、U型管真空管式。常用的为全玻璃真空管式，其特点：结构简单易于制作、价格相对较低、环境温度低时效率仍然比较高。其缺点在于体积比较庞大、玻璃管易碎、管中容易集结水垢、不能承压运行。 2）平板型太阳能热水器 平板型太阳能热水器特点：具有整体性好、寿命长、故障少、安全隐患低、能承压运行，安全可靠，吸热体面积大，易于与建筑相结合，耐无水空晒性强等优点，其热性能也很稳定；但对安装方向角度有较高的要求且成本高。平板式太阳能热水器由于盖板内为非真空，保温性能差，故环境温度较低时集热性能较差。环境温度低或要求出水温度高时热效率较低。适合冬天不结冰的南方地区选用。 2、从结构来分类： 1）紧凑式太阳能热水器：就是将真空玻璃管直接插入水箱中，利用加热水的循环，使得水箱中的水温升高，这是市场最常规的太阳能热水器。 2）分体式热水器：分体式热水器是将集热器与水箱分开，可大大增加太阳能热水器容量，不采用落水式工作方式，扩大了使用范围。 3、从水箱受压来分： 1）承压式太阳能热水器：太阳能热水器的出水是有压力的。一般为顶水式工作，不一定采用承压式水箱。 2）非承压式太阳能热水器：普通太阳能热水器都是属于非承压式热水器，它的水箱有一根管子与大气相通，是利用屋顶和家里的高度落差，使用水时产生压力。其安全性，成本，使用寿命都比承压式要显著得多。 组成以及制造材料 太阳能热水器是由集热部件（真空管式为真空集热管，平板式为平板集热器）、、支架、连接管道、控制部件等组成。 2018年家用太阳能发电系统成本及家庭太阳能发电价格家用太阳能发电系统在农村、城市别墅群越来越成为时尚。正是因为其不仅有巨大的经济效益，还有巨大的社会效益，家用太阳能发电系统厂家也是层出不穷。市场上价格也没有统一标准。很多用户不仅想问：建设一套家用太阳能发电系统到底需要多少钱? 首先在谈家用太阳发电系统的成本问题，我们首先要了解家用发电站系统的组成，然后根据这个组成来谈谈价格构成。 家用太阳能发电系统主要设备有：太阳能电池板、逆变器、线缆、配电柜、辅材等。不推荐做离网系统，不仅没有补贴，还要担心能不能带动电器运行，而且配置起来比较麻烦。 家用太阳能发电系统的成本构成主要是：设备的成本、安装施工的人员成本、设计咨询成本、并网服务的成本。 由于家用太阳能发电系统的成本一般是按照总包的形式来进行 报价的，单项报价形式很少，而且需要考虑的因素很多。总包的价格就是按照容量来进行报价，一般来说，家庭电站初步的报价范围是 9-10元一瓦，一个普通家庭建设5千瓦系统，差不多需要2万-6万元。这个价格包括了以上所有的成本。 有很多用户觉得这个价格有点偏高，但只有这样的价格才能保证系统的安全性、稳定性、高效。很多用户在网络上看到别的厂家宣传的几千块钱就可以做一个家用系统，而且还是用蓄电池来储能供电。但是我们玖牧新能源想给大家提个醒：这根本就没有宣传的那么好，几千块钱不能支撑一个家庭用电。 网络上宣称的几千块钱就可以做一个家用太阳能发电系统，能够满足家庭日常所需。其实这样的系统只是一个便携式应急电源，单单依靠几块小型电池板，加上一个蓄电池，只能满足小功率电源的短时间使用。要想带动家里电器，诸如冰箱，空调等，也只能是夸大其词。 我们现在建设的这个家用太阳能发电系统，是需要向当地的供电局进行备案的，提交相关手续，最后是可以拿到国家补贴的。是符合流程的，符合规定的。如果达不到预期的发电效果，可以根据供电局提供的电表记录的数字找我们反馈。 太阳能热水器的工作原理图解与结构图解 太阳能热水器具有安装使用方便、节能效果明显的优点，可以吸收太阳能辐射能，并且把能量转换成热能，从而产生热水的一种设备。在家庭用热水、商业用热水、工业制造用热水等方面都有广泛的应用，下面小编就为大家介绍一下太阳能热水器的工作原理与结构图解。太阳能热水器工作原理太阳能热水器工作原理图1、吸热过程真空管式太阳能热水器：太阳辐射透过真空管的外管，然后被集热镀膜吸收后沿管壁传递到管的水，此时水受热而温度逐渐升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力，构成一个热虹吸系统。随着热水的不断上移并储存在储水箱上部，同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度。平板式太阳能热水器：其中介质在集热板因热虹吸自然循环，随后将太阳辐热量及时传送到水箱，介质也可通过泵循环实现热量传递，因此就有源源不断的人能来保持水温的稳定。2、循环管路直插式结构的真空管式太阳能热水器，热水是因为通过重力的作用而提供动力；然而平板式则通过自来水的压力提供动力。不过这两种太阳能集中供热系统均采用泵循环。由于太阳能热水器集热面积不大，考虑到热能损失，一般不采用管道循环。太阳能热水器自然循环集热原理示意图3、 系统工作1）温差控制集热循环集热器温测器和水温感应器置入在太阳能热水地暖系统中，能够很好地吸收太阳能辐射后，促使集热管温度上升，然后当集热器温度和水箱温度水温差到达△t设定值时，通过检测系统发出指令，循环泵将中央热水器中的冷水输入集热器中，然而水被加热后又再次回到水箱中，使水箱的水达到设定的温度。2）地暖管道循环系统这个系统是增加热水循环泵作为不 同点，然后通过控制器更好得控制地暖管道循环为工作原理。然后再通过当水温达到设定温度时，自动启动地暖循环泵，使高温水通过地暖盘管在室循环，从而使室温度不断提高。如果水箱水温开始低于某一设定值时，应当将地暖管道循环泵进行自动停止为最好的方式。太阳能热水器结构图解太阳能热水器结构图太阳能热水器的安装准 备工作（1）准备施工工具。比如：螺丝刀、扳手、电钻等。（2）打开热水器包装，按照装箱单检查配件是否齐全。1)真空管数目齐全且是否完好;2)电加热是否完好;3)水箱箱体是否有凹痕;4)支撑辅件是否齐全;5)只能控制仪包装是否完好等。1、安装支架（1）安装位置选择。一般选择在屋顶，方向是坐北向南，正向南偏西 5~10°，确保没有遮挡物。入户管线也应该减少，这样可以增加日照时间。（2）组装支架。安装时应当按照说明谁把前片和后片组装在一起，然后使用扳手上紧螺丝，无松太阳能热水器控制器原理图
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