太阳能热水系统应用存在问题及解决对策分析
摘要在可再生能源应用的推广中，太阳能热水系统在住宅小区中得到了较多的应用。但是，现已建成的太阳能热水系统在使用中也出现了很多问题，其中在热水价格、蓄热罐问题、供水可靠性、责任主体、宣传和系统运行管理方面的问题较为突出，通过对柳州市5个已建成的太阳能热水系统项目进行调研，对项目中以上5方面出现的问题进行分析，并提出改进措施。
关键词可再生能源应用；太阳能热水系统；热水价格；蓄热罐；供水可靠性；责任主体；宣传和系统运行管理
前言
太阳能热水系统作为一种绿色环保的可再生能源利用热水系统，是目前使用时间最长、技术最成熟、应用地域范围最广、经济性较好的热水系统。柳州市为了推进可再生能源的应用出台了一系列政策，大力推动可再生能源在柳州市的应用，其中太阳能热水系统应用得最多最广。2017年1月1日广西开始实施《广西壮族自治区民用建筑节能条例》，更进一步推进太阳能热水系统的应用。但在太阳能热水系统的应用过程中也出现了很多问题，包括热水费单价、蓄热罐问题、供水可靠性、责任主体和系统运行管理等，以上问题严重阻碍这项技术的推广应用，不少项目的太阳能系统因此被弃用，因此亟待解决。
本文通过对柳州市5个已建成的太阳能热水系统项目进行调研（见表1），对其中存在的问题进行分析，并提出优化建议和对策，有助于推进该技术的应用。
1 项目运行的主要问题
2015年柳州市第一批太阳能热水系统样板工程竣工时，笔者作为柳州市可再生能源专家获邀参与了柳州市住建委对太阳能热水系统样板工程的验收，以下为5个典型的太阳能热水系统工程验收的情况：
根据验收情况，太阳能热水系统工程在热水价格、蓄热罐问题、供水可靠性、责任主体、宣传和系统运行管理方面的问题较为突出，从而影响整个系统的正常运行，甚至出现太阳能热水系统工程竣工验收后即被废弃的现象。
1.1 热水价格
在现场调研中笔者发现热水价格是住户是否接受太阳能热水系统的一个关键因素，许多住户因热水价格高而弃用太阳能热水系统。经过调研，热水价格高的主要原因是住宅小区入住初期入住率低，分摊成本大。
1.2 蓄热罐问题
中华人民共和国国家标准 民用建筑太阳能热水系统应用技术规范 Technical code for solar water heating system of civil buildings GB 50364-2005 主编部门：中华人民共和国建设部 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期： 2006 年 1 月 1 日 中华人民共和国建设部 公告 第 394 号 建设部关于发布国家标准 《住宅性能平定技术标准》的公告 建设部关于发布国家标准《民用建筑太阳能热水器系统应用技术规范》的公告 现批准《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》为国家标准，编号为 GB 50364-2005 ，自2006 年 1 月 1 日起实施。其中，第 3.0.4 、 3.0.5 、 4.3.2 、 4.4.13 、 5.3.3 、 5.3.8 、5.4.2 、 5.4.4 、 5.6.2 、 6.3.4 为强制性条文，必须严格执行。 本规范由建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 2005 年 12 月 5 日 前言 根据建设部建标 [2003]104 号文和建标标函 [2005]25 号文的要求，规范编制组在深入调查研究，认真总结工程实践，参考有关国外先进标准，并广泛征求意见的基础上，编制了本规范。 本规范主要技术内容是： 1 总则； 2 术语； 3 基本规定； 4 太阳能热水系统设计； 5 规划和建筑设计； 6 太阳能热水系统安装； 7 太阳能热水系统验收。 本规范黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。 本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国建筑设计研究院负责具体技术内容的解释。 本规范在执行过程中如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄送中国建筑设计研究院 ( 北京市西外车公庄大街 19号，邮政编码：100044；电话：88361155—112；传真：68302864 ；电子邮件： zhangsj@https://www.doczj.com/doc/859138343.html,) ，以供修订时参考。 本规范主编单位：中国建筑设计研究院 本规范参编单位：建设部科技发展促进中心建设部住宅产业化促进中心国家发展和改革委员会能源研究所北京市太阳能研究所北京清华阳光能源开发有限公司山东力诺瑞特新能源有限公司皇明太阳能集团有限公司昆明新元阳光科技有限公司昆明官房建筑设计有限公司北京北方赛尔太阳能工程技术有限公司北京九阳实业公司扬州市赛恩斯科技发展有限公司天津市津霸能源环保设备厂 ( 中美合资 )北京恩派太阳能科技有限公司江苏太阳雨太阳能有限公司北京天普太阳能工业有限公司江苏省华扬太阳能有限公司 本规范主要起草人：张树君于晓明何梓年李竹光袁莹杨西伟辛萍童悦仲娄乃琳李
太阳能热水系统控制及原理 一、智能型太阳能、热泵互补热水系统原理说明： 注：进水在集热器入口，集热循环水泵出口，集热水箱底部出水供用户使用。 太阳能供水系统原理说明 新能源太阳能中央热水器由以下四大部分组成： 太阳能集热器：吸收太阳能，将光能转化为热能，使冷水在集热器内被加热； 保温水箱：储存热水，可保温3天，内胆为不锈钢，外包8厘米保温层，最外层是铝合金外壳； 热泵辅助加热系统：用于阴雨天辅助加热；
供热水管道：将经过增压泵加压后的热水引向各用水点，主管道有保温层，未端有回水管。 晴天，当太阳能把集热器内的冷水加热至55℃时（该温度可调），冷水管上的电磁阀门自动打开，冷水被自来水压力压入集热器内，集热器内的热水被挤出，然后进入到保温水箱中储存待用，当冷水到达集热器出口处的温度探头时，探头温度底于55℃，电磁阀门就立刻关闭，冷水停留在集热器内继续被太阳能加热，2-5分钟后，水温又达到55℃时，电磁阀门再次打开，集热器内的热水又被挤到保温水箱中，按此规律，一次又一次的产生热水进入水箱，水箱内热水逐渐增加，一直增加到水箱水满为止。水箱水满后，就停止进水，如果还有太阳，为了充分利用太阳能，循环泵会自动启动，把水箱内55℃的热水抽出来，经过太阳能集热器循环加热，使水温进一步升高至60-70℃，当水温达到70℃时，就停止循环加热，限制水温不要超过70℃，以免烫伤人，又可防止结水垢（产生水垢的温度条件是水温超过80℃）。 热泵加热系统只有在太阳能光照不足时才启动，为最大限度地利用太阳能，减少电能的消耗，我们将设定3个时间段检测保温水箱的水位。在上午10：30～11：30，如果保温水箱内热水水位还不到40%的位置，则自动启动热泵加热系统，往保温水箱补充50℃的热水，如果水位达到设定值，则热泵系统停止工作。
西安航空职业技术学院 毕业设计（论文） 论文题目：太阳能热水器控制器设计 所属学院：电子工程学院 指导老师：杨思俊职称：讲师 学生姓名：王游班级、学号: 15205109 专业：太阳能光热技术与应用 西安航空职业技术学院制 年月日 西安航空职业技术学院
毕业设计（论文）任务书 题目：太阳能热水器控制器设计 任务与要求： 时间： 2017 年 11 月20 日至 2018 年 1 月 20 日共 8 周所属学院：电子工程学院 学生姓名：王游学号：15205109 专业：太阳能光热技术与应用 指导单位或教研室： 指导教师：杨思俊职称：讲师 西安航空职业技术学院制 年月日 毕业设计(论文)进度计划表
本表作评定学生平时成绩的依据之一。
太阳能热水器控制系统设计 【摘要】 现在城市居民绝大部分都使用太阳能热水器，农村也有相当一部分人使用，太阳能热水器在技术上比较成熟，造价比较低廉，同时由于给人民提供绝对安全的热水而受到人们的欢迎，且具有节能、环保、安全、便利、长久等优点，所以它的应用也会越来越广，因此，研究和开发先进的太阳能热水器控制系统越来越重要。 该设计以单片机SST89E516RD为核心，结合单线数字温度传感器DS18B20、LCD1602液晶屏与蜂鸣器，设计一种数字化、智能化的太阳能热水器控制系统。该系统由主控芯片模块、DS18B20温度检测模块、LCD1602温度和水位显示模块、自动加水模块和水温超标警报模块组成。给出了各个模块的结构及其工作原理、系统硬件原理图、程序流程图和部分源程序，并结合理论设计进行仿真模拟测试。我们都知道，目前市面上大多数太阳能热水器都没有加水只能中断装置，并且只能在晴天使用，而阴天则无法加热。此系统将水温水位检测模块、水温水位显示模块与报警模块结合，LCD1602屏幕上会显示水位和温度，并且在水位低于设置值时可人控开启加水开关开始加水，LCD1602上显示水位变化情况，当水位到达标准水位时自动中断；当通电对水加热时，LCD1602屏幕上动态显示温度；当温度到达设定的标准温度时，触发警报系统，提示人关闭加热装置。此系统解除了太阳能热水器加水时无人守候造成水资源浪费和只能在晴天使用的问题，解决了人们常遇到的实际问题。该系统与传统的机械式控制系统相比较，具有结构简单，抗干扰能力强，使用方便等特点。 关键词：单片机SST89E516RD；温度传感器DS18B20； LCD1602液晶；警报
毕业设计论文 基于51单片机的太阳能热水器智能控制器的设计
目录 摘要……………………………………………………………………..I Abstract…………………………………………………………………..II 第一章：绪论 1.1 太阳能热水器的发展概况及市场竞争分析 1.2 太阳能热水器的应用及意义 第二章：太阳能热水器的组成及工作原理 2.1 系统总体结构设计 2.2 太阳能热水器组成及原理 2.3 主要芯片的结构与特点 2.3.1 DS12887实时时钟芯片简介 2.3.2 80C51单片机结构特点 2.3.3 数字温度传感器DS18B20主要特性及测温原理 第三章：太阳能热水器硬件设计 3.1 太阳能控制器硬件结构 3.2 控制器实时时钟接口电路设计 3.3 水位检测和温度检测接口电路设计 3.4 看门狗和复位接口电路设计 3.5 键盘和显示接口电路设计 3.5.1 键盘电路 3.5.2 显示接口电路 3.6 光电隔离与辅助加热电路设计 第四章：控制器的软件设计 结束语 参考文献 致谢 附录 太阳能热水器智能控制器的设计
摘要 太阳能热水器以其诸多的优点受到人们的欢迎。本文结合实际太阳能热水器的具体应用，在介绍太阳能、传感器、单片机的特点基础上，详细描述了太阳能热水器的工作原理和设计方案。这里根据太阳能热水器对控制器的要求与特点，提出了一种基于DS12887的太阳能热水器智能控制器的设计方法，给出了系统硬件设计及软件实现方法。 全文分三大部分。第一部分包括第一章，描述太阳能的利用和前景发展状况。第二部分包括第二章，描述太阳能系统组成及工作原理。第三部分包括第三、四章硬件设计及电路原理和软件设计，分别介绍了传感器的特点及应用、一般的太阳能热水器及循环系统、单片机发展和原理，这也是此款太阳能热水器的理论基础和必要前提。 关键词：太阳能热水器;传感器; 模糊控制; 实时时钟;单片机 Design of intelligent controller for Solar Water Heater Abstract Solar Water Heater is popular with its pretty benefits, Based on author’s real experience on Solar Water Heater design, this article describes the working theory of this solar water hearer after introducing the characters of solar、sensor、Single Chip
太阳能热水系统在寒冷地区的应用 一、前言 随着国民经济的发展，能源需求量日益增加，能源利用情况紧张，而常规能源的大量使用必将对环境造成不利影响。太阳能作为可再生能源的一种，取之不尽，用之不竭，同时又不会增加环境负荷，将成为未来能源结构中的重要组成部分。我国属太阳能资源丰富的国家之一，年辐射总量大约在3300-8300MJ/（m2.a），全国2/3以上面积地区年日照小时数大于2000h，每年陆地接收的太阳辐射能相当于2.4万亿吨标准煤，具有太阳能利用的良好条件。在建筑能耗中，生活热水、供暖能耗占了相当的比例，利用太阳能来满足生活热水、供暖这些低品位能耗的要求具有巨大的节能效益，因此，太阳能采暖技术越来越受到人们的重视。 二、太阳能资源利用的国际市场 欧洲各国由于重视节能和利用可再生能源，加上城镇和郊区基础设施完善，多年来积累了对供热基础设施进行节能改造、兴建可再生能源供热（生活热水和采暖）设施的大量经验。 欧洲各国的城镇基础供热（basicheating）大多是由区域供热（districtheating）设施提供的。而中欧、北欧国家的供热设施最为完善，传统上多采用建设大型热力站的方式为住户供热，这就使得大型太阳能热力站（Large－scale Solar Heating Plant）技术在欧洲得到了大量的工程应用。 欧洲大规模太阳能热水技术的工程应用普遍具有以下特点： 统一规划设计
新建和供热系统节能改造并存，系统类型多样 太阳能热水系统作为辅助系统与区域供热系统结合 全天候运行 既提供生活热水，也提供采暖 整合供热先进技术和设备，系统效率高 多元化组合能源系统（燃气、燃油、燃木屑、生物质能、电等）。 平板式集热器为主，安装部位有屋面、墙面、地面，可替代屋面板（德国、
太阳能与常规能源效益对比 随着社会经济迅速发展，能源紧缺已成当前世界面临的重要问 题，节约能源是我国的一项长期战略方针。在这样环境下，使用绿色 可再生能源已成为一种趋势，而太阳能作为其中之一，受到越来越多的关注。而利用太阳热水器究竟能够节省多少能源，大多用户不是很了解，下面我们以10吨太阳能热水系统为例，简单介绍使用太阳能热水器与使用其他常规能源的效益对比： 1、加热10吨热水(15C-55 C)所需要的能量 依据以下公式可计算得： Q w = Cm(t end-t a) =4.187*10000*(55-15) = 1674800KJ 其中 c:水的定压比热容，此处取4.187KJ心g ? C); m:水的质量，10000kg; t a：水的初始温度，15C； t end:贮热水箱内水的终止温度，55 C； 2、太阳能与电热水器效益对比 电加热的转化效率一般在90%左右，要产相同能量所需总电能为：0电=Q= 1674800/0.9 = 1860888kj 其中
Q所需热能； n:电的实际转换效率； 电热与热能的换算公式为：1度= 1kw?h= 3600000j= 3600kj 根据以上公式则每天需要电能为： 1860888/3600 = 517kwh 电费按0.6元/ kwh，则需517兴0.6 = 310元 由以上计算可以得出结论：用电热水器加热的热水20 (15C -55 C)吨每天所需电能517度，在电价为0.6元/kwh的情况下，折合人民币310元。 由于全国各地的气候条件不同，临汾市太阳能的实际使用天数 在270天，使用太阳能与使用电热水器相比，太阳能每年可节约费用为310元/天*270天/年=83740元/年 10吨太阳能系统一次性投资在18万元左右，所以太阳能系统的一次 性投资在2-3年内可回收成本。 3、太阳能与煤炭的效益对比 煤炭热值q煤炭=17690KJ/Kg 临汾煤炭参考价格0.7元/Kg 煤炭热转化效率为二45%左右，则要产生小要产相同热量所需总 煤炭为：Q =mq V=Q= 1674800/(17690*0.45)?210Kg q 每天所需要的费用为 210*0.7=147 元/天
毕 业 论 文 题目太阳能光伏发电系统 学院 __________江西太阳能科技职业学院___ 专业 _________光伏发电技术及应用___ __
摘要 本系统采用C8051F020为控制核心，实现了模拟太阳能光伏发电系统的功能。该系统主要通过太阳能储蓄电能，通过正弦波脉宽调制技术（SPWM）控制全桥逆变将直流电变为交流电，再经过变压器将电压变为所需的电压。该系统具有最大功率追踪（MPPT），输出电压与给定参考电压频率、相位同步，欠压、过流保护，欠压保护的自动恢复等功能，且具有LCD屏幕显示功能。 关键词：C8051F020 SPWM MPPT 欠压过流保护 Abstract This system uses C8051F020 simulation of solar photovoltaic power generation system to control the core functions. The system is mainly electricity through the solar savings by sinusoidal pulse width modulation (SPWM) control full-bridge inverter direct current into alternating current, and then through the transformer voltage into the required voltage. The system has the maximum power point tracking (MPPT), output voltage with a given reference voltage frequency and phase synchronization, undervoltage, overcurrent protection, undervoltage protection, automatic recovery, and the LCD screen display Keywords：C8051F020 SPWM MPPT Under-voltage over-current protection
基于单片机的太阳能热水器控制的设计毕业论文 目录 摘要 .................................................................... I ABSTRACT ................................................................ II 1 绪论 . (1) 1.1太阳能热水器的概述 (1) 1.2太阳能热水器的背景 (2) 1.3太阳能热水器的研究现状 (2) 1.4本设计的主要任务及容 (3) 1.5系统的主要功能 (3) 2 系统总体方案的设计 (4) 2.1系统总体结构框图的设计 (4) 2.2温度检测电路设计 (4) 2.3模拟/数字转换电路 (7) 2.3.1 ADC0809的部结构 (8) 2.3.2 信号引脚 (9) 2.3.3 ADC0809与单片机的接口设计 (9) 2.4单片机的控制系统 (10) 2.4.1 AT89C52的主要特性 (11) 2.4.2 AT89C52的引脚说明 (12) 2.4.3 振荡特性 (15) 2.4.4 最小系统应用电路 (15) 2.5键盘控制电路 (17) 2.5.1 键盘设计的分类及其特点 (17) 2.5.2 按键的确认 (17) 2.5.3 重键与连击的处理 (17) 2.5.4 按键防抖技术 (18) 2.5.5 少量功能键的接口技术 (19) 2.5.6 矩阵键盘的接口技术 (20) 2.5.7 本设计键盘的硬件连接 (21)
2.6LED显示电路 (21) 2.6.1 8255的介绍 (21) 2.6.2 LED显示原理 (23) 2.6.3 并行接口动态显示 (26) 2.7继电器控制电路设计 (27) 3 软件部分设计 (30) 3.1程序流程图设计 (30) 3.1.1 主程序流程图 (30) 3.1.2 显示程序流程图设计 (32) 3.1.3 键盘中断流程图 (32) 3.1.3 键盘中断流程图 (33) 3.1.4 A/D转换程序流程图 (33) 3.2软件程序设计 (34) 4 分析和总结 (42) 致谢 (43) 参考文献 (44) 附I 图总电路图 (45) 附II 仿真电路图 (46)
太阳能热水器控制仪使用 说明书 The following text is amended on 12 November 2020.
太阳能热水器控制仪使用说明书 太阳能热水器使用说明，一般情况下也就是说的太阳能热水器控制仪的使用方法，在这里我们拿最常用的西子控制仪说明书，为大家讲解一下使用方法,希望对大家在使用过程中减少一些疑难问题，方便大家使用。 TMC至尊全天候测控仪使用说明书 【主要技术指标】 1.使用电源：220VAC 功耗：<5W 2.测温精度：±2℃ 3.测温范围：0-99℃ 4.控温精度：±2℃ 5.水位分档：五档环形显示 6.可控水泵或电热带功率：≤500W 7.可控电加热功率：≤1500W 可选：3000W 8.漏电动作电流：≤10mA/ 9.电磁阀参数：直流DC12V，可选用有压阀或无压阀 有压阀工作压力：～
无压阀工作压力：，适用于水箱供水或低压供水 10.广域亮彩显示屏低功耗：< 【主要功能】 1.北京时间：实时显示北京时间 2.水位预置：可预置加水水位50、80、100% 3.水温预置：可预置加热温度范围：30℃-80℃，定时加热若不需要启动电加热，可预置为00℃ 4.水温指示：显示太阳能热水器内部实际水温 5.水位指示：显示太阳能热水器内部所存水量 6.缺水提示：当水位从高变低，出现缺水状态时，蜂鸣报警，同时20%水位闪烁 7.缺水上水：当水位从高变低，出现缺水状态时，延时30分钟自动上水至预置水位 8.手动控制：可手动启动上水、加热，在操作时首先显示预置的水位或水温，用户可利用▲、▼键调整预置参数，确认后，启动上水、加热，也可手动关闭。启动加热时水位若低于50%，则先启动上水再加热。正在加热时水位低于50%自动关闭加热，保护电加热管。启动手动上水时，若实际水位大于等于预置水位时，测控仪自动上调预置水位，以保证用户上水需求，启动手动加热时，若实际水温大于等于预
1．项目设计原则 太阳能集热器设计项目应遵循以下几方面的设计原则，科学设计太阳热水系统，使其达到合理、可靠、先进。 （1）遵守国家相关法律、法规及太阳能、给排水、采暖和土建等专业的相关标准、规范。 （2）综合考虑产品、系统的技术先进性、运行可靠性、经济性、使用便利性和使用寿命等各方面因素，选择实用、经济的方案。 （3）系统设计应安全可靠，内置加热系统必须带有保证使用安全的装置，并根据不同地区采取防冻、防结露、防过热、防雷、防雹、抗风、抗震等技术措施。（4）安装在建筑上或直接构成建筑围护结构的太阳能集热器，应有防止热水渗漏的安全保障措施；应设置防止太阳能集热器损坏后部件坠落伤人的安全防护设施；集热器不应跨越建筑变形缝设置。 （5）太阳能热水系统的给水应对超过有关标准的原水做水质软化处理。 （6）安装在建筑上的太阳能热水系统不得影响该部位的建筑功能，并应与建筑协调一致，保持建筑统一和谐的外观；应避免集热器的反射光对附近建筑物引起的光污染。 （7）太阳能热水系统的管线应有组织布置，做到安全、隐蔽、易于检修；为减少热损及循环阻力，循环管路尤其热水循环管路应尽量短而少弯；为了达到流量平衡和减少管路热损，绕行的管路应是冷水管或低温水管；管路的通径面积应与并联的集热器或集热器组管路通径面积的总和相适应。 （8）太阳能热水系统的结构设计应为太阳能热水系统安装埋设预埋件或其他连接件；轻质填充墙不应作为太阳能热水系统的支承结构。储水箱和集热器的安装位置应使其在满载情况下分别满足建筑物上其所处部位的承载要求，必要时应请建筑结构专业人员复核建筑载荷。 2．项目设计要求 鉴于该项目为连云港地区太阳能工程项目，并采用电辅助能源热水系统用于日常生活使用的特点，我认为，该项目设计要求有以下几点： （1）根据图纸的要求，在不影响楼房外观的情况下，合理设计太阳能热水系统，太阳能集热系统布置方式、色彩等应尽可能做到与建筑相协调。 （2）系统采用楼面太阳能集中集热方式，春、夏、秋、冬晴天以太阳能制热为主，以电辅助加热为辅。要求24小时热水供应，打开龙头既有热水。 （3）系统应备有超压保护、低温保护、过热保护等功能。 （4）系统应保证全天供应热水，并考虑在高峰用水情况下，确保热水供应问题，循环供水方式打开淋浴头进出热水。
太阳能热水系统设计及经济性分析 摘要：介绍宁波地区一种集中式太阳能热水系统，并对其进行经济性分析及绿建评价介绍。 关键词：太阳能热水集中式经济性分析绿建评价CO2减排量 项目拟建教学综合大楼地下一层，地上层数均为九层。其中综合楼建筑高度为：35.9m。 1热源 燃气真空热水锅炉房作为主要热源，太阳能作为辅助热源。 2热水系统分区 热水分区同给水系统，生活热水的供回水温度为60℃/50℃。热水系统横干管及立管设置同程，各卫生间内的横支管均设置循环回水管。 各楼设置循环水泵进行机械循环，循环流量为最大小时热水用水量的5%。 3太阳能热水系统概况 考虑到用水量较大，用水时间较集中，集热器面积较大，屋顶有充足的位置设置太阳能集热器，因此选用集中式系统。 系统优点：集热器和储热容积的共享，可以使同一单元的热水使用峰值下降，均衡度提高，有利于提高系统的经济效益。供水的温度和水量保证率高，类似于集中热水系统。本系统集热器采用U型真空管，采用混凝土基础安置在楼顶，没有坠落隐患，工程造价低；管理方便。本系统集热器及循环控制设备均设于公共空间，便于物业统一管理，统一维护，能够更有效的保证系统长期正常运行，在设备使用年限内持续发挥效力，避免了用户因维护成本高而放弃使用所造成的投资浪费。 系统缺点：有收取热水费的管理问题，若不采用集中辅助加热的形式，系统内各用户用热量的均衡难以控制。若采用集中辅助加热的形式，收取热水热水费及维护管理比较复杂。但本项目作为物业集中统一管理不收热水费，故无此缺点。 通过以上对集中式系统的分析，笔者认为选用集中集热、集中储热的集中式太阳能供水系统，比较适合本工程的用水需求。 4太阳能热水系统计算
太阳能发电系统设计 1引言 从“蒸汽机”到“电动机”的一系列动力技术发明，人们逐渐认识到，能 源技术的革新带动人类社会日益进步，对社会发展起着巨大的推动作用。但至今所采用的化石燃料能源带给人类文明与进步的同时，却因能源需求消耗的大幅提高以及随之而来的环境污染，形成了巨大的能源缺口，同时给环境造成巨大灾难。目前，油气资源的供不应求已成为我国经济发展的瓶颈，电力供应不容乐观，天然气用量迅速增长…… 最新的资料表明太阳光的充分利用，是最清洁，环保，取之不尽的可再生能源。 太阳能的利用 我国太阳能资源丰富，陆地每年接受的太阳辐射能，相当于2.431012tce，2/3国土面积的太阳能总辐射量超过0.6MJ/m2。如果将太阳能源充分加以利用，不仅有可能节省大量常规能源，而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。 目前，太阳能利用主要有两个途径，即光热和光伏。光伏是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电在太阳能利用上是主流，前景好。 太阳能原理 太阳能电池发电的原理是基于半导体的光电效应，即一些半导体材料受到光照时，载流子数量会剧增，导电能力随之增强，这就是半导体的光敏特性。 在晶体中电子的数目总是与核电荷数相一致，所以P(N)型硅对外部来 说是电中性的。若将P(N)型硅放在阳光下照射，仅是被加热，外部看不出 变化。但内部通过光的能量，电子从化学键中被释放，由此产生电子－空 穴对，但在很短的时间内（在μS范围内）电子又被捕获，即电子和空穴 “复合”。 1 / 20
当 P 型和 N 型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里 会形 成一个特殊的薄 层，界面的 P 型一侧 带负电，N 型一侧带正电 。这是由于 P 型半导体多空穴，N 型半导体多自由电子，出现了浓度差。N 区的电 子会扩 散到 P 区，P 区的空穴会扩散到 N 区，一旦扩散就形成了一 个由 N 指向 P 的 “内 电场”， 从而阻止扩散 进行。达到 平衡后，就形 成了这样一 个特殊的 薄层形成电势差，这就是 P －N 结。 至 今为 止，大多 数太阳能 电池厂家都是 通过扩散工艺， 在 P 型硅片 上形成 N 型区 ，在两个 区交界就 形成了一个 P －N 结（即 N+ ／P ）。太 阳能电池的基本结构就是一个大面积平面 P －N 结） 如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收，具有足够能量的 光子能够在 P 型硅和 N 型硅中将电子从共价键中激发，以 致产生 电子－空 穴对。界面层附近的电子和空穴在复合 晶片受光过程中，空穴(电子)往 P(N)区移 之 前，将 通过空 间电荷 的电 场作用 被 相互分离。电子 向带正 电的 N 区 和空 穴向带负电的 P 区运动。通过界 面层 晶片受光后，空穴(电子)从 P(N)区正(负)电极流出 产生 一个向外 的可测试的电 压。通过光 照在界面层 产生的电 子－ 空穴对越 多， 电流越大 。界面层吸收 的光能越多 ，界面层即 电池面积 越大，在太 阳 能电池中形成的 电流也 越大。 此即为光生伏特效应。 光伏系统 光伏系统是利用太阳电池组件和其他辅助设 备将太阳能转换成电能的系统。一般分为独立系 统、并网系统和混合系统。 白天，在光照条件下，太阳电池组件产生一 定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输 入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电 能贮存起来。晚上，蓄电池组为逆变器提供输入 电，通过逆变器的作用，将直流电转换成交流电， 2 / 20 的电荷分离，将在 P 区和 N 区之间
毕业设计（论文）题目太阳能热水温度控制系统 院别电气工程学院 专业电气自动化技术 班级 姓名 学号 指导教师（职称） 日期
摘要 随着社会的发展，节能技术的不断改革创新，太阳能成为新时代可持续发展战略中带有绿色标志的新型能源。近年来，随着人们购买力的提升，太阳能热水器己经变成我们日常生活中必不可少的设备，太阳能控制器的使用率逐年上升。 太阳能热水温度控制器的硬件包括单片机处理器部分、水位和温度信息采集部分、继电器执行部分、显示部分控制部分。根据设计系统的稳定性、精确性、节能性、适应性等原则，进行硬件部分设计。 控制系统的软件是服务于硬件的，系统将实时采集到的数据与相应的设定值进行比较、判断，结果是控制循环水泵或上水电磁阀的工作，实现各种智能控制同时，软件还要兼顾到操作人员方便地选择工作方式、设置和修改各种设定值，因为人们可以根据天气情况及用户的需要选择定时加热状态、自动加热状态软件还要设定以太阳能为优先使用的能源，只有在太阳能没有将水温加热到用户要求的温度下，才启动辅助能源进行加热。 关键词：太阳能热水温度控制单片机传感器水温水位
Abstract With the development of the society, continuous reform and innovation of energy-saving technology, solar energy into a new era of sustainable development strategy in the new energy with green logo. In recent years, with the raise of people's purchasing power, solar energy water heater has become in our daily life indispensable equipment, solar controller utilization rate increased year by year. Solar hot water temperature controller hardware including the single chip processor parts, water level and temperature data collection, the relay parts, display control part. According to the design of system stability, accuracy, energy saving, adaptability principle, hardware design. Software is in the service of the hardware of the control system, the system will be collected in real-time data comparing with the corresponding value, judgement, the result is to control the circulating water pump or water solenoid valve, to achieve a variety of intelligent control at the same time, the software gives priority to the operator to easily choose the way to work, set up and modify various Settings, because people can choose according to the weather conditions and the needs of the users regularly heating, automatic heating state software also set to gives priority to the use of solar energy, not only in the solar energy heat the water temperature to the temperature of the user requirements, to launch the auxiliary energy for heating. Keywords:Solar hot water temperature control; Single chip microcomputer; The sensor; Water level
浅析高层建筑中太阳能热水系统的应用 【摘要】随着房地产市场的不断发展，居民住宅建筑的规模要求越来越高，其中高层住宅也更加普遍。太阳能热水系统在高层住宅中已经得到了广泛的推广。本文针对目前常用的太阳能热水系统类型进行分析，并尝试下提出了适用于高层住宅的太阳能热水系统技术。 【关键词】高层住宅太阳能热水系统技术 随着我国社会经济的高速发展，科学技术日新月异，很多技术被逐渐普及到人们的生活与生产当中，其中太阳能热水系统就在很多高层住宅中进行使用，而且在我国大部分大城市住宅中，无论是房地产开发的项目，还是保障性住房等等，目前都以高层居多，26层以上的住宅已经很普遍。因此，太阳能热水系统在高层建筑中的使用是一个值得探讨的问题。 1 常用太阳能热水系统的分类 1.1 集中集热——分户储热太阳能热水系统 此类系统的太阳能集热器将在屋面进行集中放置，集中储热水箱不在系统中设置，需要针对每一个用户设置一个储热水箱，水箱内部设置换热盘管与电辅助加热装置，在楼梯间或者屋顶处设置控制系统、循环装置，以及必备的一些辅助设施。在太阳不断照射的情况下，集中设置的集热器的温度会不断的提升，在智能控制系统的作用下对循环泵的启动或者停止进行有效控制，保障集热器与更多储热器水箱之间有热媒进行辅助循环，热媒主要利用储热水箱中与换热装置中的水来实现热量交换的功能，从而对储热水箱中的水进行加热。此类通过顶水式供水的方式来对热水进行供应，确保冷水与热水在供水时，水压等同，这样在实际使用的过程中才会更加舒适。将太阳能热循环系统与用户用水系统分割开来，太阳能热水系统的主要功能是为广大用户提供热能，而不是我们所想的热水，因此，热水费用是不必收取的。通常用户的辅助热源都是采用的电加热，太阳能系统与加热的综合使用才能确保用户24小时有热水使用。 1.2 分户集热——分户储热太阳能热水系统 此类系统也被称之为户式太阳能热水系统，主要是以住户为单位进行太阳能热水系统的安装，所产生的热水一般只针对一个用户的使用。通常此类集热器放在屋顶或者阳台，由于热水系统结构存在一定的差异性，使用比较普遍的是多层住宅区，将其设置在屋面的非承压整体式太阳能热水系统，而高层住宅主要设置在阳台外侧的挂式太阳能热水系统。 非承压整体式太阳能热水系统主要是将家用太阳能热水器在屋面进行集中安置，在太阳光的照射下，集热器不断吸收阳光从而使其水温提升，其中存在的循环动力是储热水箱中与集热器中的水温差形成的，保障集热器与储热水箱中的
太阳能发电原理及应用 指导老师： 关键词：半导体，蓄电池，光伏充电控制器 摘要：本文介绍了由本人所构想的一种新型干电池，由目前比较成熟的太阳能发电系统所得到灵感经过一定的理论分析和创造所发明的一种新型干电池。主要由太阳能半导体，蓄电池，光伏充电控制器构成。太阳能半导体产生“光生电流”，“光生电流”储存在蓄电池内，需要时通过电路释放出来，而光伏充电控制器则连接在半导体与蓄电池之间可以控制太阳能电池的输出电压, 可以保护电池不被过充, 同时, 也晚上太阳能电池不发电时, 防止蓄电池的电倒流。 正文 引言 我国是电池生产和消费大国，去年电池的产量和消费高达140亿只，占世界总量的1/3。平均每人每年3.5枚。但我国目前的废旧电池的回收情况却令人非常担忧。据有关部门统计，北京市每年消耗2亿只电池，共计6000吨，1999年回收了60吨，回收率仅为1％，2005年的回收率也只有5％，回收量实在是微乎其微。上海市每年小号电池约4.5亿节，但每年回收量约50吨，不足每年耗量的1％，最近，来自上海市环保部门的一份报告显示，含铅最多的铅蓄电池回收率也比较低，150万只报废电瓶四处抛散。所以我就想到了太阳能干电池，太阳能干电池所耗太阳能无限可再生和零排放能源，对当地环境没有影响，可重复使用对于偏于地区手电筒照明，个类儿童玩具，各类家用遥控器。 一方案设计 发电原理：硅原子的外层电子壳层中有4个电子。在太阳辐照时，会摆脱原子核的束缚而成为自由电子，并同时在原来位置留出一个空穴。电子带负电；空穴带正电。在纯净的硅晶体中，自由电子和空穴的数目是相等的。如果在硅晶体中搀入能够俘获电子的3价杂质，如：硼，鋁，镓或铟等，就成了空穴型半导体，简称p型半导体。如果在硅晶体中搀入能够释放电子的磷，砷，或锑等5价杂质，就成了电子型半导体，简称n型半导体。 p-n结内建电场：
毕业设计（论文）开题报告 题目基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计专业名称飞行器制造工程 班级学号 088106311 学生姓名洪兵旺 指导教师肖洁 填表日期 2012 年 3 月 20 日
一、选题的依据及意义： 1、依据 太阳能资源丰富, 既可免费使用, 又无需运输, 对环境无任何污染. 由此可见使用家用太阳能热水器解决中低温用水无论是经济设益, 还是节能减排效应, 都是非常明显的. 对促进可再生能源的开发利用, 增加能源供应, 改善能源结构, 保护环境, 实现经济社会的可持续发展起到积极的作用, 是一项惠及子孙后代、利国利民的绿色工程.随着全球人口和经济规模的不断增长，能源使用带来的环境问题及其诱因逐渐为人们所认识，“低碳经济”这一概念开始进入人们的视野。人们在大力的发展太阳能产业。 能源问题将更为突出：①从长远来看，全球已探明的石油储量只能用到2020 年，天然气也只能延续到2040 年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。②环境污染③温室效应引起全球气候变化。因此，人类在解决上述能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源。 太阳能具有：①储量的“无限性”太阳每秒钟放射的能量大约是1.6×10 的23 次方kW，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约1.892×10 的13 次方千亿t。②太阳能对于地球上绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。③发利用时几乎不产生任何污染。鉴于此，太阳能必将在世界能源结构转换中担纲重任，成为理想的
替代能源。
然而，目前市场上太阳能热水器的控制系统大多存在功能单一、操作复杂、控制不方便等问题，很多控制器具有温度和水位显示功能，却不具有温度控制功能，致使热水器阴天的时候不能方便使用。即使热水器具有辅助加热功能，也可能由于加热时间不能控制而产生过烧，从而浪费电能。 2、意义 能源问题与安全问题是现代社会各界普遍关注的焦点之一。目前市场上存在三种样式的热水器：电热水器、燃气热水器和太阳能热水器。近年来，电热水器的大规模用电，并不能给人们的正常生活带来便利，作为后来者的太阳能热水器，因其安全性好、节能、绿色环保等优点，近几年呈现出爆发式的发展趋势。 选择太阳能热水器这个课题，不仅可以让我运用大学四年所学的专业知识来学习、了解太阳能热水器控制系统的设计，起到巩固理论知识，增强动手能力和创新意识的作用。更是理论结合实际的良好见证。此外，太阳能热水器已经走进千家万户,控制系统是太阳能的核心,可以尽可能做到节能环保,作这样一个设计,同时产品具有很大的市场前景。
给排水设计中太阳能热水系统应用 发表时间：2019-07-22T15:14:55.087Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：陈妃文[导读] 摘要：太阳能是可再生清洁能源具有高环保价值的源泉，所以深得爱好者研究和能源崇拜的发展，利用太阳能本身是免费的，太阳能源的运输不会对环境造成任何污染，仅需要考虑设备的成本和运营成本。 身份证号码：44088219790201XXXX 摘要：太阳能是可再生清洁能源具有高环保价值的源泉，所以深得爱好者研究和能源崇拜的发展，利用太阳能本身是免费的，太阳能源的运输不会对环境造成任何污染，仅需要考虑设备的成本和运营成本。近年来，中国的太阳能技术发展迅速。例如，太阳能热水系统的引入给人们的生活带来了极大的舒适感，太阳能热水系统在给排水建设中的应用日益广泛。原因是它可以使设计更加尊重环境和方便。 关键词：给排水设计；太阳能热水；应用 一、太阳能热水系统应用于供水和排水设计施工的优势 在建筑物的给排水设计中，太阳能热水系统具有以下优点。首先，降低成本。由于太阳能是可再生能源的来源，与其他传统燃料，天然气和其他资源相比，其成本更低，可以有效避免浪费不可再生能源。其次，太阳能的使用不受采矿，运输和储存的影响。太阳能可以在太阳存在的任何地方收集。太阳能热水系统可以分散到多个小型系统中，不受城市支持设施和能源储备的影响。太阳能热水的储存，太阳能的使用大大方便了人们的生活。第三，它具有保护环境的作用。太阳能本质上来自太阳，其能量本身非常干净，在收集过程中不会对自然环境造成损害，并且在使用后不会产生对环境有害的物质。因此，与其他能源的使用相比，太阳能热水系统在供水和排水系统设计中的应用是其直接消耗太阳能，这对保护非常有利环境 二、太阳能热水系统在建筑给排水设计中的应用 1、改进太阳能热水系统 必须通过可靠性的适用性来实现太阳能热水系统的改进。第一点是提高可靠性，当太阳能热水系统的可靠性提高时，可以集成现代计算机技术，促进太阳能热水系统的自动化发展。此外，必须提高太阳能集热器的效率。第二点是提高系统的适用性。当太阳能系统的集热器效率提高时，必须根据不同的要求使用相应的系统，使其适合当地条件，适合人群，适合天气。 2、太阳能热水系统的安装方法 （1）将收集器与屋顶结合 在太阳能热水系统中，太阳能的收集主要由收集器完成。因此，在安装收集器时，应注意安装的位置，该位置应足够空，并且不应保护安装位置周围的建筑物和树木，以确保可以足够阳光照射，研究表明收集器非常适合安装在屋顶上。当三角形用于稳定循环热水器以与屋顶形成一定角度时，正常的自然循环热水器必须补充有支撑以形成三角形。安装角度尽可能接近每个区域的直射阳光角度，使用水加热后密度变化产生重力循环进行使用，该方法安装简单但具有一定的不便，占用了大面积的天花板空间。如果屋顶是倾斜的屋顶，安装收集器时也应考虑屋顶的坡度。 （2）收集器与墙壁和阳台的组合建筑本身有高低层次。因此，存在一定的空间限制，因此收集器在安装时需要更改安装策略，但在更改时不会对其进行大幅修改。少量调整。此时，通常选择分体式压力系统，但系统本身存在一定的缺陷，热水箱占用的空间大。另外，当收集器放置在外壁的表面上时，预结构的结构必须考虑嵌入部件的调整。当收集器放置在阳台上时，应考虑用户的便利性和建筑物立面的美学方面。 3、太阳能热水系统与建筑一体化结构的连接 当太阳能热水系统与建筑物集成进行设计工作时，连接结构是一个非常关键的问题。因此，作为建筑工人，必须注意结构的安全性，然后充分考虑建筑物的隔热层，防水层等。以便它可以有效地防止利用其余的破坏，由于更多的整合方面的考虑应该在很多方面被认为是避免去恢复工作，恢复工作是资源和财政资源的双重浪费。收集器本身具有一定的厚度。如果在施工期间安排不合理，则会影响收集器在稍后阶段的放置，这将导致整体保温功能的削弱。此外，应注意收集器与周围屋顶材料的连接，并应进行接头防水以避免问题。 三、主要的施工方法和技术措施 （1）工程准备 认真研究施工方案和专业计划，完成施工方案的制定和交付，完成施工方案的编制；2做好材料计划，按时准备材料，组织运输，按时完成；3垂直运输中的材料上升在此过程中，采取保护措施并包裹角落以避免屋顶或隔热层的防水层，在焊接施工期间，屋顶表面受到保护并防止飞溅和损坏防水层或装饰层。