设计太阳能热水器

《做个太阳能热水器》作业设计方案第一课时一、设计方案背景现今社会节能环保的理念日益受到重视，太阳能作为一种清洁、可再生能源备受青睐。

而太阳能热水器作为太阳能利用的一种方式，可以为家庭提供热水，减少能源消耗，降低碳排放，具有重要的环保意义。

本次作业旨在引导学生通过亲身动手制作太阳能热水器，了解太阳能利用的原理和制作过程，并培养他们的动手能力和环保意识。

二、设计方案目标1. 了解太阳能的利用原理和优势；2. 掌握太阳能热水器的制作方法；3. 提高学生的动手能力和创造力；4. 培养学生的环保意识和节能意识。

三、设计方案内容1. 太阳能原理介绍：通过PPT或视频等形式向学生介绍太阳能的原理和优势，引导他们了解太阳能利用的重要性；2. 太阳能热水器制作过程：分组让学生用简单材料制作太阳能热水器，包括太阳能集热器、储水罐等部件，引导他们动手操作，体验实践过程；3. 实验演示：组织学生进行太阳能热水器实验演示，观察其采暖效果，讨论太阳能热水器的优缺点；4. 讨论交流：组织学生讨论太阳能利用的潜力及发展前景，引导他们思考如何在生活中更好地利用太阳能；5. 总结评价：引导学生总结本次作业的收获和体会，评价太阳能热水器的制作过程及效果，展示作品成果。

四、设计方案实施步骤1. 介绍太阳能原理及太阳能热水器制作方法，激发学生兴趣；2. 编排分组，分配制作材料和工具，让学生动手制作太阳能热水器；3. 指导学生实验演示，观察效果，讨论优缺点；4. 组织讨论交流，引导学生思考太阳能利用的前景；5. 总结评价本次作业，展示成果，鼓励学生分享心得。

五、设计方案评估方法1. 学生制作太阳能热水器的完成情况和效果；2. 学生对太阳能利用原理的理解和运用；3. 学生参与讨论交流的积极性和表现；4. 学生的作业总结及展示效果。

六、设计方案拓展1. 可以邀请专家进行讲座，深入介绍太阳能利用的技术和应用；2. 可以开展太阳能热水器比赛，激发学生创造力和竞争意识；3. 可以组织学生实地考察太阳能热水器的实际应用，加深他们对太阳能利用的理解。

太阳能热水器控制电路设计一、系统设计1.设计原理太阳能热水器自动控制电路采用AT89S52单片机作为控制关键，外围加蜂鸣器控制电路、数码显示电路、水位检测电路、电机控制电路、按键电路、温度检测电路等。

数码管实时切换显示目前温度与目前液位，当液位过高时，蜂鸣器报警，并且电机反转模拟排水过程；当液位过低时，蜂鸣器报警，并且电机正转模拟进水过程。

本系统设计简朴，成本低，性能优良，具有一定旳稳定性和实用性。

三、硬件电路设计1.基本原理框图图一：原理框图（1）太阳能热水器控制装置重要构成由CPU、显示电路、按键电路、蜂鸣器电路、电机电路、液位检测电路、温度检测电路、电源电路构成，如图一。

（2）太阳能热水器控制装置旳工作原理接通电源后，显示目前水位，水位被分为16个点。

并且显示目前温度。

液位显示与温度旳显示切换进行。

当水位显示低于或等于1时，蜂鸣器报警，并且电机正转，表达进水；当水位显示高于或等于15时，蜂鸣器报警，并且电机反转，表达排水。

液位检测运用CD40512.各部分电路原理（1）最小系统最小系统电路如图二所示。

图二：最小系统（2）显示电路采用LED数码管显示，该方案具有实现轻易、发光亮度大、驱动电路简朴等长处，其可靠性也优于LCD旳显示。

由6个数码管和6个74LS164构成，采用串行静态显示旳措施。

将数码管旳8个输入端与74LS164旳输出端Q0~Q7相连。

P1.0和74LS164旳CLK 连接，作为时钟；P1.4接74LS164旳A 端，作为显示数据旳输入端。

显示电路如图三所示。

C31104VCCC33104VCCC32104VCCC34104VCCC35104VCC图三：显示电路不过使用74LS164串显会出现消隐旳问题。

为了消除消隐，那么就必须在硬件上与软件上结合来消除消隐旳问题。

消隐电路如图四所示。

软件上，在传数据时，先传一种高电平，直到数据传完再传送一种低电平即可。

图四：消隐电路（3）按键电路键按下后，进行温度及液位检测旳切换，也可不使用。

简易太阳能热水器设计方案太阳能热水器是一种能够利用太阳能将水加热的设备，它不仅可以在环保的同时降低能源消耗，还可以为我们提供热水。

本文将为大家介绍一种简易的太阳能热水器设计方案。

一、原理介绍太阳能热水器的工作原理主要是利用太阳能将水加热。

一般来说，太阳能热水器由太阳能集热器、储热水箱和管路系统等组成。

太阳能集热器通过吸收太阳能将水加热，然后将加热后的热水储存在储热水箱中，最后通过管路系统将热水输送到我们需要的地方。

二、材料准备1. 太阳能集热器：可以使用黑色的铝板或黑色的太阳能吸热器作为集热器，它们能够更好地吸收太阳辐射。

2. 储热水箱：选择一个适当大小的容器作为储热水箱，可以使用塑料桶或不锈钢容器等。

3. 管路系统：选用耐高温的管道材料，如聚丙烯管或铜管，并配备相应的接头和阀门。

三、制作步骤1. 太阳能集热器制作：a. 在铝板或太阳能吸热器上涂刷黑色涂料，增加吸热效果。

b. 将太阳能集热器固定在支架上，确保它能够与太阳保持最佳角度。

c. 将集热器连接到管路系统的进水口。

2. 储热水箱制作：a. 选择一个适当大小的容器，确保能够储存足够的热水。

b. 在容器上开启进水口和出水口，并确保它们与管路系统相连接。

3. 管路系统搭建：a. 将管道与太阳能集热器和储热水箱连接起来，确保管道畅通无阻。

b. 根据需要，可以在管道上安装调节阀和水泵等设备来控制水流量和水温。

四、使用与维护1. 使用前，需要确保太阳能集热器的方位与太阳保持一致，以便最大程度地吸收太阳能。

2. 水箱和管路系统中的水需要定期更换，以保持水质清洁。

3. 涂刷在集热器表面的黑色涂料可能会因长时间使用而磨损，需要定期检查并修复。

五、效果展示这种简易太阳能热水器设计方案可以充分利用太阳能将水加热。

在晴朗的天气条件下，它可以为我们提供足够的热水供应，减少我们对传统能源的依赖。

而且，这种方案的制作和使用成本相对较低，非常适合个人使用。

六、结论通过本文的介绍，我们了解到了一种简易的太阳能热水器设计方案。

壁挂太阳能热水器设计方案1. 概述本文档为壁挂太阳能热水器的设计方案。

该方案旨在提供一种简单可行的太阳能热水器设计，以实现高效利用太阳能热能来供应热水。

2. 设计要求2.1 高效利用太阳能设计方案应充分利用太阳能，以提供足够的热水供应量。

2.2 简单易用方案应具备简单易用的特点，方便用户操作和维护。

2.3 可靠稳定设计方案应具备可靠稳定的性能，能够在各种环境条件下正常工作，并保持长期稳定的热水供应。

3. 设计方案3.1 系统结构壁挂太阳能热水器采用以下系统结构：- 太阳能集热器：采用高效的太阳能集热器，将太阳辐射转化为热能。

- 热水储存罐：用于存储热水，满足用户日常使用需求。

- 热水循环管道：安装在建筑内，将热水从储存罐输送到使用点。

3.2 工作原理太阳能集热器吸收阳光并转化为热能，然后将热能传递给储存罐中的水。

当用户需要热水时，热水从储存罐经由热水循环管道输送到使用点。

3.3 控制系统设计方案配备智能控制系统，用于监测和控制水温、水流等参数，确保热水供应符合用户需求。

3.4 安全保护为了确保用户的安全，设计方案还应包括以下安全保护措施：- 过热保护装置：当水温超过安全范围时，自动关闭加热系统。

- 漏电保护装置：监测电路中的漏电情况，一旦发生漏电，自动切断电源。

4. 市场前景壁挂太阳能热水器在当前节能环保的趋势下具有良好的市场前景。

其安装简单、节能环保的特点使其成为消费者的理想选择。

5. 总结本文档提供了壁挂太阳能热水器的设计方案，该方案充分利用太阳能，具备简单易用、可靠稳定的特点。

希望该方案能够满足用户对太阳能热水的需求，并在市场中取得良好的反响。

基于单片机的太阳能热水器控制系统设计在当今能源紧张和环保意识日益增强的背景下，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，其应用范围越来越广泛。

太阳能热水器便是其中一种常见且实用的设备。

为了提高太阳能热水器的性能和使用效率，设计一个基于单片机的智能控制系统具有重要的意义。

一、太阳能热水器的工作原理太阳能热水器主要由集热器、水箱和管道等部分组成。

集热器通常安装在屋顶或其他阳光充足的地方，其内部有吸热管，能够吸收太阳能并将其转化为热能。

被加热的水通过管道输送到水箱中储存起来，以供用户使用。

然而，传统的太阳能热水器存在一些不足之处。

例如，在阳光不足或天气变化时，无法保证稳定的热水供应；水温难以精确控制，可能会出现过热或过冷的情况。

为了解决这些问题，我们需要引入单片机控制系统。

二、单片机控制系统的总体设计本控制系统以单片机为核心，结合传感器、执行器和通信模块等组成一个完整的系统。

传感器部分包括温度传感器和水位传感器。

温度传感器用于实时监测水箱内的水温，水位传感器则用于检测水箱内的水位高度。

这些传感器将采集到的信息传输给单片机。

单片机作为控制中心，对传感器传来的数据进行处理和分析，并根据预设的控制策略发出相应的控制指令。

执行器主要包括电加热装置和水泵。

当水温过低时，单片机控制电加热装置启动，对水进行加热；当水位过低时，单片机控制水泵启动，向水箱内注水。

通信模块用于实现系统与用户之间的交互。

用户可以通过手机或其他终端设备远程查看热水器的工作状态，并进行相应的操作。

三、硬件设计1、单片机选型选择一款性能稳定、功能强大且成本适中的单片机，如 STM32 系列。

STM32 具有丰富的外设资源和较高的运算速度，能够满足系统的控制需求。

2、传感器电路设计温度传感器可选用 DS18B20 数字温度传感器，其具有精度高、接口简单等优点。

水位传感器可采用压力式水位传感器，通过测量水压来确定水位高度。

传感器的输出信号需要经过调理电路进行放大、滤波等处理，然后输入到单片机的 ADC 端口。

小学科学教案：设计太阳能热水器一、教学目标科学概念1、太阳能热水器是一种光热转换器，具有节能、环保、安全的优点2、太阳能热水器的效能和所采用的材料、结构、使用的原理相关3、产品的设计，不但要考虑构造，还要考虑材料的选择、依据的科学原理以及如何方便、实用过程与方法1、能根据研究任务和要求实行有目的的设计2、按一定的格式写出本小组的设计方案3、在全班交流介绍方案的设计思路、原理情感、态度、价值观1、乐于合作、交流、反思和改进2、体会到使用科学知识解决问题的乐趣3、体会到任何一种科技产品的开发和设计，融合了多种知识和技术4、理解到科技的发展能促使人们更好地利用自然资源和自然规律二、教学准备教师演示：相关太阳能热水器和太阳灶的构造及工作原理的课件及图片分组实验：制作简易太阳能热水器的材料（纸盒、泡沫塑料或棉花、能装水的塑料袋或饮料瓶、玻璃片或塑料薄膜、盒盖、黑色纸、镜子或锡箔纸等）三、教学重、难点设计太阳能热水器四、教学过程1、引入(1)、引导语：人们一直都在研究如何能够吸收更多的太阳光，以便从中获得热能。

太阳能热水器就是利用太阳的光和热将水加热的。

(2)、出示太阳能热水器图片，“你认为太阳能热水器有哪些基本部分？”(3)、学生尝试说说热水器的组成部分，教师讲解太阳能热水器的结构及工作原理。

2、设计我们的太阳能热水器(1)、提出任务：利用身边的材料，做一个简易的太阳能热水器。

(2)、提出设计要求：至少能装200毫升水（教师出示200毫升水有多少）；要利用容易得到的材料；能尽快使热水器中的水温度上升。

(3)、思考设计原理：“阳光下的物体的温度与哪些因素相关，这对我们设计太阳能热水器有什么启发？”学生：阳光的强度、物体的颜色、物体材料的吸热本领。

(4)、小组研讨“水的升温措施”，形成设计思路。

(5)、教师提供空白设计方案，讲解设计方案的撰写格式。

(6)、引导语：在设计过程中，我们还需要考虑哪些问题呢？如何解决这些问题呢？(7)、小组设计活动。

太阳能热水器的设计与性能分析太阳能作为一种清洁能源，现在越来越受到人们的关注。

因而太阳能产品，如太阳能热水器在人们的生活中也被广泛使用。

本文将介绍太阳能热水器的设计与性能分析。

一、太阳能热水器的设计太阳能热水器主要由集热器、水箱、支架等组件组成。

其中，集热器是太阳能热水器的核心部件。

其主要由吸热板、保温层等构成。

1、吸热板吸热板是太阳能热水器中最关键的部件，因为它直接与太阳光接触并吸收热量。

当前，太阳能热水器中常用的吸热板材料是铝板和铜板。

但铝板容易被氧化，降低了其吸热效率，所以铜板更适合太阳能热水器。

2、保温层保温层是太阳能热水器中保持水箱温度的重要构成部分。

保温层的材料常用的有PU泡沫和玻璃纤维。

PU泡沫是一种优良的保温材料，可以防止热能散失。

玻璃纤维的保温效果也不错。

3、水箱太阳能热水器的水箱则是用来储存热水的地方，其材料一般有不锈钢，铁皮等多种。

不锈钢因为其不容易生锈，能够长期使用。

而铁皮的灵活性好，可以方便地加工成各种形状的水箱。

二、太阳能热水器的性能分析太阳能热水器的性能可以通过其吸热效率来衡量。

下面将介绍几个影响吸热效率的因素。

1、吸热板的材料吸热板的材料是直接影响吸热效率的因素。

目前主流的太阳能热水器采用的是铜板材质的吸热板，因为铜的吸热效率高，不容易受氧化影响。

2、吸热板的厚度吸热板的厚度影响其质量的重要因素。

厚度越大，吸热板的质量也越好，可以提高吸热效率。

3、保温层的厚度保温层的厚度越大，能够保温的时间也越长。

因而保温层的厚度越大，太阳能热水器的性能就越好。

4、水箱的材质水箱的材质也是影响太阳能热水器性能的关键因素。

目前使用不锈钢制作的水箱效果最好，比起铁皮水箱，它的吸热效率可以提高约5%左右。

综上，太阳能热水器的性能除了以上提到的因素外，还受到其他因素如天气、阳光照射时间等因素的影响。

而在实际应用中，人们也应该配合太阳能热水器的设计对其进行维护和调整，以保证其效率的发挥。

总之，太阳能热水器是一种绿色环保的热水供应方案。

联箱式太阳能热水系统设计方案3T太阳能热水系统设计方案一、系统名称：联箱式太阳能热水工程二、系统容量：3吨。

供28个带浴盆房间热水供应。

三、集热单元：Φ47×1500mm×50支真空管集热模块单元采光面积4.9m2。

四、单元数量：10组。

五、集热面积：49m2。

六、连接形式：串并联。

七、管道设计：上循环管道，使用Φ0.6寸镀锌管。

下循环管道，使用Φ0.6寸镀锌管。

上水管道，使用Φ1寸镀锌管。

下水管道，使用Φ1寸镀锌管。

八管道保温：采用20mm厚壁保温棉，外层采用PVC管道保护，避免高低温或强光照射，延长保温时间，减少热损。

九保温水箱配置：1.5吨保温水箱两个。

十辅助加热系统：利用电加热进行加热，用于阴雨或高寒天气急用热水时辅助加热。

十一控制系统配套功能：设置手动/自动电脑控制柜一个，其功能为：1、自动上水系统控制；2、温差循环系统控制；3、定温加热系统控制；4、水温水位显示及系统控制。

十一、工程成本预算：1.集热模块及支架[含油漆费]，10组，计17960元2.保温水箱：2200元/吨，3吨，计6600元3.电脑控制柜一套，计3000元4．定时/自动供水泵：1个计750元。

5．循环泵：1000元/只，3个计3000元。

6．单向阀：50元/只，4个计200元。

7．安装费：3500元。

8. 安装工人车旅费:1500元。

9．镀锌管及连接件保温棉，PVC套管：5620元。

10．电源线、信号线、套线管2500元。

11．电加热：3KW两个480元。

12．利润[按10%计]：4511元。

13．运输费：2000元。

十一、工程造价：51621元，大写：伍万壹千陆佰贰拾壹元整。

[本造价不含税费，如需开票，则另外收取相应税费]。

简易太阳能热水器制作实验报告1. 实验目的本实验旨在通过制作简易太阳能热水器，了解太阳能利用原理，并验证太阳能热水器的实际效果。

2. 实验材料（1）透明塑料瓶：1个（2）黑色半透明塑料袋：1个（3）铝箔：适量（4）胶水：适量（5）水温计：1个（6）太阳能辐射强度计：1个（7）清水：适量3. 实验步骤（1）将透明塑料瓶清洗干净，并剪去底部，形成一个圆柱形容器。

（2）将黑色半透明塑料袋打开，并将其固定在透明塑料瓶上部，覆盖住整个容器。

确保袋子紧贴透明塑料瓶的外侧。

（3）将铝箔剪成适量的小块，用胶水固定在透明塑料瓶的内侧，使其面向外部。

（4）将透明塑料瓶竖直摆放，底部放置水温计，并在容器内注入适量的清水。

（5）将制作好的太阳能热水器放置在阳光充足的地方，保持和水温计一同直立。

4. 数据记录和分析在实验过程中，我们记录了每日不同时间点的水温和太阳能辐射强度。

结果显示，当太阳能辐射强度最高时，太阳能热水器的效果最显著。

随着太阳能辐射强度的增加，太阳能热水器内的水温逐渐升高。

而在夜晚或太阳能辐射强度较低的时间段，太阳能热水器的效果明显较弱。

我们还进行了对比实验，使用普通塑料袋代替黑色半透明塑料袋。

结果显示，使用黑色半透明塑料袋的太阳能热水器，相较于普通塑料袋，更能有效地吸收和传导太阳能，使水温升高更快。

5. 结论与思考通过制作简易太阳能热水器的实验，我们深刻认识到太阳能的巨大潜力和利用优势。

太阳能热水器无污染、无消耗，是一种环保且经济实惠的能源利用方式。

然而，我们也意识到实际应用太阳能热水器时，还存在一些挑战和限制。

例如，夜晚或天气阴沉时，太阳能热水器的效果会明显减弱；并且水温的升高需要一定时间，不适合急需热水的场景。

因此，针对太阳能热水器的进一步研究和改进，可以从材料的选择、结构的优化等方面进行改良，以提高太阳能的吸收和传导效率，增强太阳能热水器的实用性和稳定性。

总之，通过本次实验，我们对太阳能热水器的制作和工作原理有了更深入的了解，也为未来研究和应用太阳能提供了一定的参考和启示。

《制作简易太阳能热水器》作业设计方案
一、项目背景：
太阳能是一种清洁、可更生的能源，被广泛应用于热水器等领域。

本项目旨在设计制作一个简易的太阳能热水器，通过太阳能的热能转换，实现热水的供应。

二、项目目标：
1. 设计制作一个简易的太阳能热水器，实现热水的加热功能；
2. 了解太阳能热水器的工作原理，培养学生动手能力和实践能力；
3. 提高学生对清洁能源的认识，培养环保认识。

三、项目材料：
1. 空心玻璃管：用于吸收太阳能；
2. 铝合金板：用于固定和支持空心玻璃管；
3. 热水箱：用于储存热水；
4. 绝热材料：用于保温；
5. 水泵：用于循环热水。

四、项目步骤：
1. 制作空心玻璃管吸热器：将空心玻璃管固定在铝合金板上，保证太阳能充分吸收；
2. 制作热水箱：在热水箱内部安装绝热材料，确保热水的保温效果；
3. 毗连水泵：将水泵与热水箱毗连，实现热水的循环；
4. 完成组装：将空心玻璃管吸热器与热水箱毗连，确保热水的供应。

五、项目评估：
1. 项目实施过程中的合作情况；
2. 太阳能热水器的加热效果；
3. 学生对太阳能和清洁能源的认识水平。

六、项目总结：
通过本项目标设计制作，学生不仅了解了太阳能热水器的工作原理，还培养了动手能力和实践能力。

同时，提高了学生对清洁能源的认识，培养了环保认识，为未来的可持续发展打下良好基础。

太阳能热水器选型与设计报告姓名：学院：学号：专业：目录一、太阳能热水器利用背景 (1)二、太阳能热水器的选择 (1)三、太阳能热水器倾角 (2)四、太阳能热水器热量 (2)五、管路系统及连接图 (3)六、热水器的安装 (5)七、维护与保养： (5)八、材料与价格 (7)一、太阳能热水器利用背景太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的装置，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，真空管式太阳能热水器为主，占据国内95%的市场份额。

太阳能热水器使用的是清洁能源太阳能，是一种可再生能源。

使用太阳能热水器能对我们环境的保护具有很大的作用。

二、太阳能热水器的选择地区：广州人数：4人选择：力诺瑞特新悦系列（真空管式）规格参数：力诺瑞特新悦系列（真空管式）的优点：1.集热保温：创新H-VCL三核热动系统，Φ58mmAZZURRO高效管，集热、保温功能明显；2.安全可信：三级断电保护与蓝釉双效保温枪，新内管突破26万次承压试验，具备自锁功能，可有效防止胆内介质外溢；3.智能舒适：光电互补双模技术，多重智能控制系统；4.选择自由：具有遥控、线控双重控制选择，多功能安装支架可适应各种楼层阳台；5.绿色环保：环保无氟发泡技术，使用过程零污染。

三、太阳能热水器热量4人家庭，设每人每天平均用水30L，选择120L太阳能热水器，即120㎏水量；设初始水温为15℃，洗澡水温为70℃，升温55℃；所需热量可由式Q= CM(t’- t)计算，其中C—水的比热容，取×10^3J/(㎏×℃)；M—水的质量；t—初始水温；t’—所需水温，代入计算得：Q= CM(t’- t)=×10^3×120×55=×10^7J四、太阳能热水器倾角H=90°-│α(+/-)β│α—当地地理纬度β—太阳直射点地理纬度(+/-)是所求地理纬度与太阳直射是否在同一半球：如果在同一半球就是-；在南北两个半球就是+广州纬度约为23度，冬至太阳高度角计算可得H=４１．２度但由于该热水器以及阳台限制，无法将集热板设置在该角度，可尽可能往该角度靠近，如35度。