[实用新型]太阳能热水器水位自动控制装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种太阳能热水器水位自动控制装置，适用于城市及农村的家庭用太阳能热水器。

技术背景：

现在市场上销售的大多为普通太阳能热水器，这些热水器无法避免人们充水过多溢出造成的水资源浪费或忘记充水造成的人在洗澡时出现缺水或没水的情况，为人们的日常生活带来不便。现在，虽然某些高档太阳能热水器已经安装有自动补水及水满报警等装置，但产品应用并不广泛，且成本太高，不易于推广。

发明内容：

本实用新型的发明目的在于克服现有热水器存在的存水量和水位不易智能化控制的缺点，寻求设计一种使普通的太阳能热水器也具备高档热水器所具有的功能，能方便的使用太阳能热水器。

为了实现上述发明目的，本实用新型主要是通过单片机、传感器及电磁阀对热水器储水箱的储水情况进行控制，实现其自动充水和少水报警。基本原理是：在热水器的储水箱侧面安装两个液位传感器，检测储水箱水位的高低情况，同时在喷头附近安装水流传感器，检测有无水流通过，这样单片机根据传感器输出的不同信号来实现自动充水、水满停止充水及少水报警，用户可以放心的使用太阳能热水器，不用担心忘记充水及洗澡时出现没水的现象。

本实用新型总体结构是在现有太阳能热水器储水箱上改进而成，储水箱顶部两侧分别制有进水口和出水口，在靠近进水口一侧的储水箱内上下排列安装有二个液位传感器，上液位传感器用于控制加水信号，下液位传感器用于控制水位下限指示；储水箱底部制有出水喷头设备，在出水喷头内侧安装有水流传感器，以便于控制流水速度和流水量；二个液位传感器和水流传感器分别与单片机芯片电连通，形成程序控制电路，上液位传感器串联一非门后电连接单片机。

本装置设计的主要思想是通过传感器和单片机对热水器进行控制。在太阳能储水箱的侧面上端附近安装上液位传感器，当水箱内水位低于上液位传感器时，传感器给出低电平充水信号；由于在用水时不能充水，为此在出水喷头内的出水口附近安装了一水流传感器，检测有无水流；当其检测到无水流时，即无方波信号；在上液位传感器给出的低电平和水流传感器给出信号的共同作用下，通过单片机和继电器自动控制电磁阀开关打开，给水箱充水；考虑到家庭中不止一个成员洗澡用水，所以在一人用完水后，还不能立即充水，这就要求通过程序使单片机控制信号延时2小时，如在这段时间内无其他人用水，则充水；若有人用水，则延时信号取消，待人用完水后，重新恢复上述的延时2小时。在自动充水的情况下，当水箱水位高于上液位传感器时，传感器给出一高电平信号，通过单片机和继电器控制将电磁阀关掉，让其停止充水。在储水箱底部附近安装下液位传感器，目的在于当人们用水过量，使水位降到很低时，通过其输出一低电平信号，控制单片机发出报警信号(LED灯)，提醒人们适当用水；本实用新型按照此原理过程由单片机实现控制。

本实用新型与现有技术相比其电路控制原理简单可靠，采用多个传感器综合控制进水和出水以及出水流量，可以确保热水器的使用安全性，并实现节约用水。

附图说明：

图1为本实用新型的主体结构原理示意图。

图2为本实用新型的工作流程图。

图3为本实用新型的电路原理示意图。

具体实施方式：

本实用新型总体结构是在现有太阳能热水器储水箱1上改进而成，储水箱1顶部两侧分别制有进水口3和出水口2，在靠近进水口3一侧的储水箱1内上下排列安装有二个液位传感器4和5，上液位传感器4用于控制加水信号，下液位传感器5用于控制水位下限指示；储水箱1底部制有出水喷头7，在出水喷头7内侧安装有水流传感器6，以便于控制流水速度和流水量；二个液位传感器4和5和水流传感器6分别与单片机芯片U1电连通，形成程序控制电路，上液位传感器4串联一非门U7后连接单片机。

液位传感器的工作状态：当有水位高于液位传感器，传感器输出高电平，反之为低电平。上液位传感器4串接非门U7与INT0连接，下液位传感器5直接与INT1连接，用外部中断INT0和INT1(下降沿触发)检测传感器的状态，即只有当水位高于上液位传感器4时，INT0才会产生中断，只有当水位低于下液位传感器5时，INT1才会产生中断。

水流传感器6的工作状态：当有水流流过水流传感器6时，输出方波信号，用单片机U1的定时器T0检测脉冲个数。