[实用新型]一种家用热水器节能控制系统

说明书

本实用新型公开了一种家用热水器节能控制系统。极端气候条件下太阳能热水器与空气源热水器所提供的能量较少，不能满足生活需要。本实用新型包括单片机、数模转换器、复位及时钟电路、电源管理电路、温度采集电路、温度显示电路、热水阀电路、冷水阀电路、注水阀电路和启动电路。启动电路通过第一继电器控制热水器的通断电。热水阀电路通过第二继电器控制热水器内热水流出阀的开闭；冷水阀电路通过第三继电器控制热水器内冷水流出阀的开闭；注水阀电路通过第四继电器控制热水器内注水阀的开闭。本实用新型能够根据需要启动热水器和开闭热水流出阀、冷水流出阀和注水阀，进而实现降低热水器功耗的目的。

技术领域

本实用新型属于节能系统技术领域，具体涉及一种家用热水器节能控制系统。

背景技术

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。目前，家庭用生活热水主要依赖分户式热水器提供，电热水器、燃气热水器、太阳能热水器和热泵热水器是热水器市场的主要产品。其中，前两种热水器具有广泛的适用性，但是需要应用电力和天然气，能源消耗较大；后两种热水器则利用太阳能和环境热能，具有显著的节能环保特性。

随着国外对环境污染和节能重要性认识的提高，近年来国外对太阳能热水器开发和应用工作出现复苏景象。欧洲市场自1985年以来，平均每年新装太阳能集热器面积增长率13.6％，保有量年均增长11.7％。近年来意大利增长速度高于欧共体的平均值，主要用于游泳池，保有量160万m³。另外，国内现在逐渐使用空气源热泵热水机，其中空气源热泵辅助型太阳能热水系统就是用空气源热泵代替电加热作为辅助热源，保证太阳能系统热水供应的稳定性，最大限度地降低电能消耗。在亚洲，日本是最早普及热泵应用的国家，第一次石油危机后，从能源安全的基本目标出发，日本将节能作为基本国策。利用热泵技术制取生活用热水，则是在热泵型空调系统基础上，加装热能回收装置和热水储存装置演变而成，这类与家用空调装置组合的热泵热水器，直到今天仍然是日本市场的主流产品。

如今，国内外的太阳能热水器和空气源热水器应用已经达到十分普及的程度。但在单独使用太阳能或空气源热水器为家用提供热水的实践中主要存在的问题是：极端气候条件下太阳能热水器与空气源热水器所提供的能量较少，不能满足生活需要。

虽然在极端气候条件下太阳能热水与空气源热水提供的能量较少，但仍然有充分利用的价值。因此，设计一种用于家用热水器的节能控制系统来提高热水器能量利用效率十分重要。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种家用热水器节能控制系统。

本实用新型包括单片机、数模转换器、复位及时钟电路、电源管理电路、温度采集电路、温度显示电路、热水阀电路、冷水阀电路、注水阀电路和启动电路。所述的电源管理电路为单片机、数模转换器、温度采集电路、温度显示电路、热水阀电路、冷水阀电路、注水阀电路及启动电路供电。所述的温度采集电路通过热敏电阻采集温度模拟信息并传输给数模转换器。所述的数模转换器将温度采集电路传输来的温度模拟信号转换为数字信号后传输给单片机。所述的温度显示电路在单片机的控制下通过液晶显示屏显示热水器内热水的温度值。所述的复位及时钟电路通过晶振体为单片机提供时钟信号。

所述的启动电路包括光电耦合器、第二二极管D2、第一三极管Q1和第一继电器。光电耦合器的正极输入端接电源管理电路的+5V输出端，光电耦合器的负极输入端接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接单片机的第四I/O口，光电耦合器的正极输出端接第二二极管D2的负极、第一继电器线圈的一端及外部+12V电压。第一继电器线圈的另一端接第二二极管D2的正极及第一三极管Q1的集电极。光电耦合器的负极输出端接第四电阻R4的一端。第四电阻R4的另一端接第五电阻R5的一端及第一三极管Q1的基极。第五电阻R5的另一端及第一三极管Q1的发射极均接地。