[实用新型]太阳能辅助加热系统中的防干烧控制设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及电热水器，尤其是一种通过测量水位，防止电热水器干烧的控制设备。

背景技术

太阳能热水器由于方便、节能、且无污染，使用普及和推广都非常迅速。但单一的依靠太阳能加热产生热水，遇到阴雨天气就无法供应热水。因此目前普遍采用一种太阳能和电辅助加热相结合的技术，在天气晴朗时，采用太阳能产生热水，在阴雨天气时，则改为采用电加热产生热水。

现在结合了电加热装置的太阳能热水器，通常采用水温或水位控制，通过水温或水位传感器测量、采集储水箱内的水温、水位等信息，以保证太阳能热水器电子控制系统安全、稳定的运行。

采用水温进行控制的电加热装置，仅需在储水箱内安装水温传感器，水温降低时，电加热设备通电、启动，当水温过高时则电加热装置断电停止工作。这类设备的缺点就是，若储水箱内缺水时，电加热设备干烧，令周围空气升温，空气温度过高则断电，空气温度降低，则电加热重新启动，由于空气流动性大，导致水温传感器周围的空气温度变化极快，使得电加热装置反复启动，不但造成能源浪费，还会降低电加热装置的使用寿命。

为了解决纯水温控制的电加热装置，在缺水情况下反复干烧的问题，常见的做法是在储水箱内增加一个水位传感器，当水位满足需要且水温过低时，电加热装置才会通电启动，有效的解决了纯水温控制的电加热装置的缺陷。但是水位传感器的测量电极长期浸泡在水中，被水中的离子电解、腐蚀，导致测量电极因腐蚀而无法长期使用。

发明内容

本实用新型所要解决的现有水位测量装置因测量电极被腐蚀而无法长期使用的问题，提供一种是用寿命长，控制精确的太阳能辅助加热系统中的防干烧控制设备

本实用新型的太阳能辅助加热系统中的防干烧控制设备，安装在太阳能热水器上，与电加热装置相连，其特征在于该设备包括多谐振荡器、检测电路和单稳态触发器，检测电路由四个支路组成的电桥与放大器电路连接组成，电桥的其中一个对角线上接入多谐振荡器，另一个对角线与放大器电路连接，单稳态触发器分别与放大器电路及电加热装置连接；电桥的其中一个支路上设置两根与储水箱内水连接的导线，两根导线与水组成水电阻。

所述的电桥的四个支路上顺序设置四个电阻，R1、R2、R3及Rs，R1、R2间的节点与R3、Rs间的节点上接入多谐振荡器，R1、Rs间的节点与R2、R3间的节点上的输出信号为Vo并与放大器电路连接，其中R1=R2=10KΩ，R3=1MΩ，Rs为储水箱内的水电阻。

所述的放大器上设置电阻R4、R7及R8，放大器电路与电桥R2、R3之间的节点连接处设置电阻R5，放大器电路与电桥R1、Rs之间的节点连接处设置电阻R6，其中R4=10MΩ，R5=R6=R7=R8=10KΩ。

所述的单稳态触发器与电加热装置通过驱动器连接。

多谐振荡器产生占空比为1%的5V直流脉冲，直流脉冲信号进入电桥产生输出信号Vo，Vo经过放大器电路，根据Vo的正负值，产生不同的脉冲信号，控制单稳态触发器在稳态与暂稳态之间翻转，用以控制电加热装置工作。

当储水箱内无水，电桥上与储水箱内部的水连接的两根导线之间的电阻Rs为空气电阻，其阻值为∞，此时电桥输出信号Vo为正，单稳态触发器处于稳态，关闭电加热装置，即使水温降低也不能启动加热；当储水箱内的水位达到设定的高度，电桥上的导线与水接触，此时Rs为水电阻，阻值小于1MΩ，电桥输出信号Vo为负，单稳态触发器处于暂稳态，开启电加热装置，当水温降低时，电加热装置启动加温。

本实用新型的太阳能辅助加热系统中的防干烧控制设备，设计科学，水位传感装置简单，仅需要两根导线作为传感器，就能解决水位电极被电解腐蚀的问题，有效克服其他测量方法无法长期稳定工作的问题，系统简单实用，采用单稳态触发器有效控制电加热装置。另外，本系统在信号的采集方面采用了脉冲电信号处理，极大地减缓了水垢的生成过程，降低因水垢吸附导致水位检测不灵敏的问题。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

其中，多谐振荡器1，电桥2，放大器电路3，单稳态触发器4，驱动器5，电加热装置6。

具体实施方式