太陽能熱水工程控制系統——水位水溫傳感器(一)

來源：浩通熱水工程網　編輯：浩通能　時間：11-06　瀏覽：次

　　目前探測水位的方法很多，但最常用的是導電式方法和浮子式方法，這兩種方法這也是太陽能熱水器中使用面最廣的探測方法，所以本書將專門介紹這兩種探測法。常用的天熱水器的水位傳感器如圖5-1、圖5-2所示。

太陽能控制系統-水溫水溫傳感器

　　太陽能熱水器的水位水溫傳感器是太陽能的眼睛，它將太陽能大部分的信息傳給控制儀，控制儀通過對這些信息的處理來管理太陽能熱水器，同時將熱水器的運行情況告訴用戶，讓用戶合理正確地利用太陽能。傳感器是太陽能熱水器的重要部件，也是故障經常發生的地方，在太陽能普及的初期，太陽能90%以上的故障來自傳感器。隨著人們不斷總結、改進，太陽能傳感器的質量不斷提高，傳感器的壽命也逐步達到1年以上。

　　在工程中，為了安裝，必須對水位傳感器進行加工，才能把它裝在水箱上，它們加工后的外形如圖5-3所示。

　　一、太陽能水位的控制原理

　　1.導電式探測原理

　　導電式水位傳感器的原理就是利用水的導電性來探測水面的高度，如圖5—4，在圖中的水位情況下，0極(公共極)與1、2、3是導通的，與4是不導通的，因此控制系統就可以判斷水面在3、4之間。

導電式探測水位原理太陽能控制系統水溫水位傳感器

　　2.浮子式探測原理

　　浮子式的原理就是通過不同高度的干簧管通斷的情況來探測水面的高度的。干簧管是一種電子元件，當它遇到強烈的磁場時，內部的開關閉合，電流從干簧管兩端流過，給出位置和溫度的信號。如圖5-5所示。

太陽能控制系統水溫水位傳感器

　　3.通用的控制方法

　　太陽能熱水器經十幾年的發展，已經形成一個被國內同行普遍認可的控制模式和控制電阻參數，這方面的控制器已經可以互用和替代，其數量已經占新安裝產品的80%以上，為此本書將以介紹通用控制方法為主。不管是導電式或是浮子式，目前太陽能熱水器水位控制普遍采用開關控制法，利用開關接通和斷開所造成的電阻的串聯(并聯)產生的不同電阻值來傳遞水位信號，讓控制器判斷水位，水位一般分為4擋。傳感器導電的原理有水導電(利用水的導電的特性)和干簧管導電兩種，實際上就是四個開關的開和關的狀態。原理如圖5—6。

太陽能控制系統水溫水位傳感器

　　解說：當水位在1格以下時，所有開關都處于開的狀態，1、2端輸出的電阻值Rl+R2+R3+R4=60kΩ很大，控制儀顯示水位為一格20%以下。當水位到達一格時，開關K1由于水的導電作用(或者干簧管在磁鐵的作用下)導通，電阻Rl被短路，端口1、2的電阻值為R2+R3+R4=30kΩ控制儀顯示水位為20%;當水位到達2格時，開關K2導通，電阻R2也被短接，端口1、2的電阻值為R3+R4=20kΩ，控制儀顯示水位為50%;當水位到達3格時，開關K3導通，電阻R3也被短接，端口1、2的電阻值為R4=10kΩ，控制儀顯示水位為80%;當水位到達4格時，開關K4導通，電阻R4也被短接，端口1、2的電阻值接近為0。控制儀顯示水位已滿。水位低于1格時，控制儀輸出l2V的電壓，啟動電磁閥等打開進水，水位高于4格時，控制儀關閉電磁閥等停止進水。

　　二、溫度控制原理

　　溫度傳感器采用熱敏電阻，目前統一的標準是Rt=l0kΩ的NTC(負溫度系數)電阻，B值在3800左右，精度在3%左右即可。溫度傳感探頭一般是和水位傳感器裝在一起，一般放在水位傳感器的中間部位，它表示太陽能水箱中間部分的溫度。也有一些溫度傳感器是單獨做成單一配件的，比如部分浮子式傳感器。圖5-7是溫度傳感器的溫度曲線。圖5—8是一種常用的溫度傳感器的外形。