Управление заполнением бака

Управление пропусканием воды через коллектор осуществляется с помощью электромагнитного клапана, катушка KM которого управляется транзистором TV. Диод VD6 служит для защиты транзистора от самоиндукции катушки KM, а резисторы R7-R8 задают рабочий режим транзистора.

Регулирование осуществляется с помощью датчиков температуры воды в солнечном коллекторе DA4-DA5. Для того, чтобы обеспечить надёжность работы системы, введён регулируемый гистерезис по температуре. В качестве опоры нельзя использовать объём солнечного коллектора, поскольку при подаче холодной воды неизбежно произойдёт смешивание её с горячей водой, кроме того, в результате циркуляции воды её температура в верхней части коллектора будет выше, чем в нижней.

Электромагнитный клапан подачи воды открывается, когда температура воды в баке превышает заданный уровень на величину гистерезиса. После того, как температура протекающей воды снижается до величины заданной за вычетом гистерезиса, подача воды прекращается.

Управление температурой воды в баке

Для обеспечения активной стабилизации температуры воды в баке осуществляется с помощью ТЭНов, включаемых через оптосимистор U1. Для обеспечения стабильности температуры воды в баке осуществляется активное регулирование подаваемой мощности. Это регулирование осуществляется путём фазового управления симистором. Информацию о переходе фазы напряжения через нулевую точку, необходимую для фазового управления, микроконтроллер получает путём сравнения уровня напряжения после трансформатора, поступающего на вход микроконтроллера RB0 с заданным базисом.

Поскольку объект управления является инерционным, применяется ПИД-регулятор, что позволяет поддерживать температуру воды с высокой точностью при возникновении возмущающих воздействий: изменении температуры окружающей среды, поступлении воды из солнечного коллектора, отборе воды из бака и других.

Взаимодействие с оператором

Взаимодействие с оператором осуществляется посредством кнопок управления SB1-SB3 и семисегментного восьмиразрядного индикатора, собранного из двух идентичных четырёхразрядных модулей HG1-HG2.

Кнопки служат для задания параметров работы установки, желаемой температуры воды и др. Вывод текущих значений параметров, состояний установки и возникающих ошибок осуществляется на индикатор.

В нормальном режиме индикатор отображает:

• · текущее количество воды в баке;
• · расчётное время, за которое бак при текущем поступлении солнечной энергии будет заполнен;
• · расчётное время, за которое бак при текущем расходе будет полностью опустошён;
• · текущая мощность устройства активной компенсации потерь в процентах полной мощности;
• · текущее состояние клапана (открыт/закрыт);
• · код ошибки (в случае её возникновения).

Переключение режима работы и настройка устройства осуществляются с помощью кнопок SB1-SB3.