基于单片机控制的家用采暖洗浴器设计

引言
本文所介绍的家用电热水循环采暖洗浴器的一项关键技术是纳米材料远红外薄膜电加热管。用氯化锡、碳酸银、氯化铁、氧化铝、氧化锌、氧化钛、二氧化硅、柠檬酸、乙醇、聚乙二醇、二甲苯、氨以及超细纯硅粉、锡粉等二十余种材料采用化学法配置以二氧化锡为主要含量的纳米凝胶，选用高强度石英玻璃管为底衬，在高温下进行高温喷涂和提拉烘干，在管外壁瞬间形成厚约 6μm的薄膜层，制成纳米二氧化锡电激发远红外薄膜液体加热管。管的直经 20mm、长 15cm、壁厚 2mm，耐高温 860℃，承受水压 0.5MPa，远红外波长 150-250 μm，功率 800W（220V）；将多只加热管进行平行式串联组合便制成总功率 0.8kW～12kW的加热体。在电的激发作用下，纳米材料物质原子内部的电子产生激烈震荡，其震荡的能量以远红外射线的形式辐射出来。水是远红外射线的良好吸收体，水分子、原子自由电荷在远红外射线的作用下剧烈无规则运动，由于摩擦产生了热量，使水的温度快速上升。电热水循环采暖洗浴器与使用空调、电热器取暖相比，供暖温度波动小、一次性投资少、供热面积大、节省电力；与使用燃油炉、燃气炉相比，安全、方便、省力、干净、无污染、不耗氧；与集体供暖相比，具有使用成本低、灵活方便等特点。同时该系统具有使用单独管道供水的洗浴功能，不用传统的容量大的水箱，加热迅速、 3-10秒后既可使用热水进行洗涤或淋浴，一机多用，避免重复投资。
2采暖洗浴器水循环系统组成
家用电热水循环采暖洗浴器的水循环系统组成如图1所示。自来水经减压阀将水压控制在适当范围，经独立的管道分别进入采暖和洗浴系统。为使水循环系统工作良好，增加了体积较小的分水箱、集水箱、膨胀水箱。采暖加热体的功率需根据供暖房间总面积的大小来计算，选用不同型号的加热体。
3采暖洗浴器控制系统组成
采暖洗浴器控制系统的组成如图2所示。整个系统以 AT89C51单片机为核心，对水温、水位、房间温度等参数进行智能检测，经运算比较，控制相应的执行机构进行通、断电，进行超温、缺水、漏电等保护，并进行相应的声音报警，以保证系统工作的可靠性。

图1 采暖洗浴器水循环系统组成框图