基于單片機控制的家用采暖洗浴器設計

引言
本文所介紹的家用電熱水循環(huán)采暖洗浴器的一項關鍵技術是納米材料遠紅外薄膜電加熱管。用氯化錫、碳酸銀、氯化鐵、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈦、二氧化硅、檸檬酸、乙醇、聚乙二醇、二甲苯、氨以及超細純硅粉、錫粉等二十余種材料采用化學法配置以二氧化錫為主要含量的納米凝膠，選用高強度石英玻璃管為底襯，在高溫下進行高溫噴涂和提拉烘干，在管外壁瞬間形成厚約 6μm的薄膜層，制成納米二氧化錫電激發(fā)遠紅外薄膜液體加熱管。管的直經 20mm、長 15cm、壁厚 2mm，耐高溫 860℃，承受水壓 0.5MPa，遠紅外波長 150-250 μm，功率 800W（220V）；將多只加熱管進行平行式串聯(lián)組合便制成總功率 0.8kW～12kW的加熱體。在電的激發(fā)作用下，納米材料物質原子內部的電子產生激烈震蕩，其震蕩的能量以遠紅外射線的形式輻射出來。水是遠紅外射線的良好吸收體，水分子、原子自由電荷在遠紅外射線的作用下劇烈無規(guī)則運動，由于摩擦產生了熱量，使水的溫度快速上升。電熱水循環(huán)采暖洗浴器與使用空調、電熱器取暖相比，供暖溫度波動小、一次性投資少、供熱面積大、節(jié)省電力；與使用燃油爐、燃氣爐相比，安全、方便、省力、干凈、無污染、不耗氧；與集體供暖相比，具有使用成本低、靈活方便等特點。同時該系統(tǒng)具有使用單獨管道供水的洗浴功能，不用傳統(tǒng)的容量大的水箱，加熱迅速、 3-10秒后既可使用熱水進行洗滌或淋浴，一機多用，避免重復投資。
2采暖洗浴器水循環(huán)系統(tǒng)組成
家用電熱水循環(huán)采暖洗浴器的水循環(huán)系統(tǒng)組成如圖1所示。自來水經減壓閥將水壓控制在適當范圍，經獨立的管道分別進入采暖和洗浴系統(tǒng)。為使水循環(huán)系統(tǒng)工作良好，增加了體積較小的分水箱、集水箱、膨脹水箱。采暖加熱體的功率需根據供暖房間總面積的大小來計算，選用不同型號的加熱體。
3采暖洗浴器控制系統(tǒng)組成
采暖洗浴器控制系統(tǒng)的組成如圖2所示。整個系統(tǒng)以 AT89C51單片機為核心，對水溫、水位、房間溫度等參數進行智能檢測，經運算比較，控制相應的執(zhí)行機構進行通、斷電，進行超溫、缺水、漏電等保護，并進行相應的聲音報警，以保證系統(tǒng)工作的可靠性。

圖1 采暖洗浴器水循環(huán)系統(tǒng)組成框圖