NE555在普通太阳能热水器供水系统中的应用

摘要：NE555为核心器件，对原普通太阳能热水器供水系统进行改进，即增装了电磁阀、三通口、单向阀、控制器、探头五部件，实现了管路排空、水满告知功能。
关键词：NE555；电磁阀；控制器；太阳能热水器供水系统

    太阳能热水器由于不怕出现能源危机或涨价(不烧燃气、不用燃料、不耗电能)，仅需靠大自然免费的太阳光来加热，所以近年间，其年生产量、保有量均在保持年20％的增长速度，目前我国已成为世界上的生产和使用大国。
    现在低档次的普通太阳能热水器(由于价廉1000—1500元，农村普遍购买)社会保有量较大，使用中存在三点不足：
    (1)用水效能低下。太阳能储水箱中的水利用率不高。春秋季节想洗澡需要热水时，需要排空管路中的积水，楼层越高、管路越长，浪费水越严重。其实，管路积水几乎都是储水箱中的热水(上水那次除外)。
    (2)冬季冰塞管路。北方冬季温度低，管路积水容易结冰，轻者堵塞管路，重者胀裂管路。这样一来普通太阳能热水器冬季几乎不能用。
    (3)水满遗忘关闭。普通太阳能热水器上水时，由于某些事情的干扰，水满后没有提醒，常常忘却关闭上水阀(直通阀1)，浪费水资源十分普遍。如果弃之不用，真觉得有点可惜：如果更新，还要投入一笔不小的资金来购买三四千元的智能太阳能热水器，有点不合算。如果投资60元-100元对管路进行改造，这也许是不错的选择。

1 改造前的太阳能供水系统
    见改进前的太阳能供水系统管路图1和供水系统实物图片图4。储水过程：直通阀1与直通阀2打开，混水阀上水开关拔至“开”位置，自来水由管道流经直通阀1→混水阀→直通阀2→储水箱；待水上满后，溢流口通过三通1流入溢流管、回水管；卫生间内的人们发现回水管回水后，立即关闭直通阀1与直通阀2、混水阀上水开关拨至“关”位置。由此可见，上水过程：人们必须坚守现场、目不转睛地关注。用水结束后，管路积水无法排空。

2 改进后的太阳能供水系统
    为了克服以上不足，改进了普通太阳能热水器供水系统，见管路图2与控制器电路原理图3。改进后的太阳能供水系统中增装了电磁阀、三通2、单向阀、控制器、探头五部件。工作过程如下：

    (1)上水：向太阳能热水器储水箱上水时，将混水阀上水开关拨至“开”位置，同时打开直通阀1、直通阀2开关，再接通控制器12V电源，上水红指示灯VD3点亮；电磁阀线圈得电，管路呈通路。此时自来水经过直通阀1→混水阀→直通阀2→三通2→电磁阀流入储水箱：NE555输入端2、6脚为高电平，输出端3脚为低电平；当水位达到溢流口高度时，通过三通1下方的回水管流入卫生间；通过三通1上方的溢流管流出，安装在溢流管顶部的探针2接触到水后，控制器中的中间继电器J(线圈额定电压为6V)得电，电磁阀YA线圈失电，停止上水；探针1与探针2被中间继电器J常开触点短接，NE555的3脚输出变为低频脉冲，喇叭SPK发出声音报警；水满绿指示灯VD2点亮，提醒人们要及时关闭控制器12V电源、自来水直通阀1、直通阀2、混水阀上水开关拨在“关”位置，否则喇叭SPK一直发声报警。同时必须记住：掀开混水阀调温手柄，单向阀进气，管路中的积水受重力作用从喷头流出，达到管路排空的目的。

    接在三通上的单向阀，其作用是控制水流向：水上流时关闭；水下流时导通；弯管的作用是防止外界灰尘、泥土等杂物的侵入。
    (2)用水：打开直通阀1、直通阀2，接通控制器12V电源，电磁阀YA线圈得电，掀开并旋转混水阀调温手柄，热水便流出。用水完毕后，关闭控制器12V电源，电磁阀线圈失电，管路中的积水，通过喷头继续流出，流完为止。

3 结束语
    普通太阳能热水器供水系统改进后，焕发了青春：实现了管路排空、水满告知(声音报警、绿光提醒)两个功能，节水效果明显，一年四季均可使用。只有平民百姓买得起、用得好，才是硬道理。