对大中型电开水器的改造

🏠 首页 《无线电》杂志 2005年 🔗 第5期 🔗 第55页 分类:应用电路与制作 🔗 程子华 🔗

在一些公共场所,如学校、宾馆、写字楼、商场等,常常使用一些大功率的电开水器烧开水,但目前大部分开水器控制装置比较简单(用浮球控制水位),它们一般具有冷、热水共用水箱以及大部分水是多次烧开等缺点。

为此,我对这一类电开水器进行了改造,达到节能、健康又能不间断供开水。

一、水箱的改造

为了避免热水和冷水混合,必须把水箱分成烧水区和热水保温区两个部分,见图1。烧水区只占整个水箱容积的1/3。热水保温区占水箱容积的2/3。两个水箱间通过一个小水泵抽水。烧水区的低水位感应器A靠近水箱底,保温区的低水位感应器C离水箱底要有一定的高度,当用水人多时,调高一点,当用水人少时,调低一点。这种水箱的优点是热水和冷水不会混合,当第一次水烧开后保证随时都有热水供应,而且和旧式水箱相比,同容积的所用电热丝的功率要小得多。

图1
图1 🔍原图 (680×491)

二、控制要求

当接通电源时,首先自动检测两箱内水位的高低,若水位没有满至高水位B或高水位D,则打开电磁阀YM开始进水,当水满至高水位B时,关闭电磁阀YM,停止进水,然后接通电热丝R1开始烧水,当水温达到100℃时,自动切断电热丝R1,接通水泵,把水抽到热水保温区。同时烧水区的水位下降,当水位低于低水位A时,水泵关闭,又打开电磁阀开始进水、烧水,重复前面的循环。当热水保温区的水位满至高水位D时,则要关闭水泵,烧水区停止进水,电热丝R1停止工作。当热水保温区水位低至低水位C时,重新打开电磁阀开始进水、烧水,重复前面的循环。热水保温区装一个电热丝R2,让热水保温区的温度保持在80℃(是可调的)。

三、电路设计


1.主电路。
根据电热丝功率的大小可采用单相或三相(5kW及以上用三相),见图2。

图2
图2 🔍原图 (850×342)

2.控制电路(见图3)

图3
图3 🔍原图 (567×465)

(1)电磁阀自动进水控制电路

通电后,若水位低于A点,则VT1、VT2、VT3截止,VT4导通,K2得电动作,其常开触点闭合,进水电磁阀YM得电,同时YM触点自锁(当水位高于A点,VT3导通,VT4截止,K2失电断开,但YM已自锁,继续进水)。

当水位到达B点时,VT1、VT2导通,K1得电,其常闭触点断开,YM断电,停止进水。


(2)加热控制电路

当水位达到B点时,VT1、VT2导通,K1得电,其常开触点闭合,使KM1接通,电热丝R1开始加热,当温度达到100℃时,热敏电阻Rt3阻值变大,运放IC2的3脚电压比2脚电压高,则1脚输出高电平,VT5导通,K3得电,其常闭触点断开,使KM1失电,停止加热。


(3)水泵控制电路

当水温达到100℃时,K3动作,其常开触点闭合,KM3得电,水泵M运转。当水位达到D点时,VT6、VT7导通,K4动作,KM3断开,水泵停转。当水位低于A点时,K2动作,将KM3断开,M停转。


(4)保温控制电路

水泵抽水后,当水位高于C点时,VT8、VT9导通,K5动作,KM2得电,电热丝R2开始加热。当温度高于80℃时(出厂设定值,调节RP6可以改变保温温度),电压比较器的7脚输出高电平,VT10导通,K6动作,其常闭触点断开,KM2失电,停止加热。

通过这样的改造,克服了普通电开水器的缺点,具有健康、节能、使用方便的优点。

文/程子华