[0026] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0027] 如图1所示，一种节能式学生宿舍全自动热水供应系统，包括安装在房顶的太阳能热水器1以及安装在房间内的电热水器水箱2，太阳能热水器1的进水口通过管路连接自来水，并在管路上安装用来控制太阳能热水器是否需要进水的电磁阀SV1，太阳能热水器1的出水口分为两路，一路通过管路连接淋浴器热水阀，并在该管路上安装用来控制太阳能热水器中的热水是不是可以直接从淋浴器热水阀流出的电磁阀SV2，另一路通过管路连接电热水器水箱2的一个进水口，并在该管路上安装用来控制太阳能热水器的热水是否流入电热水器水箱的电磁阀SV3，
[0028] 电热水器水箱2的另外一个进水口通过管路连接自来水，并在管路上安装用来控制电热水器是否需要进水的电磁阀SV4，电热水器水箱2的出水口分为两路，一路通过管路连接淋浴器热水阀，并在该管路上安装用来控制电热水器水箱是否出水的电磁阀SV5，另一路通过管路连接开水水龙头，并在该管路上安装用来控制是否需要放开水的电磁阀SV6；
[0029] 光敏电阻Rs1安装在太阳能热水器1的顶端向阳侧，热敏电阻Rt1安装在太阳能热水器1的出水口处，热敏电阻Rt2安装在电热水器水箱2的出水口处，在电热水器水箱2内部设置加热管Rf1；
[0030] 在太阳能热水器1的进水口处安装连通器3，下水位传感器IC2安装在连通器3的下部，与太阳能热水器水箱的底端在同一水平线；上水位传感器IC3安装在连通器3的上部，与太阳能热水器水箱的顶端在同一水平线；下水位传感器IC4安装在电热水器水箱2出水口的下方，上水位传感器IC5安装在电热水器水箱2内部顶端；
[0031] 如图2和图3所示，所述电磁阀SV1、电磁阀SV2、电磁阀SV3、电磁阀SV4、电磁阀SV5、电磁阀SV6、均通过控制电路控制通断，下水位传感器IC2、上水位传感器IC3、下水位传感器IC4、上水位传感器IC5用来为控制电路提供工作信号，所述控制电路还包括三端稳压集成电路IC1、双运算放大器IC6、双运算放大器IC7、时钟芯片IC8、单片机IC9、电阻R1～R12、电解电容C1～C3、电容C4～C5、二极管D1～D9、三极管BG1～BG13、稳压二极管DW1～DW4、电位器RP1～RP4、晶闸管SCR1～SCR2、晶振XT1～XT2、发光二极管LED1～LED3、继电器J1、继电器J1的常开触点J1‑1、继电器J1的常闭触点J1‑2、继电器J2、继电器J2的常开触点J2‑1、继电器J2的常开触点J2‑2、继电器J2的常闭触点J2‑3、继电器J2的常闭触点J2‑4、继电器J2的常闭触点J2‑5、继电器J3、继电器J3的常开触点J3‑1、继电器J3的常开触点J3‑2、继电器J3的常闭触点J3‑3、继电器J3的常闭触点J3‑4、继电器J4、继电器J4的常开触点J4‑1、继电器J4的常闭触点J4‑2、继电器J5、继电器J5的常开触点J5‑1、继电器J5的常闭触点J5‑2、继电器J6、继电器J6的常开触点J6‑1、继电器J6的常闭触点J6‑2、继电器J7、继电器J7的常开触点J7‑1、继电器J7的常开触点J7‑2、继电器J7的常闭触点J7‑3、继电器J7的常闭触点J7‑4、继电器J8、继电器J8的常开触点J8‑1、继电器J8的常开触点J8‑2、继电器J8的常闭触点J8‑3、继电器J8的常闭触点J8‑4、继电器J9、继电器J9的常闭触点J9‑1、继电器J9的常闭触点J9‑2、继电器J9的常闭触点J9‑3、继电器J10、继电器J10的常开触点J10‑1、继电器J10的常闭触点J10‑2、继电器J10的常闭触点J10‑3、变压器B1、整流堆UR，三端稳压集成电路IC1的型号为7805；下水位传感器IC2、上水位传感器IC3、下水位传感器IC4、上水位传感器IC5为水位传感器，型号为SW08；双运算放大器IC6、双运算放大器IC7的型号为LM358；时钟芯片IC8的型号为DS1302；单片机IC9的型号为AT89C51；三极管BG2～BG3、BG5～BG13为NPN管型，型号为S8050，三极管BG1、BG4为PNP管型，型号为S8550；二极管D1～D9的型号为IN4148；继电器J1～J10为直流继电器，其型号为JRX‑20F；光敏电阻Rs1为负极性，型号为MG45；热敏电阻Rt1、Rt2为正极性热敏电阻；晶振XT1的振荡频率为32.768MHz，晶振XT2的振荡频率为
12MHz；电磁阀SV1～SV6的型号为DCF‑T‑20，电磁阀SV2和电磁阀SV5为互锁关系。
[0032] 火线L、零线N分别连接变压器B1输入端口的两端，变压器B1输出端口的两端分别连接整流堆UR的1脚、2脚，整流堆UR的3脚分别连接电解电容C1的正极、三端稳压集成电路IC1的1脚，三端稳压集成电路IC1的3脚分别连接电解电容C2的正极、晶闸管SCR1的阳极、三极管BG1的发射极、电阻R1的一端、上水位传感器IC3的1脚、下水位传感器IC2的1脚、晶闸管SCR2的阳极、三极管BG4的发射极、电阻R5的一端、下水位传感器IC4的1脚、上水位传感器IC5的1脚、电阻R9的一端、电阻R10的一端、电位器RP1的第一固定端、电位器RP1的滑动端、电位器RP2的第一固定端、电位器RP2的滑动端、双运算放大器IC6的8脚、二极管D3的负极、继电器J3的一端、二极管D4的负极、继电器J4的一端、电阻R11的一端、电位器RP3的第一固定端、电位器RP3的滑动端、电位器RP4的第一固定端、电位器RP4的滑动端、双运算放大器IC7的8脚、二极管D5的负极、继电器J5的一端、二极管D6的负极、继电器J6的一端、电解电容C3的正极、时钟芯片IC8的1脚、时钟芯片IC8的8脚、单片机IC9的40脚、二极管D9的负极、继电器J9的一端、二极管D8的负极、继电器J8的一端、二极管D7的负极、继电器J7的一端、继电器J7的常开触点J7‑2的一端、继电器J8的常开触点J8‑2的一端，整流堆UR的4脚、电解电容C1的负极、三端稳压集成电路IC1的2脚、电解电容C2的负极均接地；
[0033] 下水位传感器IC2的2脚连接三极管BG2的基极，三极管BG2的集电极串联电阻R2后分别连接三极管BG1的基极、电阻R1的另一端，三极管BG1的集电极串联电阻R3后分别连接晶闸管SCR1的门极、电阻R4的一端，晶闸管SCR1的阴极分别连接二极管D1的负极、继电器J1的一端，上水位传感器IC3的2脚连接三极管BG3的基极，三极管BG3的集电极分别连接二极管D1的正极、继电器J1的另一端，下水位传感器IC4的2脚连接三极管BG5的基极，三极管BG5的集电极串联电阻R6后分别连接三极管BG4的基极、电阻R5的另一端，三极管BG4的集电极串联电阻R7后分别连接晶闸管SCR2的门极、电阻R8的一端，晶闸管SCR2的阴极分别连接二极管D2的负极、继电器J2的一端，上水位传感器IC5的2脚连接三极管BG6的基极，三极管BG6的集电极分别连接二极管D2的正极、继电器J2的另一端，下水位传感器IC2的3脚、三极管BG2的发射极、上水位传感器IC3的3脚、三极管BG3的发射极、下水位传感器IC4的3脚、三极管BG5的发射极、上水位传感器IC5的3脚、三极管BG6的发射极均接地；
[0034] 双运算放大器IC6的1脚连接三极管BG7的基极，三极管BG7的集电极分别连接二极管D3的正极、继电器J3的另一端，双运算放大器IC6的7脚连接三极管BG8的基极，三极管BG8的集电极分别连接二极管D4的正极、继电器J4的另一端，双运算放大器IC6的2脚分别连接电位器RP1的第二固定端、稳压二极管DW1的负极，双运算放大器IC6的3脚分别连接电阻R10的另一端、热敏电阻Rt1的一端，双运算放大器IC6的5脚分别连接电阻R9的另一端、光敏电阻Rs1的一端，双运算放大器IC6的6脚分别连接电位器RP2的第二固定端、稳压二极管DW2的负极，三极管BG7的发射极分别连接发光二极管LED2的正极、三极管BG9的发射极，双运算放大器IC7的1脚连接三极管BG9的基极，三极管BG9的集电极分别连接二极管D5的正极、继电器J5的另一端，双运算放大器IC7的7脚连接三极管BG10的基极，三极管BG10的集电极分别连接二极管D6的正极、继电器J6的另一端，三极管BG10的发射极连接发光二极管LED1的正极，双运算放大器IC7的2脚分别连接电位器RP3的第二固定端、稳压二极管DW3的负极，双运算放大器IC7的6脚分别连接电位器RP4的第二固定端、稳压二极管DW4的负极，双运算放大器IC7的3脚分别连接双运算放大器IC7的5脚、电阻R11的另一端、热敏电阻Rt2的一端，光敏电阻Rs1的另一端、热敏电阻Rt1的另一端、稳压二极管DW1的正极、稳压二极管DW2的正极、双运算放大器IC6的4脚、发光二极管LED2的负极、三极管BG8的发射极、热敏电阻Rt2的另一端、稳压二极管DW3的正极、稳压二极管DW4的正极、双运算放大器IC7的4脚、发光二极管LED1的负极均接地；
[0035] 晶振XT1串联在时钟芯片IC8的2脚和3脚之间，时钟芯片IC8的5脚连接单片机IC9的3脚，时钟芯片IC8的6脚连接单片机IC9的2脚，时钟芯片IC8的7脚连接单片机IC9的1脚，单片机IC9的9脚分别连接电解电容C3的负极、电阻R12的一端，单片机IC9的18脚分别连接电容C4的一端、晶振XT2的一端，单片机IC9的19脚分别连接晶振XT2的另一端、电容C5的一端，单片机IC9的21脚连接三极管BG11的基极，三极管BG11的集电极分别连接二极管D7的正极、继电器J7的另一端，单片机IC9的22脚连接三极管BG12的基极，三极管BG12的集电极分别连接二极管D8的正极、继电器J8的另一端，单片机IC9的23脚连接三极管BG13的基极，三极管BG13的集电极分别连接二极管D9的正极、继电器J9的另一端，三极管BG13的发射极连接发光二极管LED3的正极，继电器J7的常开触点J7‑2的另一端、继电器J8的常开触点J8‑2的另一端并接后连接继电器J6的常开触点J6‑1的一端，继电器J6的常开触点J6‑1的另一端串联继电器J2的常闭触点J2‑3后连接继电器J10的一端，时钟芯片IC8的4脚、电阻R12的另一端、电容C4的另一端、电容C5的另一端、单片机IC9的20脚、发光二极管LED3的负极、三极管BG12的发射极、三极管BG11的发射极、继电器J10的另一端均接地；
[0036] 火线L分别连接继电器J1的常开触点J1‑1的一端、继电器J3的常开触点J3‑1的一端、继电器J7的常开触点J7‑1的一端、继电器J8的常开触点J8‑1的一端、继电器J4的常开触点J4‑1的一端、继电器J7的常闭触点J7‑3的一端、继电器J7的常闭触点J7‑4的一端、继电器J10的常开触点J10‑1的一端，继电器J1的常开触点J1‑1的另一端连接电磁阀SV1的一端，继电器J3的常开触点J3‑1的另一端串联继电器J1的常闭触点J1‑2后连接电磁阀SV2的一端，继电器J7的常开触点J7‑1的另一端、继电器J8的常开触点J8‑1的另一端并接后分别连接继电器J3的常开触点J3‑2的一端、继电器J2的常闭触点J2‑5的一端，继电器J3的常开触点J3‑2的另一端依次串联继电器J2的常开触点J2‑1、继电器J4的常闭触点J4‑2、继电器J10的常闭触点J10‑2后连接电磁阀SV3的一端，继电器J7的常闭触点J7‑3的另一端连接继电器J8的常闭触点J8‑3的一端，继电器J8的常闭触点J8‑3的另一端、继电器J4的常开触点J4‑1的另一端并接后依次串联继电器J3的常闭触点J3‑3、继电器J2的常开触点J2‑2、继电器J9的常闭触点J9‑1、继电器J10的常闭触点J10‑3后连接电磁阀SV4的一端，继电器J7的常闭触点J7‑4的另一端串联继电器J8的常闭触点J8‑4、继电器J3的常闭触点J3‑4后分别连接继电器J5的常开触点J5‑1的一端、继电器J5的常闭触点J5‑2的一端，继电器J5的常开触点J5‑1的另一端串联继电器J9的常闭触点J9‑2、继电器J2的常闭触点J2‑4后连接电磁阀SV5的一端，继电器J2的常闭触点J2‑5的另一端连接继电器J6的常闭触点J6‑2的一端，继电器J5的常闭触点J5‑2的另一端连接继电器J9的常闭触点J9‑3的一端，继电器J6的常闭触点J6‑2的另一端、继电器J9的常闭触点J9‑3的另一端连接后与加热管Rf1的一端连接，继电器J10的常开触点J10‑1的另一端连接电磁阀SV6的一端，电磁阀SV1的另一端、电磁阀SV2的另一端、电磁阀SV3的另一端、电磁阀SV4的另一端、电磁阀SV5的另一端、电磁阀SV6的另一端以及加热管Rf1的另一端均连接零线N。
[0037] 图2中这些元件的阻值均是公知常识，本领域技术人员可以根据需要对各个元件的参数进行调整。
[0038] 工作原理：
[0039] 由于太阳能热水器1的水箱是封闭式的，因此在太阳能热水器1的进水口处安装了一个连通器3，下水位传感器IC2安装在连通器3的下部，与太阳能热水器水箱的底部齐平；上水位传感器IC3安装在连通器3的上部，与太阳能热水器水箱的顶部齐平。当太阳能热水器1的水位低于下水位传感器IC2时，下水位传感器IC2的2脚均输出高电平，同时上水位传感器IC3的2脚也输出高电平，三极管BG1、三极管BG2、三极管BG3均导通，继电器J1得电吸合，继电器J1的常开触点J1‑1闭合，电磁阀SV1得电打开，自来水会进入太阳能热水器1的水箱；当水位达到或超过下水位传感器IC2时，下水位传感器IC2的2脚输出低电平，三极管BG1、三极管BG2截止，晶闸管SCR1的门极失去触发电压，晶闸管SCR1被触发后即使失去触发电压，但由于水位还没达到上水位传感器IC3的位置，晶闸管SCR1阳极‑阴极之间的电压仍然存在，晶闸管SCR1会继续导通，继电器J1会保持吸合状态，电磁阀SV1继续打开，自来水继续会流入太阳能热水器的水箱；当水位上升到上水位传感器IC3位置时，上水位传感器IC3的2脚输出低电平，三极管BG3截止，晶闸管SCR1因失去阳极‑阴极之间的电压而截止，继电器J1失电断开，继电器J1的常开触点J1‑1断开，电磁阀SV1关断，自来水停止流入太阳能热水器的水箱；
[0040] 同理电热水器水箱的水位控制原理如下：当电热水器水箱2的水位低于下水位传感器IC4时，下水位传感器IC4的2脚均输出高电平，同时上水位传感器IC5的2脚也输出高电平，三极管BG4、三极管BG5、三极管BG6均导通，继电器J2得电吸合，继电器J2的常开触点J2‑2闭合，电磁阀SV4得电打开，自来水会进入电热水器水箱2；当水位达到或超过下水位传感器IC4时，下水位传感器IC4的2脚输出低电平，三极管BG4、三极管BG5截止，晶闸管SCR2的门极失去触发电压，晶闸管SCR2被触发后即使失去触发电压，但由于水位还没达到上水位传感器IC5的位置，晶闸管SCR2阳极‑阴极之间的电压仍然存在，晶闸管SCR2会继续导通，继电器J2会保持吸合状态，电磁阀SV4继续打开，自来水继续会流入电热水器水箱；当水位上升到上水位传感器IC5位置时，上水位传感器IC5的2脚输出低电平，三极管BG6截止，晶闸管SCR2因失去阳极‑阴极之间的电压而截止，继电器J2失电断开，继电器J2的常开触点J2‑2断开，电磁阀SV4关断，自来水停止流入电热水器水箱；
[0041] 为了体现节能的思想，本发明尽量使用太阳能这类资源，在规定供应开水的两个时段内(11:00‑14:00，17:00‑19:00)，此时单片机IC9的21脚或22脚输出高电平，三极管BG11或三极管BG12导通，继电器J7或继电器J8得电吸合，继电器J7的常开触点J7‑1或继电器J8的常开触点J8‑1闭合；如果此时太阳能热水器的出水温度大于50℃，双运算放大器IC6的3脚电压大于2脚电压(热敏电阻Rt1为正极性)，双运算放大器IC6的1脚输出高电平，三极管BG7导通，继电器J3得电吸合，继电器J3的常开触点J3‑2闭合；如果此时电热水器水箱的水位未满，继电器J2的常开触点J2‑1处于闭合状态，电磁阀SV3得电打开，太阳能热水器1水箱的热水直接进入电热水器水箱2中，直到电热水器水箱2的水位达到上水位传感器IC5的位置(继电器J2的常开触点J2‑1会断开)，太阳能热水器水箱的热水停止进入电热水器水箱。如果此时处于阴雨天气，太阳光照不足，光敏电阻Rs1的阻值较大，双运算放大器IC6的5脚电压大于6脚电压，双运算放大器IC6的7脚输出高电平，三极管BG8导通，继电器J4得电吸合，继电器J4的常闭触点4‑2断开，电磁阀SV3关闭，太阳能热水器水箱不向电热水器水箱供水。在非供应开水时段(此时继电器J7的常闭触点J7‑3或继电器J8的常闭触点J8‑3闭合)或是阴雨天气(此时继电器J4的常开触点J4‑1闭合)，且太阳能热水器的出水温度小于50℃(此时继电器J3的常闭触点J3‑3闭合)，此时电磁阀SV4得电打开，改由自来水向电热水器水箱供水，直到水满为止，与此同时电热水器水箱内的加热管Rf1开始工作，当电热水器水箱的水温达到100℃时，双运算放大器IC7的5脚电压大于6脚电压(热敏电阻Rt2为正极性)，双运算放大器IC7的7脚输出高电平，三极管BG10导通，继电器J6得电吸合，继电器J6的常开触点J6‑1闭合，继电器J6的常闭触点J6‑2断开，加热管Rf1停止工作，继电器J7的常开触点J7‑2或继电器J8的常开触点J8‑2闭合，继电器J10得电吸合，继电器J10的常开触点J10‑1闭合，电磁阀SV6得电打开，向同学们提供开水，同时发光二极管LED1(开水指示灯)点亮，提醒同学们可以打开水，在电磁阀SV6打开期间，继电器J10的常闭触点J10‑2、继电器J10的常闭触点J10‑3断开，电磁阀SV3、电磁阀SV4关闭，即实现热水未放完之前不进水的功能。
[0042] 为防止加热管Rf1干烧，本发明将电热水器水箱的出水口安放在下水位传感器IC4的上方，这样能够保证电热水器水箱内有一定的剩水放不出，加热管Rf1始终浸在剩水里，这样就不会出现干烧现象。
[0043] 在非供应开水时段，本发明可以提供洗浴的热水，同样以使用太阳能热水器为优先，当太阳能热水器的出水温度大于50℃，双运算放大器IC6的3脚电压大于2脚电压(热敏电阻Rt1为正极性)，双运算放大器IC6的1脚输出高电平，三极管BG7导通，继电器J3得电吸合，继电器J3的常开触点J3‑1闭合，电磁阀SV2得电打开，如果此时有人打开淋浴喷头的热水阀，热水就由太阳能热水器提供；如果太阳能热水器的出水温度小于50℃，继电器J3的常开触点J3‑1断开，电磁阀SV2关闭，继电器J3的常闭触点J3‑4闭合，当加热管Rf1将水加热到70℃以上时，双运算放大器IC7的3脚电压大于2脚电压(热敏电阻Rt2为正极性)，双运算放大器IC7的1脚输出高电平，三极管BG9导通，继电器J5得电吸合，继电器J5的常开触点J5‑1闭合，继电器J5的常闭触点J5‑2断开，加热管Rf1停止工作，电磁阀SV5得电打开，改由电热水器水箱供应热水，发光二极管LED2(洗浴指示灯)点亮，提示同学们可以洗浴。
[0044] 到了夜间(0:00‑8:00)，此时不需要供应热水进行洗浴，为了节约电能，此时单片机IC9的23脚输出高电平，三极管BG13导通，继电器J9得电吸合，继电器J9的常闭触点J9‑1、继电器J9的常闭触点J9‑2、继电器J9的常闭触点J9‑3断开，电磁阀SV4、电磁阀SV5和加热管Rf1停止工作，同时发光二极管LED3(停用指示灯)点亮，提醒同学。
