一、太阳能(néng)热水的概述。
太阳能(néng)系统发展至今，控制系统日趋成熟，不断朝着集成化、自动化、人性化的方向发展。太阳能(néng)系统的安(ān)装(zhuāng)质(zhì)量影 响系统的稳定性，太阳能(néng)控制系统设计理(lǐ)念的好坏，在很(hěn)大程度上直接影响系统的运行合理(lǐ)性和节能(néng)效果。太阳能(néng)控制系统是负责对整个太阳能(néng)热水系统 的监控、运行、调节等功能(néng)，现在的技(jì )术已经可(kě)以通过互联网遠(yuǎn)程控制系统的正常运行。如何使太阳能(néng)热水系统达到既能(néng)充分(fēn)利用(yòng)太阳能(néng)产(chǎn)生的热水，又(yòu) 能(néng)确保热水供应的可(kě)靠性，是太阳能(néng)热水工(gōng)程必须解决的问题。
太阳能(néng)系统控制柜主要包括单片机控制柜和PLC控制柜。前者结构简 单、应用(yòng)广泛、价格低廉，而后者虽然价格较高，但可(kě)以实现可(kě)视化编程控制，是目前高端应用(yòng)控制器。
二、系统设计原则
一个优秀的太阳能(néng)控制系统应当具(jù)备满足如下设计原则和要求。
1.最大限度地实现 太阳能(néng)热水系统对電(diàn)气控制系统的要求
应弄清楚系统電(diàn)气控制的要求，控制元件之间的关系，从操作(zuò)和安(ān)全角度考虑应配置的指标和 控制内容。
2.在满足生产(chǎn)工(gōng)艺要求的前提下，力求使控制線(xiàn)路简单经济
(1)尽量选用(yòng)标准電(diàn)器元件，选用(yòng)相同的 電(diàn)器元件，减少電(diàn)器元件的数量；
(2)选用(yòng)经过实践考验的控制元件，减少不必要的触点，简化電(diàn)气線(xiàn)路；
(3)尽 量缩短连接导線(xiàn)的長(cháng)度；
(4)在工(gōng)作(zuò)状态，除必要的電(diàn)器元件必项须通電(diàn)外，其余的尽量不通電(diàn)。
3.保证電(diàn)气控 制線(xiàn)路的可(kě)靠性
包括正确连接触点，正确连接電(diàn)器的線(xiàn)圈，避免出现寄生電(diàn)路等。
4.保证電(diàn)气控制線(xiàn)路的安(ān)全性
应具(jù)有(yǒu)完善的保护环节，避免发生事故。如:短路保护、过電(diàn)流保护、过载保护、漏電(diàn)保护等。
5.力求操作(zuò)、维 护
设置電(diàn)气隔离，避兔带電(diàn)检修；设置手动、自动转换开关，以备急用(yòng)；设置紧急情况下，人工(gōng)停止按钮等。
三 、系统组成
太阳能(néng)控制系统包括控制柜(信号处理(lǐ)系统、计算机系统、显示系统、控制输出系统、人机交互系统)、控制布線(xiàn)、末端传 感模块探头(温度探头，传压力表)和端执行机构(水泵、電(diàn)动阀门等)四部分(fēn)。
1.控制柜
太阳能(néng)控制系统控制柜主 要包括信号处理(lǐ)系统，显示系统，计算机系统，人机交互输入系统和控制输出系统，计算机系统能(néng)够接收传感器的信号，通过内部控制程序来进行对末端 执行机构的控制。
控制柜主要由太阳能(néng)集热循环控制模块、辅助热源加热模块，系统防冻模块，供热模块、定时启动模块等组成。太 阳热水系统常用(yòng)的控制元件主要有(yǒu)以下几种。
(1)温度控制仪
温度控制仪是太阳热水系统最常用(yòng)的控制仪表。利 用(yòng)温度控制仪可(kě)以很(hěn)方便地实现大阳热水系统的各种温度控制，如单点定温控制、區(qū)间温度控制等。
(2)温差控制仪
利用(yòng)温差控制仪可(kě)以实现水箱水温和太阳集热器水温的温差控制，当太阳集热器水温高于水箱水温时，温差控制仪可(kě)自动给出通電(diàn)或 断开信号:当太阳集热器水温不高于水箱水温时，温差控制仪可(kě)自动给出断开或通電(diàn)信号。
(3)水位仪。可(kě)显示和控制储热水箱水位。
(4)定时器。可(kě)设定某一时间區(qū)间或若干时间區(qū)间的通電(diàn)、断電(diàn)信号。
(5)模拟電(diàn)路。实现水温、水位、时间、压力、流量等多(duō)种控制功能(néng) 。
(6)可(kě)编程控制器(PLC)。根据太阳热水系统的需要，设计控制程序，实现水温、水位、时间、压力、流量等多(duō)种控制功能(néng)和显示、储存、计算 等功能(néng)，实现太阳热水系统的遠(yuǎn)程监视和控制。
2.控制布線(xiàn)
控制布線(xiàn)主要指控制柜至末端模块之间的信号線(xiàn)布線(xiàn) ，主要采用(yòng)直径為(wèi)0.5mm屏蔽線(xiàn)。
3.末端输入模块
太阳能(néng)控制系统主要的末端输入模块包括温度压力探头、遠(yuǎn)传 压力表。温度探头主要探测集热器、管道、水箱的温度，并将信号反馈给控制柜，从而实现控制功能(néng)中(zhōng)温度和压力信号的输入功能(néng)温度探头和遠(yuǎn)传压力表 。
四、系统显示功能(néng)介绍
控制系统具(jù)有(yǒu)良好的人机对话界面，并能(néng)够显示以下具(jù)體(tǐ)参数。
1. 温度、温差显示
(1)集热器、水箱、用(yòng)户末端等温度显示。
能(néng)够直接观察系统运行情况，一般包括集热器顶部温 度处显示集热器顶部温度T1、集热器底部温度处显示集热器底部温度T2、水箱温度处显示水箱温度T3。
(2)显示系统循环温差设定， 观察系统运行是否正常。
太阳能(néng)系统循环重要方式是温差循环，主要指太阳能(néng)系统循环泵启动温差和停止温差。
2.水位显示
显示太阳能(néng)水箱水位，并為(wèi)系统补水系统提供信号输人点。
3.时间显示
显示系统时间、显示定时循环时间
五、系统控制功能(néng)介绍
太阳能(néng)控制系统控制功能(néng)主要指人 机互动功能(néng)，操作(zuò)人员能(néng)够在控制器上输人各种参数，控制器根据输入参数来进行系统控制。
太阳能(néng)控制系 统的主要功能(néng)有(yǒu)温差循环、强制循环、定温出水、電(diàn)加热、伴热带、自动上水、定时加热防冻循环、高温保护、低水位保护、排空功能(néng)、停電(diàn)保持、停電(diàn) 自动运行、防炸管功能(néng)、防欠款功能(néng)、遠(yuǎn)程控制等。
1.温差循环
太阳能(néng)热水系统能(néng)够自动检 测集热站与水箱之间的温差，并自动进行循环。温度传感器将集热器出口温度T1、水箱温度T2传递给计算机控制器。当T一T，大于温差循环启动值时，控 制器发出控制信号，启动太阳能(néng)循环泵，系统开始循环，不断地将集热器产(chǎn)生的热量置换到太阳能(néng)水箱。这是一个反复循环的过程，随着水箱内热水温度 不断提高，T与T:之间温差越来越小(xiǎo)，直至T1-T2小(xiǎo)于温差循环停止值时，计算机控制器发出控制信号，关闭太阳能(néng)循环水泵。本系统温差循环启动值默认 為(wèi)6℃，可(kě)调范围為(wèi)5~10℃，通过定时上水键来调节;温差循环停止默认值為(wèi)3℃，可(kě)调范围為(wèi)1~5℃，通过设置键来调节。
太阳能(néng)、空气能(néng)热泵热水安(ān)装(zhuāng)工(gōng)程特点
安(ān)全可(kě)靠：不使用(yòng)電(diàn)力直接加热，能(néng)源来自空气、太阳；電(diàn)流与淋浴用(yòng)水完全隔离，没有(yǒu)電(diàn)热水器、燃气热水器所存在的触電(diàn)、易燃易爆、易中(zhōng)毒等安(ān)全问题；
高效省電(diàn)：从空气中(zhōng)获取免费热能(néng)，所消耗的電(diàn)能(néng)仅仅是压缩机用(yòng)于搬运之空气、阳光能(néng)源时所用(yòng)的能(néng)量，用(yòng)電(diàn)量是传统電(diàn)热水器的4/1；
绿色环保：用(yòng)太阳能(néng)、空气能(néng)、電(diàn)能(néng)三种洁净能(néng)源，无污染排放；
全天候使用(yòng)：不仅吸收太阳能(néng)，还吸收空气中(zhōng)热量，不受阴雨雪(xuě)天等恶劣天气影响，24小(xiǎo)时可(kě)以用(yòng)到热水；
适用(yòng)范围：可(kě)满足工(gōng)厂、學(xué)校、部队、医(yī)院、酒店(diàn)、洗衣店(diàn)、洗浴中(zhōng)心、家庭等用(yòng)水
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