一、太陽能熱(rè)水(shuǐ)的(de)概述。
太陽能系統發展至今,控制系統日趨成熟,不斷朝著(zhe)集成化(huà)、自動化(huà)、人(rén)性化(huà)的(de)方向發展。太陽能系統的(de)安裝質量影(yǐng) 響系統的(de)穩定性,太陽能控制系統設計理(lǐ)念的(de)好壞,在很大(dà)程度上直接影(yǐng)響系統的(de)運行合理(lǐ)性和(hé)節能效果。太陽能控制系統是負責對(duì)整個(gè)太陽能熱(rè)水(shuǐ)系統 的(de)監控、運行、調節等功能,現在的(de)技術已經可(kě)以通(tōng)過互聯網遠(yuǎn)程控制系統的(de)正常運行。如何使太陽能熱(rè)水(shuǐ)系統達到既能充分(fēn)利用(yòng)太陽能産生的(de)熱(rè)水(shuǐ),又 能确保熱(rè)水(shuǐ)供應的(de)可(kě)靠性,是太陽能熱(rè)水(shuǐ)工程必須解決的(de)問題。
太陽能系統控制櫃主要包括單片機控制櫃和(hé)PLC控制櫃。前者結構簡 單、應用(yòng)廣泛、價格低廉,而後者雖然價格較高(gāo),但可(kě)以實現可(kě)視化(huà)編程控制,是目前高(gāo)端應用(yòng)控制器。
二、系統設計原則
一個(gè)優秀的(de)太陽能控制系統應當具備滿足如下(xià)設計原則和(hé)要求。
1.最大(dà)限度地實現 太陽能熱(rè)水(shuǐ)系統對(duì)電氣控制系統的(de)要求
應弄清楚系統電氣控制的(de)要求,控制元件之間的(de)關系,從操作和(hé)安全角度考慮應配置的(de)指标和(hé) 控制内容。
2.在滿足生産工藝要求的(de)前提下(xià),力求使控制線路簡單經濟
(1)盡量選用(yòng)标準電器元件,選用(yòng)相同的(de) 電器元件,減少電器元件的(de)數量;
(2)選用(yòng)經過實踐考驗的(de)控制元件,減少不必要的(de)觸點,簡化(huà)電氣線路;
(3)盡 量縮短連接導線的(de)長(cháng)度;
(4)在工作狀态,除必要的(de)電器元件必項須通(tōng)電外,其餘的(de)盡量不通(tōng)電。
3.保證電氣控 制線路的(de)可(kě)靠性
包括正确連接觸點,正确連接電器的(de)線圈,避免出現寄生電路等。
4.保證電氣控制線路的(de)安全性
應具有完善的(de)保護環節,避免發生事故。如:短路保護、過電流保護、過載保護、漏電保護等。
5.力求操作、維 護
設置電氣隔離,避兔帶電檢修;設置手動、自動轉換開關,以備急用(yòng);設置緊急情況下(xià),人(rén)工停止按鈕等。
三 、系統組成
太陽能控制系統包括控制櫃(信号處理(lǐ)系統、計算(suàn)機系統、顯示系統、控制輸出系統、人(rén)機交互系統)、控制布線、末端傳 感模塊探頭(溫度探頭,傳壓力表)和(hé)端執行機構(水(shuǐ)泵、電動閥門等)四部分(fēn)。
1.控制櫃
太陽能控制系統控制櫃主 要包括信号處理(lǐ)系統,顯示系統,計算(suàn)機系統,人(rén)機交互輸入系統和(hé)控制輸出系統,計算(suàn)機系統能夠接收傳感器的(de)信号,通(tōng)過内部控制程序來(lái)進行對(duì)末端 執行機構的(de)控制。
控制櫃主要由太陽能集熱(rè)循環控制模塊、輔助熱(rè)源加熱(rè)模塊,系統防凍模塊,供熱(rè)模塊、定時(shí)啓動模塊等組成。太 陽熱(rè)水(shuǐ)系統常用(yòng)的(de)控制元件主要有以下(xià)幾種。
(1)溫度控制儀
溫度控制儀是太陽熱(rè)水(shuǐ)系統最常用(yòng)的(de)控制儀表。利 用(yòng)溫度控制儀可(kě)以很方便地實現大(dà)陽熱(rè)水(shuǐ)系統的(de)各種溫度控制,如單點定溫控制、區(qū)間溫度控制等。
(2)溫差控制儀
利用(yòng)溫差控制儀可(kě)以實現水(shuǐ)箱水(shuǐ)溫和(hé)太陽集熱(rè)器水(shuǐ)溫的(de)溫差控制,當太陽集熱(rè)器水(shuǐ)溫高(gāo)于水(shuǐ)箱水(shuǐ)溫時(shí),溫差控制儀可(kě)自動給出通(tōng)電或 斷開信号:當太陽集熱(rè)器水(shuǐ)溫不高(gāo)于水(shuǐ)箱水(shuǐ)溫時(shí),溫差控制儀可(kě)自動給出斷開或通(tōng)電信号。
(3)水(shuǐ)位儀。可(kě)顯示和(hé)控制儲熱(rè)水(shuǐ)箱水(shuǐ)位。
(4)定時(shí)器。可(kě)設定某一時(shí)間區(qū)間或若幹時(shí)間區(qū)間的(de)通(tōng)電、斷電信号。
(5)模拟電路。實現水(shuǐ)溫、水(shuǐ)位、時(shí)間、壓力、流量等多(duō)種控制功能 。
(6)可(kě)編程控制器(PLC)。根據太陽熱(rè)水(shuǐ)系統的(de)需要,設計控制程序,實現水(shuǐ)溫、水(shuǐ)位、時(shí)間、壓力、流量等多(duō)種控制功能和(hé)顯示、儲存、計算(suàn) 等功能,實現太陽熱(rè)水(shuǐ)系統的(de)遠(yuǎn)程監視和(hé)控制。
2.控制布線
控制布線主要指控制櫃至末端模塊之間的(de)信号線布線 ,主要采用(yòng)直徑爲0.5mm屏蔽線。
3.末端輸入模塊
太陽能控制系統主要的(de)末端輸入模塊包括溫度壓力探頭、遠(yuǎn)傳 壓力表。溫度探頭主要探測集熱(rè)器、管道、水(shuǐ)箱的(de)溫度,并将信号反饋給控制櫃,從而實現控制功能中溫度和(hé)壓力信号的(de)輸入功能溫度探頭和(hé)遠(yuǎn)傳壓力表 。
四、系統顯示功能介紹
控制系統具有良好的(de)人(rén)機對(duì)話(huà)界面,并能夠顯示以下(xià)具體參數。
1. 溫度、溫差顯示
(1)集熱(rè)器、水(shuǐ)箱、用(yòng)戶末端等溫度顯示。
能夠直接觀察系統運行情況,一般包括集熱(rè)器頂部溫 度處顯示集熱(rè)器頂部溫度T1、集熱(rè)器底部溫度處顯示集熱(rè)器底部溫度T2、水(shuǐ)箱溫度處顯示水(shuǐ)箱溫度T3。
(2)顯示系統循環溫差設定, 觀察系統運行是否正常。
太陽能系統循環重要方式是溫差循環,主要指太陽能系統循環泵啓動溫差和(hé)停止溫差。
2.水(shuǐ)位顯示
顯示太陽能水(shuǐ)箱水(shuǐ)位,并爲系統補水(shuǐ)系統提供信号輸人(rén)點。
3.時(shí)間顯示
顯示系統時(shí)間、顯示定時(shí)循環時(shí)間
五、系統控制功能介紹
太陽能控制系統控制功能主要指人(rén) 機互動功能,操作人(rén)員(yuán)能夠在控制器上輸人(rén)各種參數,控制器根據輸入參數來(lái)進行系統控制。
太陽能控制系 統的(de)主要功能有溫差循環、強制循環、定溫出水(shuǐ)、電加熱(rè)、伴熱(rè)帶、自動上水(shuǐ)、定時(shí)加熱(rè)防凍循環、高(gāo)溫保護、低水(shuǐ)位保護、排空功能、停電保持、停電 自動運行、防炸管功能、防欠款功能、遠(yuǎn)程控制等。
1.溫差循環
太陽能熱(rè)水(shuǐ)系統能夠自動檢 測集熱(rè)站與水(shuǐ)箱之間的(de)溫差,并自動進行循環。溫度傳感器将集熱(rè)器出口溫度T1、水(shuǐ)箱溫度T2傳遞給計算(suàn)機控制器。當T一T,大(dà)于溫差循環啓動值時(shí),控 制器發出控制信号,啓動太陽能循環泵,系統開始循環,不斷地将集熱(rè)器産生的(de)熱(rè)量置換到太陽能水(shuǐ)箱。這(zhè)是一個(gè)反複循環的(de)過程,随著(zhe)水(shuǐ)箱内熱(rè)水(shuǐ)溫度 不斷提高(gāo),T與T:之間溫差越來(lái)越小,直至T1-T2小于溫差循環停止值時(shí),計算(suàn)機控制器發出控制信号,關閉太陽能循環水(shuǐ)泵。本系統溫差循環啓動值默認 爲6℃,可(kě)調範圍爲5~10℃,通(tōng)過定時(shí)上水(shuǐ)鍵來(lái)調節;溫差循環停止默認值爲3℃,可(kě)調範圍爲1~5℃,通(tōng)過設置鍵來(lái)調節。
太陽能、空氣能熱(rè)泵熱(rè)水(shuǐ)安裝工程特點
安全可(kě)靠:不使用(yòng)電力直接加熱(rè),能源來(lái)自空氣、太陽;電流與淋浴用(yòng)水(shuǐ)完全隔離,沒有電熱(rè)水(shuǐ)器、燃氣熱(rè)水(shuǐ)器所存在的(de)觸電、易燃易爆、易中毒等安全問題;
高(gāo)效省電:從空氣中獲取免費熱(rè)能,所消耗的(de)電能僅僅是壓縮機用(yòng)于搬運之空氣、陽光(guāng)能源時(shí)所用(yòng)的(de)能量,用(yòng)電量是傳統電熱(rè)水(shuǐ)器的(de)4/1;
綠色環保:用(yòng)太陽能、空氣能、電能三種潔淨能源,無污染排放;
全天候使用(yòng):不僅吸收太陽能,還(hái)吸收空氣中熱(rè)量,不受陰雨(yǔ)雪(xuě)天等惡劣天氣影(yǐng)響,24小時(shí)可(kě)以用(yòng)到熱(rè)水(shuǐ);
适用(yòng)範圍:可(kě)滿足工廠、學校、部隊、醫院、酒店(diàn)、洗衣店(diàn)、洗浴中心、家庭等用(yòng)水(shuǐ)
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