太阳能热水工程的控制系统——保护功能和其他附带功能
来源：浩通能官网 Www.HaoTongNeng.Com时间：2015-11-16
一、保护功能
1.防止真空管炸裂保护
真空管炸裂是早期真空管热水工程较常遇到的问题，一般的太阳能工程的真空管是横放的，因为横放可以减少成本和减少集热器的占地面积，但横放的真空管最大的缺点就是管内不能存水，一旦太阳能集热器缺水，真空管在太阳光照下，几分钟内温度就可以达到200℃以上。这时，如果水又来了，200℃的玻璃遇到几十度的水，就会爆裂。一般的情况下，只会爆裂一只真空管，因为第一个管破裂后，水大量流出，集热器中的水位不会升高了，所以就不会碰到上端的真空管了。真空管炸裂后，水流失了，太阳能热水器就不能正常工作了。所以太阳能工程需十分重视真空管的保护，人们在实践中也想出了许多保护的办法。
一般的控制仪都有设定80℃左右的温度控制界限，当集热器处于无水状态时，集热器中的温度超过控制界限80℃，太阳能热水器不进水，只有当集热器中的温度降到限定温度以下时(比如到了晚上)，太阳能热水器才会进水。
集热器供水不足往往是循环水箱缺水造成的，为此，将循环水箱的出水口设定得高一点，这样，循环水箱始终保留一定水位的水，就克服了因无水造成炸管的故障。
还有就是采用及时补水的方法，使得循环水箱始终满水，如果可能的话，将循环水箱的水位控制到“高于真空管集热器”的最高水位，在这种情况下，真空管内任何时间都充满了水，也就不会炸管了。
真空管的效率、寿命都要大于平板，所以，一旦解决了此问题，就为广大北方地区的用户推广太阳能工程提供了方便。
2.电加热器保护
太阳能热水器由于采用落水式的形式，早上上满水，中午以后逐步使用，晚上加热，如果此时太阳能的水已经用到一格或者将近用完，电加热器已经完全裸露在水面上，此时启动电加热，就使得电加热器通电以后温度迅速升高，出现干烧现象，就会造成电加热器的烧毁。尽管人们开发了防干烧电加热器，还有不怕干烧的石英加热器，但实践证明这些产品自我保护能力极差。所以要尽量避免这种电热器裸露出水面的现象发生。当前几乎所有的太阳能控制仪都带有防干烧的功能，当水位在两格(50%)以下时，电热水器不加热;有的同时还启动进水功能，将水补充到两格以上再加热。这样就避免了电加热器烧毁的事故。
3.防止大量漏水保护
太阳能热水器的故障较多的是：传感器故障引起的水满出来的现象，真空管破裂大量漏水的故障等，这些故障导致水源大量流失，给客户造成经济损失。为此，相当多种的控制器都具有防溢流的功能，一般太阳能在电磁阀打开后，15～20min就可以上满水或者水位上升一格(约25%)以上。如果电磁阀开启30min水位仍然没有上升一格，控制仪自动关闭电磁阀，防止溢流现象的发生。
4.防止电热带起火保护
电热带是一种发热元件，一般与太阳能的上下水管贴在一起，防止水管在寒冷的冬天冻裂。因为电热带接触的范围较广，一旦因老化等原因容易产生火灾，所以必须加上这个功能。它的动作过程是：控制仪先向电热带通电10～15min，然后按用户设定的延时时间10～90min，停止供电(停止加热)，延时时间到，继续加热10～15min。这样循环动作直至用户再次按下循环键，电热带加热停止。这个过程可以避免电热带长期通电，老化起火等恶性事故。
5.漏电保护
为防止在使用太阳能热水器时出现漏电现象，大部分的太阳能热水器都有漏电保护功能。在太阳能热水工程中，漏电保护主要是通过在控制柜主回路中加装漏电保护开关来实现的。
6.低水压保护
这也是太阳能热水器经常碰到的情况，客户有时停水，水源断了，有时自来水压力不够，使得电磁阀和水泵长期通电，造成水泵、电磁阀的烧毁。它的动作过程是：如果太阳能电磁阀通电开启30min后，水位没有上升l格，则控制仪进入低水压运行模式，停止上水30min，然后再启动上水，反复循环运行。
7.防冻保护
在北方或者有出现较为严重霜冻的地区，太阳能热水工程会面临着冻裂问题。防冻裂的方法是多样的。
(1)温控法：一般当集热器中的水温低于5℃时，启动集热循环水泵，将储热水箱中的热水泵入集热器中，使得集热器温度不会继续下降。
(2)放水法：就是晚上将集热器中的水放光，第二天再加上去。
(3)换热器法：就是将集热系统的媒介水换成防冻液，集热器工作时通过换热器将热量通过热交换器传递给水箱中的水，使水温增加。
由于冻裂将给设备造成破坏，所以建议防冻的控制系统要十分可靠，同时还必要买取多重防护的手段，比如启动循环的控制系统和水泵是两套的，同时动作，如果一套失灵，还有一套仍然能工作等。
二、其他功能
1.保水功能
循环水箱和恒温水箱的设计中，要考虑保水功能，也就是水箱里的水不能用光，一定要保存一部分。这样集热器和电加热器才不会损坏。常用的办法有两种。
(1)水箱设计时，出水口定高一点，根据水的分层原理，可以用冷水将底部的热水置换出来，供用户使用。可以采用定时进水和水位控制的办法来实现这个目的。
(2)采用随时补水的机械式进水方式，一旦水箱水位下降就补充。这种方式最保险，操作也简单、可靠。但是热水的温度可能有所下降，它比较适合两个水箱的工程。
2.呼吸功能
工程用的水箱是非承压的，必须设置呼吸口，不然水箱就会被抽瘪，一般呼吸口比出水口小一点，可以通过呼吸口来控制水位的高低等条件。建议水箱最好不要做成密封顶式的，密封式虽然保温好，但水箱一旦出现漏水等故障就没有办法修补，给调试和日后的维护带来很多麻烦。
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