太阳能热水工程控制系统——智能化控制器

来源：浩通能官网 Www.HaoTongNeng.Com时间：2015-11-10

　　太阳能热水工程控制系统——智能化控制器

　　在太阳能热水工程中，有一部分要用智能的控制器才能达到工程的自动控制，目前工程专用的控制器也不少，但价格较高，可靠性也有待时间的考验。本书介绍的是用两种家用的太阳能控制器来代替工程控制器的方法。家用太阳能控制器，生产批量大，经过十几年的太阳能热水工程普及的考验，不断进步，产品可靠性好，物美价廉，是小型太阳能热水工程比较合适的控制部件。太阳能热水工程往往采用分布式的控制方式进行控制，各个部件只负责1～2个方面的管理功能。这样，便于在使用中控制，也便于一旦出现故障时的排故。

　　1.水温水位控制器

　　实际上在太阳能热水工程控制中主要的是水位和水温的控制，只要采用具有水温水位控制功能的控制器就行了。下面介绍两种控制器。

　　(1)金太阳太阳能控制器该控制器只有水温和水位两个主要功能，如图5—27。该控制器配套的是浮子式水位传感器和独立的温度传感器，其功能在本章第一节已经作了介绍。该控制器将水的容量分为四格，用亮点表示，当水位到达4格时，进水自动停止;当水位退至最低格以下时，控制器启动进水功能，直到水位升至4格为止。控制器有控制水温的功能，当按下电加热键时，控制器测定温度达不到指定温度时，控制器启动电加热器，将水箱中的水加热到指定温度;当温度降下来到设定温度以下时，加热器重新启动。为了防止电热器干烧造成系统较大的损失，当水位低于2格时，控制器停止加热，直到水位超过2格再开始加热。该控制器还有一些其他的倮护功能。同类的控制器在市面上较容易买到，只要是带有控制水温和水位、能够自动进水和加热就可以了，其他更多的功能可以暂时不用。只要满足太阳能工程的温度和水位控制的需要就行了，至于时间控制的功能则由单独的时间控制器控制，这样整个控制系统结构比较清楚，利于调试、设定和故障的排除。

太阳能控制系统——智能控制系统

　　(2)西门子至尊型太阳能控制器该控制器功能较多，运行比较可靠。水位、加热、定时是其主要功能。如图5—28，该控制器配套的是导电式水位水温传感器，其功能在本章第一节已经作了介绍。该控制器将水的容量分为四格，用百分比表示，当水位到达4格(100%)时，进水自动停止;当水位退至最低格以下时，控制器启动进水功能，直到水位升至4格为止。控制器有控制水温的功能，当按下电加热键时，控制器测定温度达不到指定温度时，控制器启动电加热器，将水箱中的水加热到指定温度，当温度降到设定温度以下时，加热器重新启动。为了防止电热器干烧造成系统较大的损失，当水位低于2格时，控制器停止加热，并启动进水功能，直到水位超过3格时再开始加热。该控制器还有每天三段定时进水和定时加热的功能及一些其他的保护功能，是一种功能比较齐全的、抗干扰等性能比较稳定、质量比较好的控制器。

太阳能控制系统——智能控制系统

　　实际上市面上只要是具有水位和加热关联的智能控制器，只要可靠，都可以采用。

　　以上两个类型的控制器，都可以作为小型太阳能工程的主控制器。具有价格低低廉、采购方便、性能稳定的优点，完全可以使用于小型太阳能工程。

　　2.温差控制器

　　太阳能工程集热器水道较长，集热器的高低也不好控制，为此需要通过循环来集热。目前常用的温差控制器有3种：

　　(1)广州生产的依尼威利温差控制器，见图5—29;

　　(2)深圳生产的碧河温差控制器，见图5—30;

　　(3)深圳生产的技盛温差控制器，见图5—31。

太阳能控制系统——智能控制系统

　　这些温差控制器都有一些附加功能和保护功能，但在太阳能工程上用得较少，主要是使用它的温差功能，其温差值都是可以调整的，也都具有回差调整功能。当集热器高端的温度探头温度高于水箱底部的温度，达到设定的温差值时，控制器启动循环水泵，将集热器中的热水泵入水箱中，使得热交换得以进行。这三种控制器的简介和调整方法见第十一章的第五节。

　　(4)温差控制器在太阳能工程中的安装

　　下面以碧河控制器的安装系统图来解析温差控制器的安装与作用。

　　LC一215B+微电脑温差控制器，主要通过高低温传感器测量的温差和设备的温差、温差下限回差值来使冷热水混合以保持水温恒定。两条热敏电阻式温度传感器常开常闭继电触点信号输出。

　　工作状态下，控制器屏幕上总是显示高温点温度T1和低温点温度T2间的实际温度差值，简称温差，用TD表示(TD=T1一T2);“温差”设定值表示为TDc;“温差下限回差”设定值表示为TDr。

　　当TD≥TDc时，常开点吸合(启动循环泵)，常闭点断开;当TD≤TDc-TDr时，常开点断开(关闭循环泵)，常闭点吸合(见图5-32)。用常开点控制交流接触器动作，通过交流接触器间接控制用电器(如循环泵)。

　　具备探测温度偏差矫正功能，可有效解决因长距离信号传输发生测温数值不准确、导致设备控制误动作问题。

　　具备掉电保持记忆功能，当设备电源断电后，再来电时，所有已设置参数均可保持不变，免除用户每次停电后需重新设置的不便。

　　太阳能热水循环应用见图5-33。

　　将高温传感器接在集热板上(T1)、低温传感器接在储水箱上(T2)，完成电气连接后，接通电源、控制器屏幕显示高温点与低温点之间的温度差，简称温差。

　　如果用户希望将温差控制在超过l0℃时即启动循环泵、温差小于3℃时停止循环泵工作，则按以下方式进行设定：

　　(1)首先设定“温差”控制值(TDc为10℃);

　　(2)其次设定“温差下限回差值”(TDr)为(10℃-3℃)=7℃

　　当集热热板(T1)水温已升到60℃、假设此时储水箱(T2)水温为50℃，T1-T2=10℃，两者温差(TD)已达到10℃，当温差大于或等于温差控制值时(TD≥TDc)，控制器输出、通过交流接触器启动循环泵，将水箱水(低温水)打向集热板，集热板水(高温水)则流向水箱，整个系统冷热水碍以循环流动混合。

　　渐渐地，集热板水温与水箱水温经过强制循环后趋近一致，两点间的温度差值越来越小，当减小的量值小于7℃时，即TD<(TDc-TDr)时.柠制器停止输出，循环泵关闭。

　　3.时间控制器

　　由于太阳能热水工程的控制对时间的要求较多，一般的控制器内的时间功能往往不能满足工程对时间上的要求，且出现故障时，排故也比较困难。所以，一般工程型的太阳能热水器的时间控制以分布式控制为主，一个时间控制器就负责一种时间功能，这样做虽然看来控制器数量多了，但由于选用了大批量生产的316贴膜芯片的控制器，价格低廉，功能齐全，运行可靠，更换容易，是太阳能热水工程中的时间控制器的较好的选择。这种控制器在国内中小城市都能买到，为设备的运行维护提供了方便。

　　316型多段时间控制器(图5-34)一般有8～16段的时间控制功能，允许接通电流为10A，可以满足一般的用电器的直接启动，比如水泵、电磁阀等。该控制器以一周为最大时间控制因数，用户可以选定一周的用电日模式，比如，星期一、三、五、日，星期一至星期五，星期一至星期日等，基本上适应了人们的工作习惯和作息习惯。