一、太陽能熱水的概述。
太陽能系統(tǒng)發(fā)展至今，控制系統(tǒng)日趨成熟，不斷朝著集成化、自動化、人性化的方向發(fā)展。太陽能系統(tǒng)的安裝質量影 響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，太陽能控制系統(tǒng)設計理念的好壞，在很大程度上直接影響系統(tǒng)的運行合理性和節(jié)能效果。太陽能控制系統(tǒng)是負責對整個太陽能熱水系統(tǒng) 的監(jiān)控、運行、調節(jié)等功能，現在的技術已經可以通過互聯網遠程控制系統(tǒng)的正常運行。如何使太陽能熱水系統(tǒng)達到既能充分利用太陽能產生的熱水，又 能確保熱水供應的可靠性，是太陽能熱水工程必須解決的問題。
太陽能系統(tǒng)控制柜主要包括單片機控制柜和PLC控制柜。前者結構簡 單、應用廣泛、價格低廉，而后者雖然價格較高，但可以實現可視化編程控制，是目前高端應用控制器。
二、系統(tǒng)設計原則
一個優(yōu)秀的太陽能控制系統(tǒng)應當具備滿足如下設計原則和要求。
1.最大限度地實現 太陽能熱水系統(tǒng)對電氣控制系統(tǒng)的要求
應弄清楚系統(tǒng)電氣控制的要求，控制元件之間的關系，從操作和安全角度考慮應配置的指標和 控制內容。
2.在滿足生產工藝要求的前提下，力求使控制線路簡單經濟
(1)盡量選用標準電器元件，選用相同的 電器元件，減少電器元件的數量；
(2)選用經過實踐考驗的控制元件，減少不必要的觸點，簡化電氣線路；
(3)盡 量縮短連接導線的長度；
(4)在工作狀態(tài)，除必要的電器元件必項須通電外，其余的盡量不通電。
3.保證電氣控 制線路的可靠性
包括正確連接觸點，正確連接電器的線圈，避免出現寄生電路等。
4.保證電氣控制線路的安全性
應具有完善的保護環(huán)節(jié)，避免發(fā)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；設置緊急情況下，人工停止按鈕等。
三 、系統(tǒng)組成
太陽能控制系統(tǒng)包括控制柜(信號處理系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、控制輸出系統(tǒng)、人機交互系統(tǒng))、控制布線、末端傳 感模塊探頭(溫度探頭，傳壓力表)和端執(zhí)行機構(水泵、電動閥門等)四部分。
1.控制柜
太陽能控制系統(tǒng)控制柜主 要包括信號處理系統(tǒng)，顯示系統(tǒng)，計算機系統(tǒng)，人機交互輸入系統(tǒng)和控制輸出系統(tǒng)，計算機系統(tǒng)能夠接收傳感器的信號，通過內部控制程序來進行對末端 執(zhí)行機構的控制。
控制柜主要由太陽能集熱循環(huán)控制模塊、輔助熱源加熱模塊，系統(tǒng)防凍模塊，供熱模塊、定時啟動模塊等組成。太 陽熱水系統(tǒng)常用的控制元件主要有以下幾種。
(1)溫度控制儀
溫度控制儀是太陽熱水系統(tǒng)最常用的控制儀表。利 用溫度控制儀可以很方便地實現大陽熱水系統(tǒng)的各種溫度控制，如單點定溫控制、區(qū)間溫度控制等。
(2)溫差控制儀
利用溫差控制儀可以實現水箱水溫和太陽集熱器水溫的溫差控制，當太陽集熱器水溫高于水箱水溫時，溫差控制儀可自動給出通電或 斷開信號:當太陽集熱器水溫不高于水箱水溫時，溫差控制儀可自動給出斷開或通電信號。
(3)水位儀。可顯示和控制儲熱水箱水位。
(4)定時器?？稍O定某一時間區(qū)間或若干時間區(qū)間的通電、斷電信號。
(5)模擬電路。實現水溫、水位、時間、壓力、流量等多種控制功能 。
(6)可編程控制器(PLC)。根據太陽熱水系統(tǒng)的需要，設計控制程序，實現水溫、水位、時間、壓力、流量等多種控制功能和顯示、儲存、計算 等功能，實現太陽熱水系統(tǒng)的遠程監(jiān)視和控制。
2.控制布線
控制布線主要指控制柜至末端模塊之間的信號線布線 ，主要采用直徑為0.5mm屏蔽線。
3.末端輸入模塊
太陽能控制系統(tǒng)主要的末端輸入模塊包括溫度壓力探頭、遠傳 壓力表。溫度探頭主要探測集熱器、管道、水箱的溫度，并將信號反饋給控制柜，從而實現控制功能中溫度和壓力信號的輸入功能溫度探頭和遠傳壓力表 。
四、系統(tǒng)顯示功能介紹
控制系統(tǒng)具有良好的人機對話界面，并能夠顯示以下具體參數。
1. 溫度、溫差顯示
(1)集熱器、水箱、用戶末端等溫度顯示。
能夠直接觀察系統(tǒng)運行情況，一般包括集熱器頂部溫 度處顯示集熱器頂部溫度T1、集熱器底部溫度處顯示集熱器底部溫度T2、水箱溫度處顯示水箱溫度T3。
(2)顯示系統(tǒng)循環(huán)溫差設定， 觀察系統(tǒng)運行是否正常。
太陽能系統(tǒng)循環(huán)重要方式是溫差循環(huán)，主要指太陽能系統(tǒng)循環(huán)泵啟動溫差和停止溫差。
2.水位顯示
顯示太陽能水箱水位，并為系統(tǒng)補水系統(tǒng)提供信號輸人點。
3.時間顯示
顯示系統(tǒng)時間、顯示定時循環(huán)時間
五、系統(tǒng)控制功能介紹
太陽能控制系統(tǒng)控制功能主要指人 機互動功能，操作人員能夠在控制器上輸人各種參數，控制器根據輸入參數來進行系統(tǒng)控制。
太陽能控制系 統(tǒng)的主要功能有溫差循環(huán)、強制循環(huán)、定溫出水、電加熱、伴熱帶、自動上水、定時加熱防凍循環(huán)、高溫保護、低水位保護、排空功能、停電保持、停電 自動運行、防炸管功能、防欠款功能、遠程控制等。
1.溫差循環(huán)
太陽能熱水系統(tǒng)能夠自動檢 測集熱站與水箱之間的溫差，并自動進行循環(huán)。溫度傳感器將集熱器出口溫度T1、水箱溫度T2傳遞給計算機控制器。當T一T，大于溫差循環(huán)啟動值時，控 制器發(fā)出控制信號，啟動太陽能循環(huán)泵，系統(tǒng)開始循環(huán)，不斷地將集熱器產生的熱量置換到太陽能水箱。這是一個反復循環(huán)的過程，隨著水箱內熱水溫度 不斷提高，T與T:之間溫差越來越小，直至T1-T2小于溫差循環(huán)停止值時，計算機控制器發(fā)出控制信號，關閉太陽能循環(huán)水泵。本系統(tǒng)溫差循環(huán)啟動值默認 為6℃，可調范圍為5~10℃，通過定時上水鍵來調節(jié);溫差循環(huán)停止默認值為3℃，可調范圍為1~5℃，通過設置鍵來調節(jié)。
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