上海太阳能工程-上海湘宸太阳能公司15821413123是一家以太阳能热水器生产为主的太阳能工程厂家，公司在太阳能行业有做过的工程案例有：平板太阳能热水器，阳台壁挂式太阳能热水器,分体太阳能，平板分体太阳能热水器工程，等，公司承接太阳能热水器工程，太阳能采暖，太阳能发电，太阳能空调等。
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0引言 太阳能热水工程具有环保、节能、经济、投入产出比高等优点，但太阳能能量密度低、加热时间长、每天的太阳辐照量不确定，因此，太阳能供热水具有可靠性差，每天产热水量不确定等缺点，必须采用太阳能与辅助加热相结合的方法来解决热水保证率的问题。如何使太阳能热水系统达到既能充分利用太阳能产生的热水，又能确保热水供应的可靠性，是太阳能热水工程必须解决的问题；另外，太阳能热水系统的可靠性，系统运行的合理性等也是工程设计者必须考虑的问题。以上问题，除了太阳集热器等系统产品本身的质量外，电气控制系统设计的成功与否也是保证该太阳热水系统能否可靠、智能运行的关键。 1控制系统设计应考虑的问题 目前，常用的太阳热水系统主要有自然循环系统、强迫循环系统和定温放水系统。不同的太阳热水系统，其控制系统的设计也不同。为了叙述问题的方便，本文仅以比较常用的，带电辅助加热的定温放水太阳热水系统为例，其系统运行主要应考虑以下问题： 1.1如何实现太阳能加热系统定温出热水； 1.2当太阳能产生的热水装满储热水箱时，如何继续有效的利用太阳能； 1.3当太阳能产热水量不足时，如何起动电辅助加热补充所需热水； 1.4如何既确保热水供应的可靠性，又大限度地利用太阳能产生的热水，减少不必要的电辅助加热，从而降低运行成本； 1.5如何解决冬季的防冻问题，系统的漏电保护、过热保护等问题； 1.6如何实现上述要求的自动化、智能化控制，系统远距离监控等。 2对上述问题的分析 通过深入分析上述六个问题，可以得出如下结论： 2.1通过检测太阳集热器出口的水温，可以很容易地实现太阳能加热系统定温出热水。这种方式目前广泛的采用，且效果良好。 2.2当太阳能加热产生的热水装满储热水箱时，可以通过温差循环加热的方法，继续有效地利用太阳能加热。 2.3对系统应考虑的第1.3、1.4两个问题，可以通过PLC可编程控制器来实现智能全自动控制。实际上，控制系统的关键主要是通过对储热水箱水温、水量、时间3个参数的监控和调节来实现的。根据单位时间电辅助加热的产热水量，来确定电加热需要加热的时间。 2.4通过控制管路和水箱的水温，可以实现系统的防冻问题；根据太阳集热器出口的水温、可以判定系统是否过热；通过检测和调节管路和水箱的水温，可以解决冬季防冻问题；在控制系统中增设漏电保护开关、确保系统接地良好，可以解决系统的漏电保护问题。 2.5实现系统的智能化全自动控制，关键是根据系统的水温、温差、水量、时间等来确定太阳能或电辅助加热的运行或停止。因此，控制系统应具有自动计算和根据计算结果自动控制的功能。现在PLC编程可以很方便的实现上述功能，并可以远距离显示和监控，还可以任意升级控制程序，优化控制功能。 3控制系统的设计 根据上述分析结果，做出定温放水和电辅助加热系统的智能控制设计方案。为方便理解，将该系统的运行原理结合下面叙述如下。 3.1正常情况下，太阳能定温加热 在光照条件下，当太阳集热器内水温达到设定水温时，可在0~100℃之间任意设定，一般设定在45~55℃，PLC控制器使供冷水电磁阀（也可选用水泵，下同）自动打开，自来水进入太阳集热器底部，同时将太阳集热器顶部达到设定温度的热水顶入储热水箱；当太阳集热器顶部水温低于设定温度时，PLC控制器使供冷水电磁阀自动关闭。如此运行，不断将达到设定温度的热水顶入储热水箱储存。 3.2储热水箱满水位时，太阳能温差循环加热
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当储热水箱水满时，为了防止水满溢流，PLC控制器使太阳能系统自动转入温差循环。当太阳集热器水温高于储热水箱水温时，循环水泵自动启动，将储热水箱内较低温度的水，泵入太阳集热器继续加热，同时将太阳集热器内较高温度的热水顶入储热水箱。如此，通过使储热水箱水温升高的方法储存太阳集热器吸收的太阳能。当用户使用热水，使储热水箱水位下降后，PLC控制器使太阳能系统自动转入定温加热。 3.3太阳能不足时，电辅助加热与太阳能非定温供水 PLC控制器将随时监测储热水箱水位。在天气正常的情况下，储热水箱的水位在一天中不同的时间将达到不同的水位。如果在某一时间内，储热水箱的水位没有达到正常的水位，说明太阳能产热水不足或用户用热水过度。此时PLC控制器将使电辅助加热自动启动，对储热水箱内的水进行加热，使储热水箱内的水温升高；当储热水箱内的水温达到设定值时（一般应设定在55~60℃），PLC控制器将使太阳能供冷水电磁阀自动打开，使冷水进入太阳集热器，同时将太阳集热器内的非定温水顶入储热水箱，由于较低温度的水进入储热水箱，使储热水箱内的水温降低，水位升高；当储热水水箱内的水温降低设定温度时(一般应设定在45~50℃)，太阳能供冷水电磁阀自动关闭；如此不断，实现了电辅助加热补充热水。当储热水箱的水位达到正常水位时，电辅助加热自动停止。 3.4用热水 采用循环供热水的方式，解决供热水管路散热造成的水温降低等问题，确保用户打开淋浴头，很快就出热水。 3.5储热水箱水位全天24小时不能低于警戒水位 除了在太阳能加热时间应达到正常水位，在每天下午达到满水位或设定水位外，在其它时间，储热水箱的水位都不低于低警戒水位，以保证全天24小时供热水。当由于用热水，使水箱水位低于低警戒水位时，PLC控制器使电辅助加热自动启动，使太阳集热器非定温向储热水箱供水；当达到警戒水位时，辅助加热自动停止。 3.6储热水箱水温控制 当由于管路散热或储热水箱散热等原因，使储热水箱水温低于设定值时（一般应设定在45~55℃），PLC控制器会自动根据情况选择加热方式。当有太阳时，自动启动太阳能循环水泵，通过太阳能加热储热水箱内的水；当太阳能不足时，自动启动电辅助加热；加热到设定温度后，电辅助加热自动停止。 3.7贮热水箱水位显示 3.7.1水温显示：系统将温控仪探头设置在贮热水箱用水口处，管理者可以通过监控室温度显示仪随时观察到贮热水箱的热水温度。 3.7.2水位显示：系统在贮热水箱内设置了水位探头，管理者可以通过监控室水位显示仪随时观察到贮热水箱的水量。 3.8冬季防冻 系统控制器还设置了冬季防冻的措施。以保证冬季管路不会结冰，确保在冬天仍能用热水淋浴。 4使用效果 上述设计方案，经在全国各地20多个宾馆饭店的太阳热水工程使用，性能稳定、可靠、并达到了智能化全自动控制，用户反映效果良好。 根据多年来太阳热水系统控制方面积累的经验，我们开发了适合不同类别太阳热水系统的智能全自动控制器（全天24小时供热水系统/定时供热水系统），并实现了全球范围的远程监控，控制程序的远程自动升级，为许多太阳能企业和用户提供了高性能智能控制器。
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