太陽能熱水工程控制系統——時間階段控制

　　一、時間的控制問題

　　在太陽能熱水工程中，一般有這么幾個方面考慮時間控制的問題。

　　1.輔助加熱時間

 　　在晴好天氣的白天，陽光很充足，太陽熱輻射強，這時不需要輔助加熱。當陰雨天和用水較多時，太陽能加熱的水不夠用，就要借助其他熱源加熱，目前最常用的就是電加熱和空氣能輔助加熱。一般將輔助加熱的時間設定在下午，太陽下山后開始。

　　2.進水時間

 　　工程太陽能一般采用2種進水方式，及時進水和定時進水，比如在太陽能工程被太陽輻射一天，儲水箱中水的溫度達到最高點，用戶也開始使用熱水了，此時如采用及時進水，將會降低水箱中熱水的溫度。所以此時應關閉進水閥門，讓用戶使用水箱中的熱水。等熱水用完后，定時器再打開閥門繼續進水。

 　　如果客戶一天中都有用水的情況下，那么就要及時補充冷水，控制系統往往在一天中給出3～10段的進水時間，以達到最大限度地提高太陽能的效率。

 　　定時進水是比較理想的，但實施定時進水，就需要定時器工作，進水電磁閥工作，還要顧及到水位下降會不會造成電加熱的損壞。這樣工作器件一多，可靠性就會下降，所以使用即時進水的工程也不少。比較好的方案是在進水電池閥(水泵)做一個旁路開關，一旦進水系統出故障或者定時進水效果不理想，就打開旁路司關，改為及時進水。

　　3.定時循環

 　　太陽能工程供水距離較長，如果一段時間管道里的水不流動，就會冷卻下來。這時用戶如果要用熱水，往往要先放掉很多冷水，為此，太陽能工程必須設計管道循環功能。管道循環一般是三種方式，定溫循環、及時循環和定時循環，一般在太陽能工程中采用定時循環較多，其他兩種循環耗能較大，一般用在較高級場合。本書介紹定時循環，即在一天時間內，定下多次循環的時間，使得管道中在某一時段可以保證熱水的供應。目前市售的316芯片的定時器，最多可以設定16個時段的開、關時間，已經夠用了。

　　4.定時供熱水

 　　小型太陽能工程，往往是一些供水限量的單位，如工廠、學校、旅社等，如果無限制的供應熱水，那是遠不夠用的，所以必須設計定時供水的功能。當工廠下班時，或者小旅社晚上6點鐘，定時供應熱水，滿足大多數人的需要，同時也是節約用水、節約能源的一種手段。

　　二、設定時間自動狀態

　　下面舉例來介紹控制時間的設定。

 　　[例]一個工廠，實行2班制。第一班從上午8點到下午5點;第二班從下午5點半到第二天早上2點。

　　(1)進水設定

 　　第一次進水：早上考慮早班職工洗臉，進水時間設定在職工洗臉后，進水時間設定在8點。進滿為止。

 　　第二次進水：中午1點左右，考慮到循環水箱中的水已經達到50℃以上，水溫再提高時保溫桶效率下降，可能總的水量有些下降，這時做一個補充。

 　　第三次進水：下午5點下班后，早班的職工開始洗澡，這時消耗一部分熱水，根據使用情況判斷，剩余的熱水如果不夠用，必須再進一次水，時間大概在職工洗澡后，約19點左右，水進到80%就行了。同時啟動輔助加熱系統，將水加熱到指定溫度后停止。本次進水未用完的水留作第二天早上職工洗臉用。

　　(2)定時加熱

 　　一般在下午4點鐘，太陽的強度已經下降了。這時溫度傳感器會給控制器一個信號，如果此時溫度還達不到50℃，就必須輔助加熱了。所以下午4點開始加熱，當水箱的水達到設定溫度時，加熱器也會自動停止工作。

 　　從上一點得知在早班職工用水后，19點還要再進一次水，為了防止水位不能淹沒加熱器，出現燒毀故障(俗稱“干燒”)，必須等水上升至一定高度時才能進行加熱。則加熱時間一般比進水時間晚20～30min。本例設定在19點半。

　　(3)供水時間：本例設定在18點～20點，第二天早上2點～4點。

 　　(4)循環時間：循環時間與用水時間一致。本例可設定為第一次循環在下午17點50分～18點，18點30分～18點40分，19點～19點10分，19點30分～19點40分。同理，第二班的循環時間為1點50分～2點，2點30分～2點40分，3點～3點10分，3點30分～3點40分。

　　循環的動作時間應根據用戶的實際情況進行測定，越短越節能。

 　　當然，時間的設定的方式是可以根據實際情況靈活調整，用還是不用，用在哪個時段，都是可以靈活掌握的。

 　　太陽能熱水工程的時間應用，不僅僅限于以上的四種，但最普遍的就是這四種了。對于其他的時間控制要求，施工者可以依據可靠的原則，做適當的添加。

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