太阳能热水工程控制系统:时间阶段控制

一、时间的控制问题

在太阳能热水工程中,一般有这么几个方面考虑时间控制的问题。

太阳能热水工程控制系统:时间阶段控制-智恩太阳能控制柜

1、辅助加热时间

在晴好天气的白天,阳光很充足,太阳热辐射强,这时不需要辅助加热。当阴雨天和用水较多时,太阳能加热的水不够用,就要借助其他热源加热,目前最常用的就是电加热和空气能辅助加热。一般将辅助加热的时间设定在下午,太阳下山后开始。

2、进水时间

工程太阳能一般采用2种进水方式,及时进水和定时进水,比如在太阳能工程被太阳辐射一天,储水箱中水的温度达到最高点,用户也开始使用热水了,此时如采用及时进水,将会降低水箱中热水的温度。所以此时应关闭进水阀门,让用户使用水箱中的热水。等热水用完后,定时器再打开阀门继续进水。

如果客户一天中都有用水的情况下,那么就要及时补充冷水,控制系统往往在一天中给出3~10段的进水时间,以达到最大限度地提高太阳能的效率。

定时进水是比较理想的,但实施定时进水,就需要定时器工作,进水电磁阀工作,还要顾及到水位下降会不会造成电加热的损坏。这样工作器件一多,可靠性就会下降,所以使用即时进水的工程也不少。比较好的方案是在进水电池阀(水泵)做一个旁路开关,一旦进水系统出故障或者定时进水效果不理想,就打开旁路司关,改为及时进水。

3、定时循环

太阳能工程供水距离较长,如果一段时间管道里的水不流动,就会冷却下来。这时用户如果要用热水,往往要先放掉很多冷水,为此,太阳能工程必须设计管道循环功能。管道循环一般是三种方式,定温循环、及时循环和定时循环,一般在太阳能工程中采用定时循环较多,其他两种循环耗能较大,一般用在较高级场合。本书介绍定时循环,即在一天时间内,定下多次循环的时间,使得管道中在某一时段可以保证热水的供应。目前市售的316芯片的定时器,最多可以设定16个时段的开、关时间,已经够用了。

4、定时供热水

小型太阳能工程,往往是一些供水限量的单位,如工厂、学校、旅社等,如果无限制的供应热水,那是远不够用的,所以必须设计定时供水的功能。当工厂下班时,或者小旅社晚上6点钟,定时供应热水,满足大多数人的需要,同时也是节约用水、节约能源的一种手段。

二、设定时间自动状态

下面举例来介绍控制时间的设定。

[例]一个工厂,实行2班制。第一班从上午8点到下午5点;第二班从下午5点半到第二天早上2点。

(1)进水设定

第一次进水:早上考虑早班职工洗脸,进水时间设定在职工洗脸后,进水时间设定在8点。进满为止。

第二次进水:中午1点左右,考虑到循环水箱中的水已经达到50℃以上,水温再提高时保温桶效率下降,可能总的水量有些下降,这时做一个补充。

第三次进水:下午5点下班后,早班的职工开始洗澡,这时消耗一部分热水,根据使用情况判断,剩余的热水如果不够用,必须再进一次水,时间大概在职工洗澡后,约19点左右,水进到80%就行了。同时启动辅助加热系统,将水加热到指定温度后停止。本次进水未用完的水留作第二天早上职工洗脸用。

(2)定时加热

一般在下午4点钟,太阳的强度已经下降了。这时温度传感器会给控制器一个信号,如果此时温度还达不到50℃,就必须辅助加热了。所以下午4点开始加热,当水箱的水达到设定温度时,加热器也会自动停止工作。

从上一点得知在早班职工用水后,19点还要再进一次水,为了防止水位不能淹没加热器,出现烧毁故障(俗称“干烧”),必须等水上升至一定高度时才能进行加热。则加热时间一般比进水时间晚20~30min。本例设定在19点半。

(3)供水时间:本例设定在18点~20点,第二天早上2点~4点。

(4)循环时间:循环时间与用水时间一致。本例可设定为第一次循环在下午17点50分~18点,18点30分~18点40分,19点~19点10分,19点30分~19点40分。同理,第二班的循环时间为1点50分~2点,2点30分~2点40分,3点~3点10分,3点30分~3点40分。

循环的动作时间应根据用户的实际情况进行测定,越短越节能。

当然,时间的设定的方式是可以根据实际情况灵活调整,用还是不用,用在哪个时段,都是可以灵活掌握的。

太阳能热水工程的时间应用,不仅仅限于以上的四种,但最普遍的就是这四种了。对于其他的时间控制要求,施工者可以依据可靠的原则,做适当的添加。