太阳能热水系统智能控制器

我国太阳能热水器行业近年来发展迅猛，已进入一个技术化、规模化、高质量和高性能的新时期，控制技术水平的高低已成为衡量一个企业实力的重要标志。中国科学院广州能源研究所、广州科凌新技术有限公司组织了强大的技术力量，采用单片微机控制技术，短期内研制开发了一种具有特色的、适应强迫循环系统和辅助加热要求的综合型全自动太阳能热水系统智能控制器。 该控制器功能强大，综合了目前太阳能热水系统控制部分所要求的所有功能，参数设定灵活，伸缩的空间大，可根据用户的要求来任意定义控制输出功能，现已在太阳能工程项目中实际应用。（
1）电脑控制，技术先进，全自动运行。
（2）功能齐全、稳定可靠，抗干扰能力强，维护方便。
（3）液晶显示，测量准确，传感器的封装可靠。
（4）性价比高。 根据以上的基本要求，同时为了寻求更高的性价比，温度测量选用了便宜、不锈钢封装的热电阻传感器；输出采用隔离继电器控制输出，显示器采用美观大方的字符点阵液晶显示；键盘采用2×6的薄膜立体键盘，手感好；时钟的产生由专用的时钟芯片提供，保证时钟的准确可靠。

控制器的组成及原理 本项目所研制的控制器，其基本功能主要包括：多路温度测量、水位测量，多路温差控制输出、多路定时控制输出和水位控制输出，控制参数的设定及修改。用户可以根据具体的使用要求，灵活地控制参数设定，通过执行机构，按照设定的参数控制系统的运行。 该控制器由主板，开关电源，测量及继电器输出板组成。控制器通过六支温度传感器和两个液位开关来检测温度和容器的上下限液位，再根据设定的控制参数决定什么时候通过继电器输出开关量：进水、循环、混水、加热、回水、用水。另外设定参数存储在flash memony中掉电不丢失，大字符液晶界面显示。

初始化模块主要对定时器、中断使能、外部口等的初始化；测量模块负责对A/D转换器进行读写，采集八个通道的数据，每间隔2秒采集一遍，启用外部时钟定时中断采集；键处理模块由内部定时器每隔15毫秒扫描一次；显示模块主要是将实时采集的测量数据写入缓冲区，实时显示时钟，控制参数的设定与修改以及存储等；报警处理模块，负责对超温、缺水状态的报警提示；计算与控制模块，根据测量值与设定值的计算分析发出控制信号。 另外，还增加软件抗干处理措施。

联集管式太阳能热水系统是快速加热直流运行系统，可在25℃～60℃之间设定水温，与常规能源结合可24小时持续供热水。系统全自动运行，日常使用不需作任何手动操作，只需专人作简单维护。

联集管式太阳能热水系统可采用新一代控制方法，实现计算机智能监控，性能可靠，使用方便。同时具有定温出水、循环加温、防冻控制、辅助加热等功能，实现全自动运行。

定温出水：当水箱低于所设定的水位时，系统可实现定温（25℃～60℃）出水运行。当集热器中水温达到设定温度时，控制系统自动启动相应器件，靠自来水压力向集热器补进冷水，并将集热器中热水顶进储热水箱。当集热器中水温低于设定温度时，控制系统自动关闭相应器件，停止补进冷水，实现再一次的集热过程。

循环加温：当水箱水位达到设定液位时。系统可自动转换为循环加温运行，此时联集管式集热器与水箱形成循环，进一步提升储热水箱中的水温。

防冻控制：当集热系统底部水温降到设定温度（如6℃）时，控制系统自动启动相应部件，相对高温的水送入系统，使系统中的水保持一定温度，当水温高于相应设定温度时，关闭响应控制部件。