太陽能控制儀的保護(hù)和其他附帶功能

早期的太陽能熱水器故障比較多，因此在太陽能控制方面也產(chǎn)生了許多保護(hù)功能，使得太陽能的故障率和損壞率大大降低，太陽能熱水器的可靠性不斷提高。由于太陽能熱水器產(chǎn)品的局限性，人們也設(shè)計(jì)了許多方法來彌補(bǔ)產(chǎn)品的不足，本節(jié)就是選取部分應(yīng)用比較廣泛，效果較好的功能給予介紹。 　　一、保護(hù)功能： 　　1、防止真空管炸裂保護(hù) 　　真空管炸裂是真空管熱水器較常遇到的問題，真空管炸裂后，水就流失了，太陽能熱水器就不能正常工作了。所以好的太陽能控制儀都帶有以上的保護(hù)功能。 　　當(dāng)太陽能熱水器水箱缺水時(shí)，如果遇到太陽光照強(qiáng)烈，真空管內(nèi)的水很快蒸發(fā)光了，此時(shí)，管內(nèi)的溫度將很快上升，一般3分鐘就可以達(dá)到200度以上。這時(shí)如果碰到冷水，真空管將破裂，所以控制儀都有設(shè)定80℃左右的溫度控制界限，當(dāng)水箱處于無水狀態(tài)時(shí)（水位在一格以下），水箱中的的溫度超過控制界限80℃，太陽能不進(jìn)水，只有當(dāng)水箱的溫度降到限定溫度以下時(shí)（比如到了晚上），太陽能才會(huì)進(jìn)水。 　　2、電加熱器保護(hù) 　　太陽能由于采用落水式的形式，早上上水到滿，中午以后逐步使用，晚上加熱，如果此時(shí)太陽能的水已經(jīng)用到一格或者將近用完，電加熱器已經(jīng)完全裸露在水面上的空氣中，此時(shí)如果啟動(dòng)電加熱，由于電加熱器通電以后溫度迅速升高，我們稱為干燒現(xiàn)象。升高的熱量不能被水帶走，就會(huì)造成電加熱器的燒毀。盡管人們開發(fā)了防干燒電加熱器，還有不怕干燒的石英加熱器，但實(shí)踐證明這些產(chǎn)品自我保護(hù)能力極差。所以我們還是應(yīng)避免這種電熱器不浸在水中的現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)前幾乎所有的太陽能控制儀，都有防干燒的功能：當(dāng)水位在兩格（50%）以下時(shí)，電熱水器不加熱，有的同時(shí)還啟動(dòng)進(jìn)水功能，將水補(bǔ)充到兩格（50%）以上再加熱。這樣就避免了電加熱器燒毀的故障。 　　3、防止大量漏水保護(hù) 　　太陽能熱水器的故障較多的是：傳感器故障引起的水滿出來的現(xiàn)象；真空管破裂大量漏水的故障等，這些故障造成客戶水源的大量流失，造成經(jīng)濟(jì)損失。為此，相當(dāng)數(shù)量的控制器都具有防溢流的功能，一般太陽能在電磁閥打開后，15-20分鐘就可以上滿水，如果電磁閥30分鐘后仍然沒有關(guān)閉，控制儀自動(dòng)關(guān)閉電磁閥，防止溢流現(xiàn)象的發(fā)生。 　　4、防止電熱帶起火保護(hù) 　　電熱帶是一種發(fā)熱元件，一般與太陽能的上下水管貼在一起，防止水管在寒冷的冬天凍裂。因?yàn)殡姛釒Ы佑|的范圍較廣，一旦老化等容易產(chǎn)生火災(zāi)，所以必須加上這個(gè)功能。它的動(dòng)作過程是：控制儀先向電熱帶通電10-15分鐘，然后按用戶設(shè)定的延時(shí)時(shí)間10-90分鐘，停止供電（停止加熱），延時(shí)時(shí)間到，繼續(xù)加熱10-15分鐘，這樣循環(huán)動(dòng)作直至用戶再次按下循環(huán)鍵，電熱帶加熱停止。這個(gè)過程可以避免電熱帶長(zhǎng)期通電，老化起火等惡性事故。 　　5、漏電保護(hù) 　　為防止在使用太陽能時(shí)出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，大部分的控制儀都有漏電保護(hù)功能。漏電保護(hù)是通過控制儀中的磁環(huán)兩邊繞同等圈數(shù)的線圈來檢測(cè)漏電的，如果零線和火線的電流不平衡，磁環(huán)中就產(chǎn)生了磁場(chǎng)，感應(yīng)線圈中就有感應(yīng)電流，控制器就送出漏電信號(hào)，電加熱就立即停止。但往往在實(shí)際安裝中，會(huì)碰到一些原來估計(jì)不到的情況，比如太陽能的水泵要跟電加熱共用零線，這樣火線和零線的電流就不相等了，這時(shí)可以打開控制儀，將磁環(huán)上的火線和零線脫下來，這樣漏電功能去掉了?？刂苾x仍然可以使用。 　　6、低水壓保護(hù) 　　這也是太陽能熱水器經(jīng)常碰到的情況，客戶有時(shí)停水，水源斷了，有時(shí)自來水壓力不夠，使得電磁閥和水泵長(zhǎng)期通電，造成水泵、電磁閥的燒毀。它的動(dòng)作過程是：如果太陽能電磁閥通電開啟30分鐘后，水位沒有上升1格，則控制儀進(jìn)入低水壓運(yùn)行模式，停止上水30分鐘，然后再啟動(dòng)上水，反復(fù)循環(huán)運(yùn)行。 　　二、太陽能自動(dòng)控制的其他功能 　　太陽能熱水器開發(fā)的初期，控制儀僅有上水和加熱等2-4個(gè)基本功能，隨著太陽能熱水器的普及，各種針對(duì)太陽能熱水器，尤其是針對(duì)落水式的太陽能熱水器的特定功能不斷產(chǎn)生，這些功能提高了太陽能的使用性能和可靠性。下面介紹其中較常應(yīng)用的幾個(gè)基本功能： 　　1、手動(dòng)控制 　　除了自動(dòng)設(shè)置功能外，所有的太陽能控制儀都有手動(dòng)控制功能。以西子控制儀為例： 　　A、手動(dòng)上水時(shí)，先按下上水鍵，這時(shí)水位標(biāo)示閃爍，此時(shí)可以按△、▽鍵設(shè)定水位高度，比如調(diào)整到80%，此時(shí)可聽到控制器的蜂鳴聲，上水指示標(biāo)記閃爍，證明上水動(dòng)作開始，電磁閥開啟，冷水進(jìn)入水箱。 　　B、手動(dòng)加溫，先按下加熱鍵，這時(shí)溫度指示閃爍，此時(shí)可以按△、▽鍵設(shè)定最高的加熱溫度，比如調(diào)整到65℃，此時(shí)可聽到控制器的蜂鳴聲，加溫指示標(biāo)記閃爍，加溫開始。當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，加熱停止。加熱剛開始時(shí)，如果水位低于50%，則先進(jìn)水至80%，再加熱。在加熱過程中，如果用戶用水，使水位低于50%，則控制儀關(guān)閉電加熱，以保護(hù)電加熱器不損壞。 　　2、溫控上水 　　當(dāng)太陽能水箱水沒有滿時(shí)，此時(shí)由于太陽的照射，使得水箱內(nèi)的溫度高于設(shè)定的用水溫度，控制儀自動(dòng)啟動(dòng)進(jìn)水，當(dāng)水溫降到設(shè)定溫度以下10℃時(shí)停止。此功能可以避免：低水量、高水溫的不合理現(xiàn)象，提高太陽能的效率和供水量。 　　3、缺水自動(dòng)上水 　　太陽能除了定時(shí)自動(dòng)上水外，都具有最低水位自動(dòng)補(bǔ)水的功能，當(dāng)水位低于1格時(shí)，太陽能熱水器自動(dòng)開動(dòng)補(bǔ)水功能，將水補(bǔ)充到用戶原設(shè)定水位。 　　4、恒溫加熱 　　考慮到一部分用戶需要恒定的水溫，部分控制儀設(shè)有恒溫功能，用戶可以長(zhǎng)按保溫鍵，控制器進(jìn)入恒溫動(dòng)作狀態(tài)。當(dāng)水溫標(biāo)示閃爍時(shí)，可以設(shè)定恒溫溫度；當(dāng)閃爍停止，控制器產(chǎn)生蜂鳴聲，恒溫開始。當(dāng)水溫低于恒溫溫度5℃時(shí)，電加熱啟動(dòng)直到水溫升到指定溫度為止。當(dāng)水位不滿二格，即50%時(shí)，電加熱停止，太陽能重新進(jìn)水至50%為止，電加熱重新開始。 　　5、斷電顯示和數(shù)據(jù)保留 　　當(dāng)停電時(shí)，控制儀保留控制儀當(dāng)時(shí)的所有設(shè)定，同時(shí)繼續(xù)顯示北京時(shí)間和水溫水位。當(dāng)來電時(shí)能按以前的設(shè)定工作模式繼續(xù)運(yùn)行。 　　6、強(qiáng)制上水 　　水位傳感器的故障是太陽能經(jīng)常發(fā)生的故障，為了在故障發(fā)生后至修復(fù)前用戶可以使用太陽能，控制器設(shè)置了強(qiáng)制上水的功能，水位傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，可按上水鍵實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制上水，控制儀每分鐘蜂鳴一次，提醒用戶注意水滿溢水，8分鐘自動(dòng)停止上水。用戶可以反復(fù)操作直到水滿為止。這樣太陽能熱水器有了水，在太陽的照射下太陽能照樣能產(chǎn)熱水，直到太陽能更換傳感器為止。 　　7、管道循環(huán) 　　管道循環(huán)的作用已經(jīng)在上一章提過，大多數(shù)的控制器都有管道循環(huán)的功能鍵，只要按下循環(huán)鍵，循環(huán)端口（與增壓泵、保溫帶共用）輸出220V電壓，帶動(dòng)循環(huán)泵工作，循環(huán)時(shí)間可設(shè)定在1-30分鐘?？梢员ＷC用戶盡快得到熱水，減少水的浪費(fèi)。 　　這種循環(huán)方式有一些缺點(diǎn)：循環(huán)時(shí)用戶要到控制儀前按下按鍵，再回到用水的地方，不方便；要設(shè)置專門的水泵而無法與增壓共用一個(gè)水泵，成本較高；要從控制儀處拉出2條專門的導(dǎo)線到屋頂，成本和施工難度都增加。由于以上的原因，這種循環(huán)方式已經(jīng)被專用的循環(huán)控制器取代。 　　8、水泵增壓 　　在國(guó)內(nèi)條件下，不少太陽能用戶是自備水箱和水壓較低的用戶，為此需要水泵增壓和抽水，才能將水加入太陽能水箱內(nèi)。西子控制儀備有增壓端口（與電熱帶、循環(huán)共用），可以與電磁閥同時(shí)動(dòng)作，輸出220V的電壓，啟動(dòng)水泵供水。持續(xù)按住循環(huán)鍵可以進(jìn)入增壓狀態(tài)。這種方法也存在缺點(diǎn)：需要布線到頂樓太陽能處；操作比較困難，往往因客戶斷電還是其他情況，將該功能取消了，需要銷后服務(wù)人員上門設(shè)定，增加服務(wù)成本。本文在第三章提供了一種比較實(shí)際的方法，大量采用，效果也不錯(cuò)。 　　9、最低水位限定 　　有時(shí)太陽能熱水器為了有效保護(hù)電加熱器，還有空氣能熱水器等輔助加熱設(shè)備，設(shè)置了設(shè)定最低水位的功能，使得太陽能的應(yīng)用更為靈活，有的控制儀干脆就將最低水位限制在50%，這樣輔助加熱設(shè)備就不會(huì)輕易損壞了。