1 傳統(tǒng)控制不足之處
1.系統(tǒng)多為單機控制,工程安裝好以后,無法知道整個系統(tǒng)的運行情況;
2.控制調(diào)節(jié)如開、關、設置參數(shù)等需要到現(xiàn)場才能進行;
3.即時參數(shù)需到現(xiàn)場在才能知道,如溫度、水位等參數(shù);
4.無運行記錄;
5.出現(xiàn)故障時,無法定位故障出現(xiàn)在什么地方,無論什么情況都需要人到現(xiàn)場解決。
2 太陽能遠程監(jiān)控技術概述
1.太陽能工程現(xiàn)場安裝控制元器件、主板,通過局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)連接客戶端、總部電腦主機,實現(xiàn)遠程操作;
2.通過運行記錄(表格形式),根據(jù)每個時段的太陽輻照強度、水溫、水位、用水情況作出合理調(diào)節(jié);
3.系統(tǒng)出現(xiàn)故障,什么時候出故障,出什么故障,有歷史記錄可查。在很多時候電話就可以解決,無需派人到客戶端解決,統(tǒng)一管理,降低售后服務成本,提高售后服務水平;
4.異地集中統(tǒng)一管理,提高競爭力;
5.實時監(jiān)控,隨時了解各個工程的設備運行情況;
6.控制系統(tǒng)的歷史記錄,為改進提供數(shù)據(jù),通過分析每個時段的水溫、太陽能輻照強度,用水情況,遠程設置相應的參數(shù),以提高系統(tǒng)的節(jié)能效果;
7.全自動智能控制;
8.一地或多地實現(xiàn)大屏幕中文顯示,通俗易懂,操作簡單。
3 局域網(wǎng)控制(見圖1)

4 廣域網(wǎng)控制(見圖2)

圖2廣域網(wǎng)控制
5 管理主界面(見圖3)

圖3管理主界面
6 運行界面(見圖4)

圖4運行界面
7 參數(shù)設置界面(見圖5)

圖5參數(shù)設置界面
8 系統(tǒng)信息界面(見圖6)

圖6 系統(tǒng)信息界面
9 現(xiàn)場控制箱及主板(見圖7)

圖7現(xiàn)場控制箱主板
10 控制主板核心技術
10.1使用條件
1.運行電壓及頻率:AC220V±10%,50Hz;
2.運行環(huán)境溫度:-15~80℃;
3.儲存溫度:-30~80℃;
4.濕度要求:0~95%RH ;
5.輸出電流:每路≤1A ;
6.溫度控制精度:±1℃。
10.2主控板模擬溫度量輸入一
1.集熱器溫度;
2.恒溫水箱溫度;
3.加熱水箱溫度;
4.回水溫度。
10.3主控板開關量輸入二
1.恒溫水箱低水位;
2.恒溫水箱中水位;
3.恒溫水箱高水位;
4.加熱水箱低水位;
5.加熱水箱高水位;
6.太陽能循環(huán)泵保護;
7.回水泵保護。
10.4主控板輸出(設備)
1.循環(huán)泵
2.回水泵
3.輔熱設備
10.5循環(huán)泵運行
可以選擇只開1臺循環(huán)泵,T1為集熱器溫度,T2為恒溫水箱溫度,TA=T1-T2,TB=溫差上限設定值,TC=溫差下限設定值。
循環(huán)泵啟動條件:加熱水箱水位非缺水,TA≥TB時,循環(huán)泵啟動。
循環(huán)泵關閉條件:TA<TC時;加熱水箱缺水。
滿足以上任一條件時,關閉循環(huán)泵。
10.6回水泵運行
在回水閥工作時間段內(nèi),按以下方式控制:每個工作時間段對應一個回水溫度上限和一個回水溫度下限。
回水溫度<回水溫度下限時,啟動回水泵。
回水溫度>回水溫度上限時,關閉回水泵。
10.7輔熱(如空氣源熱泵)控制
在太陽能系統(tǒng)優(yōu)先時間短內(nèi)(時間可調(diào)),恒溫水箱溫度<設置恒溫水箱設置溫度(設置回差)循環(huán)泵持續(xù)N分鐘(持續(xù)時間可調(diào))不工作,同時恒溫水箱水位不缺水時,啟動空氣源熱泵。
恒溫水箱溫度>恒溫水箱設置溫度,或者循環(huán)泵已經(jīng)工作持續(xù)15s,或者恒溫水箱缺水,滿足以上任一條件,關閉空氣源熱泵。
10.8系統(tǒng)保護功能(報警時輸出報警信號)
10.8.1供水泵保護:供水泵啟動6秒后檢測加壓泵保護開關,連續(xù)閉合3秒,進入保護狀態(tài),關閉相應的加壓泵,同時顯示告警。(告警處理)
10.8.2循環(huán)泵保護:循環(huán)泵啟動6s后檢測循環(huán)泵保護開關,連續(xù)閉合3s,進入保護狀態(tài),關閉循環(huán)泵,同時顯示告警。(告警處理)
10.8.3回水泵保護:混水泵啟動6s后檢測混水泵保護開關,連續(xù)閉合3s,進入保護狀態(tài),關閉相應的回水泵,同時顯示告警。(告警處理)
11 控制主板設計(見圖8)

圖8控制主板設計
12 遠程監(jiān)控在實際工程中的運用
12.1利用寬帶網(wǎng)絡平臺,設置一個系統(tǒng)監(jiān)控中心,即可監(jiān)視多棟宿舍樓的熱水運行情況,也可以連接到公司辦公樓的監(jiān)控中心一起管理,可以使管理員不需逐 個檢查, 而只需通過電腦遠程監(jiān)控,即可了解整個系統(tǒng)的運行情況。在處理故障和檢修時不影響正常供熱水,保證熱水的正常供應。它可以實現(xiàn)對分布式設備的遠程數(shù)據(jù)采 集、現(xiàn)場智能控制、中心監(jiān)測及故障報警、運行數(shù)據(jù)記錄等重要功能,為設備群的穩(wěn)定運行及連續(xù)服務提供有力的保障。
12.2 監(jiān)控中心主要作用:實現(xiàn)對分布式設備的遠程數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)場智能控制、中心監(jiān)測及故障報警、運行數(shù)據(jù)記錄等,采用寬帶網(wǎng)作為通信平臺。
12.3監(jiān)控中心配備電腦及寬帶網(wǎng)的接入設備。在專用控制軟件的支持下,實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收、記錄及超限警告、報警的功能。監(jiān)控中心可同時監(jiān)控整個住宅樓熱水設備的運行。
12.4 采集的數(shù)據(jù)
1.各監(jiān)測點的溫度值; 2. 各監(jiān)測點的水位; 3.各監(jiān)測點的水流情況;
4.熱泵的啟、停情況; 5.各水泵的啟停情況。
12.5系統(tǒng)功能
12.5.1系統(tǒng)部件所有工作狀態(tài)參數(shù)的顯示、保存及查詢。系統(tǒng)部件的告警信息的顯示、保存及查詢、統(tǒng)計(按時間、報警級別及機組查詢)。
12.5.2電腦輪巡數(shù)據(jù)保存間隔為10~30min(故障除外,全部保存);熱泵和太陽能系統(tǒng)主要部件工作參數(shù)可由監(jiān)控軟件中高級管理員設置。比如:水溫、時間、液位等。
12.5.3電腦可以讀取和同步所有樓的熱泵控制系統(tǒng)的時間。
12.5.4 故障報警,故障分為幾個級別,重要的告警信息列表一直顯示并聲音提示直到被處理或告警消除。系統(tǒng)記錄告警時間和處理時間及處理方法、處理人員、告警解除時間等以備查詢(重要告警可不刪除),非重要告警不會掩蓋重要告警。
12.5.5 對每棟樓進行用電、用水的日、月、年統(tǒng)計,并能進行每天每周每月人均用電、用水等的計算及每棟樓單位熱水 、耗電量等效益分析及比較,并能用圖直觀顯示。
12.5.6 系統(tǒng)軟件具有中英文雙語版,中英文任意切換。
12.5.7 值班人員交接班記錄管理及權限管理,角色分三級:系統(tǒng)管理人員、操作員(值班員)、領導。
12.5.8 以上各種查詢及圖表等能打印出報表和導出到EXCEL文件。
12.5.9 數(shù)據(jù)庫可采用本地單機版數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫可保存和備份(導入和導出)。
12.5.10個別樓的熱泵系統(tǒng)故障或網(wǎng)絡故障不影響電腦監(jiān)控軟件的操作和運行監(jiān)控。
12.6硬件設備一
太陽能集熱器、預熱水箱、恒溫水箱、空氣源熱泵、兩套太陽能循環(huán)控制裝置(一備一用)、一套補冷水裝置、一套熱泵內(nèi)循環(huán)裝置、兩套熱水加壓裝置、一套回水裝置、兩套供水裝置。
12.7硬件設備二
溫差探頭、監(jiān)測點溫度探頭、監(jiān)測點的水位探頭、監(jiān)測點的水流量計。
12.8硬件設備三
溫差探頭、監(jiān)測點溫度探頭、監(jiān)測點的水位探頭、監(jiān)測點的水流量計、遠傳水表;屋面控制箱;控制線纜。
12.9硬件設備四
物業(yè)管理中心控制電腦、顯示屏。
12.10軟件設備
太陽能熱水監(jiān)控系統(tǒng)軟件。
12.11太陽能熱水系統(tǒng)控制原理(見圖9)

12.12監(jiān)控系統(tǒng)主控制界面(見圖10)

圖10 監(jiān)控系統(tǒng)主控制界面
12.13監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)實際界面(見圖11)

圖11監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)實際界面
12.14實際電腦控制界面(見圖12)

圖12 實際電腦控制界面
12.15屋面太陽能熱水系統(tǒng)(見圖13)

圖13屋面太陽能熱水系統(tǒng)
13 結語
太陽能工程系統(tǒng)分為主體設備系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、控制系統(tǒng),三者均需注重質(zhì)量,協(xié)調(diào)發(fā)展,創(chuàng)新遠程監(jiān)控技術,是未來行業(yè)發(fā)展的大方向。





