太阳能集中供热远程控制技术研究

数及故障报警信息，当客户端站点在“手动”状 态时．总控端可远程控制这一站点的手动功 能。“站点监控”界面如图５所示。 在客户端站点处在“手动”状态时，可进行 ６种远程手动操作（手动上水、集热循环，供永 循环、供水增压、辅助加热、集热防冻）。
３２实时信息
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监控信息界面显示的是客户端站点当前
时刻的运行参数。
太阳能集中供热控制系统包括可编程控制器和
触摸屏两部分，主要用于对太阳能集热系统的监视 与控制，将太阳能集热系统的运行状态通过以太网 传送至远程监控系统，并能接受远程监控系统的控 制命令（图１）。 ２．１基于ＰＬＣ的太阳能靠热装置自动控制功能
在自然循环下传递到集热箱，系统可在压力状态下运
行，也可在无压力状态下运行。太陬能集热器集热性能
＾ 锱ＴＫ
２００９年会国太阳能热利用行业（合肥）年会论文集
太阳能集中供热远程控制技术研究
赵峰肖红升
（江苏桑夏太阳能产业有限公司
摘要本文介绍了一种基于以态网通信方式实现太阳能集中供热远程控制系统的技术方寨，并介绍了该系统的总体设计、控 制策略和软件设计特点。采用本系统可实现太阳能集中供热远程自动控制和远程监视，可有效改善日前对太阳能供热系统运行过 程进行检查费时费力、维护不专业的状况。 关键词太阳能热水系统集中供热供热远程控制
适合我国国情的性能优越的太阳能热水系统及其远程
监控系统，实现自动运行和专业维护、无人值守进行数 据监测，从而保持太阳能集热系统高效、可靠运行，成 为业界关注的热点。
变频恒压增压供水，可按需设定供水时段。
２太阳能集中供热控制系统 １太阳能集中供热技术方案
太阳能集中供热系统由集热系统、储热系统、控制 系统和供水系统组成。 １．１太阳能集热系统 非接触式太阳集热器：采用玻璃真空管内置金属 传热导管，集热箱与金属导管刚性连接，集热管的热能
薪。Ａｊ瓤垒称为“ＡｓｙｎｅＭｏｎｏ壮ＪａｖａＳｅｒｌｐｔ“ＸＭＬ”（异
步ＪａｖａＳｃｎｐｔ和ＸＭＬ），是指一种创建交互式阿页应用 的网贞开发技术。ＡＪＡＸ应用可以向服务器发送并取回 必需的数据，它使用ＳＯＡＰ或其他一些基于ＸＭＬ的 ＷｅｂＳｅｒｖｉｃｅ接１：３．并在客户端采用Ｊａｖａ％ｒｉｐｔ处理来自 服务器的响应。因为在服务器和浏览器之间交换的数 据大量减少，就能更快响应。使用＾ｌ瓤的最大优点，就 是能在不更新整个页面的前提下维护数据，这使得 Ｗｅｂ应用程穿更为迅捷地回应用户。
３．４历史信息
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为了解、分析远端太阳能集热装置的运 行情况，以及远程故障诊断．远程监控系统 具有敦据库记录、保存及查询功能，可保存 ３夭内的所有运行参数，提供记录和曲线２ 种查询功能。
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４太阳能集热装置远程网页监视
４
１太阳能靠热装置远程网页监视功能要求
（用Ｔ４表示）低于回水术温设定值下限时，回水阀打 开．将用户侧低温水回送水箱加热。 ｇ恒压供水：在设定用水时殷，供水泵打开进行 增压。同时．变频器开始工作，采用模糊控制算法实现 恒压供水。
的通信能力以及先进的报警和事件管理等功能。
３１监控信息
监控信息界面显示某一选中客户端站点的运行参
丽‰髓
２０帕年全国太阳能热利用行业（台肥）年会论文集
循环泵开启．开始Ｅ水，此时冷水将集热器中的热水顶 到保温水箱。 ｄ防砗控制：当管道水温（用Ｌ表示）小于管道水
温设定下限值时，循环泵、循环阀和电伴热带开启。
３太阳能集热装置远程监控系统
如图４所示，远程监控系统由总控室计算机，单片 机以太阿数据采集卡组成，各客户端的实时信息通过 Ｉｎｔｅｍｅｔ网络送到单片机以太网数据采集卡并存储．采 集卡再按一定间隔（１秒）将这些信息由Ｒ５２３２串口交
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抑制高温下的热损失，能够获得比常规集热器高得多 的温度，进而提高整个系统的性能。 由此看来，蜂窝结构在太阳能集热器的应用前景 非常广阔，值得我们进一步研究。
４总结
本文对蜂窝结构在太阳能集热器中的应用进行了 介绍，阐述了该结构抑制集热器对流及辐射散热损失 的机理．并对国内外学者在相关方面的研究作了简要 回顾。得出蜂窝结构对于太用能集热器具有一定的利 用价值。最后提出蜂窝结构目前仍存在的同题及未来 需要进一步研究的方向。
５结论
１、太阳能集中供热远程监控拄术已进行产业化应 用．集热系统智能化自动控制、故障自动报警、阿络远
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程监视、控制、操作等功能运行可靠。
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２、本文介绍的太阳能集中供热远程监控技术项目
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已通过了科技成果鉴定。 ３、太阳艟集中供热远程控翩技术已获得国家专利 授权，专利号：Ｚ１２００９２ｍ３８２０９．１。
是太阳能集热器，在顶部显示集热器水温和循环水压；
在其下方显示管道东温，当管道水温低于设定值耐，程 序就会启动电伴热带开始工作，这时电伴热带显示红
色。上水阀、循环阀和循环泵，在其不动作时以红色显 示．当其动作时以绿色显示。
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客户端的组态画面如图８所示。组态画面的左倒
７．‘｝口
“实时信息”功能显示运行参数表格信息 和宴时曲线信息； “历史ｆ；息’动能，显示３天的运行参数信息； “实时信息”界面如图６所示。
３３设置信息
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图５站点监控信息界面
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设置信息有２个界面．一个用来显示选中 站点的设置参数，以及对此站点进行参数远程 设置（图７所示）；另一个界面则以表格显示所 有１２７个站点的设置信息，类似触摸屏的设置 和操作。
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｛击对太阳能集热装置进行控制；手动控制是通过＾工 操作强制执行机构动作控制太阳能集热装置；网页能 宴时显示进两种控制方式的状态，以判断现场设备的 运行状况．为远程故障诊断提供依据。 ｃ类时显示客户端站点的故障情ｊ兄。 在太阳能集热装置的运行过程中可能会出现一些 故障．两页能实时显示所发生的故障，并在组态画面相 应的位置标出。 ４．２实耐显示客户端站点的组态画面殛运行数据 组态厕面的右侧，上半部分是水箱，用来存放经太 阳能集热器加热的热水，水箱的左佣显示其温度，右倒 显示其水位；当永箱水温过低，就要对水箱里的永进行 加热．这时在水箱底部以红色显示其处于加热状态。下 方是显示对用户供水的供承管道：当在供水时殷时供 水泵动作，显示绿色；当蚂水水温低于设定值时，回水 阀打开，以绿色显示。 组态画面中的各个数据，采用Ａｉ“技术实时更
ａ．低水位保护：当水箱水位低于设定的保护水位
时，上水阀及循环泵打开，通过集热器对水箱进行注水。 ｂ．集热温差循环：当水箱水位达到设定水位上 限后。如果集热器水温（用孔表示）与水箱水温（用 Ｔ２表示）的差值Ｔ，－Ｔ２≥设定温差的上限时，循环泵 及循环阀打开，将水箱的冷水打进集热器，热术被 顶进水箱。 ｃ．定温放水：当集热器水温Ｅ达到集热水温的设
匦磊霸等搿匀
太阳能集热系统有自动控制和手动控制 两种功能。自动控制是按照预先设定的控制算
鬯兰：：：：Ｊ≮：兰铡
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２００９年全国太阳能热利用行业（台肥）年会论文集 和辐射热损失方面具有一定效果．国内外学者也对其 进行丁许多理论和实验研究．蜂窝结构目前仍然存在 许多问题。例如选择蜂窝材料既要考虑性能，又要顾 及成本；合适的蜂窝排列方式仍无定论；最优化的蜂 窝结掏尺寸及高宽比仍需讨论；蜂窝结构抑制热损 失的理论机理研究还不够深＾。这些都是今后亟待 解决的问题。 虽然存在以上问题，蟑窝结构的独特性能仍使其 具有宽广的用武之地。在气候条件严峻的北方地区，适 当采用蜂窝结构减少集热器热损失，对提高系统热效 率效果ｊ｝常显著。另外．在目前逐渐兴起的太阳能辅助 空调方面，蜂窝结构也可发挥重要作用。采用蜂窝结构
＆实时显示客户端站点的组态画面厦运
行数据。
根据太阳能集热装置建立系统的组态画 面，形象地显示现场设备运行情况，显示现场 各种运行数据。根据这些数据可以判断现场设 备的运行状况，为远程故障诊断提供依据。
ｂ实时显示客户端站点的太阳能集热装 置的自动控制／手动控制功能。
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围ｅ站点￡时信＾界面 围７镕点＆Ｉ信息界面
引言
太阳能集中供热系统是集体场所和居民聚集区使
集热控制系统：采用ＰＬＣ控制．触摸屏操作。实现
数据接收与显示。集热实现远程监控，服务器显示保存
用太阳能的首选。针对传统热水系统运行情况检查费
时费力、维护不专业，可靠性差等问题，研制运行可靠、
各客户端信息及历史信息；集热远程监控网页，挂靠桑
夏网站专设服务器，可异地上网进入集热远程监控网 页，搜寻各客户端信息。 １．４供水系统
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２．２基于触摸屏的参数设置及实时数
据显示
时２为参数设置触摸屏界面，点击 对应的数字，可以对系统设置参数进行 修改。另外，触摸屏提供文本方式进行 系统参数设置。可点击参数设置窗口的 “文本方式设置”按钮，如罔３所示。 触摸屏作为太阳能集热装置的人
圈１基｝远程监控拄术的太阳能羹热《统的技术方案
机界面，可以实时显示太阳能集热系统 的运行状态，主要显示集热器水温、亦
箱永温、管道水温、回水水温、循环木
压、供水水压、水箱水位的实时数据；显 示出上水闽、循环阀、同水阀、，循环泵和 供水泵的开关状态；显示当前手动，自
动模式，与以太网的连接状态。 ２．３以太网逋信
目２参数口量触攘屏界面 田３齄攘屏室奉方式设置界面
本系统通过以太恻呵宣现真正意
义的远程控制。
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好、运行可靠性高，单个玻璃真空管炸裂、破损不影响
整个系统的运行。 １．２储热系统
承压式太阳能工程水箱：采用在大水箱中内置换
热承压小水箱的方法，制作大型承压工程水箱成本低、 运行可靠、拆卸清洗维护方便，对水质无污染。 １．３控制系统
１２０・
定上限值，且水箱水位低于设定水位上限时，上水阀及
２帅９年全国太阳能热利州行业（台肥）年会论文集
目４《ｇ监控§统框圈
Ｎ
窑户端
本系统中，ＰＬＣ通过ＦＸ２Ｎ一２３２一ＢＤ 与串口转以太两模块ＺＮＥ—１００ＰＴ相 连，连接以太嗍，ＺＮＥ １００Ｖｆ通过相戈 软件配置，可以设置太阳能集热装置的
Ｔ
Ｅ Ｒ Ｎ
客户端１２７
ＩＰ，以及数据接受端（即远程监控系统） ＩＰ。当太阳能集热装置端和远程监控系 统与以太网连接．可以实现远程控制。
由总控Ｐｃ处理。 主控端远程监控系统中．总控Ｐｃ监控软件采用亚 控科技公司的“组态王”开发软件。“组态王”其有丰富 的人机界面功能．可视化操作界面．丰富的图库．强大
ｅ辅助加热：在设定加热时段内，当水位高于保护 水位，且承箱水温Ｂ低于水箱水温设定值下限时．电 加热管通电加热。
ｆ用户供水循环：在设定用水时段内，当同水水温