目前许多宾馆、厂矿、学校等企事业单位的浴室仍采用传统锅炉供热水，不仅能耗高，而且污染环境。随着太阳能技术的不断发展与进步，太阳能供热水技术应用越来越广泛，它不耗能、清洁环保，但存在着连续阴雨天或寒冷天气供热水效果差等缺点。

       PLC是工业自动化领域的三大支柱之一，在各类控制系统中得到了普遍的应用，它功能十分强大、性能稳定可靠、硬件装配接线及软件编程调试便捷高效 ]，为传统锅炉供热水系统的升级改造提供了可靠的保证。本文介绍利用太阳能、PLC技术对众多企事业单位传统锅炉供热水系统进行升级改造，基本保留原有的锅炉系统，引入太阳能供热水系统及PI C控制系统，改造花费成本较低，可使众多的宾馆、厂矿、学校等企事业单位的浴室在一般情况下使用太阳能供热水，在一些特殊天气气候条件下启动锅炉运作，使太阳能与锅炉供热水的良好配合，达到节能省钱、清洁环保、改造方便且成本低廉之目的。

 

太阳能供热水系统设计

系统主要功能设计

(1)太阳能集热器、锅炉水箱水温的检测与显示。太阳能集热器水温T 与锅炉水温T2形成了温差△ T，我们设定温差动作上限△ T (设为8℃)、下限△ T下(设为4℃)，规定当△T> △T (8℃)时，太阳能集热器与锅炉间水流循环系统动作；当△ T< △ TT(4℃)时，太阳能集热器与锅炉间水流循环系统停止，主要目的是减少系统运行的能耗、提高热水交换效率。

(2)为防止锅炉水箱水温Tz过高易烫伤人、水箱易结水垢，规定当T2> 7O℃ 时，太阳能集热器与锅炉间水流循环停止。

(3)对于连续阴雨天、过冷天气，太阳能集热效果差，水温上升缓慢，以及用热水高峰时段锅炉水温下降过快，规定一旦T2< 4O℃ 及T < 4O℃ ，系统延迟1O分钟后报警(声，光)，此时可人工操作启动锅炉供热水系统，以达到全天候供热水目的。

(4)晚上6；00一凌晨1：OO，太阳能集热效果差，凌晨1：O0一早上6：00，洗浴使用率极低，太阳能集热效果亦低，为节省能源与减少浪费，设定此时间段太阳能集热器与锅炉之间的水流循环系统停止运作。

(5)锅炉内设置二个水位点，即补水水位Pz、满水水位P ，规定当锅炉内水位低于P ，外界进水系统动作进水；一旦锅炉内水位达到P。，外界进水系统停止补给。

(6)供用户热水主回路水压一旦检测到从正常值至趋向于零，视为无用户用热水，延迟10 S后主管道回水循环系统持续抽回水5 S即停止，以保证空闲时段供热水主管道基本无剩水，又不持续或定时抽回水而节能。

系统水路结构组成如图1所示。

 

系统电路结构及硬件设计

    考虑到程序设计所占I／0 点数(其中温度模块占用PLC的I／0 8点)再加适当余量的原则，选择32点PLC；因输出设置显示电路，故选择晶体管型，综合考虑选用三菱FX2N一32MT。温度传感器采用PT100型，温度模块采用FX2N一4AD—PT，系统温度采集点为太阳能集热器水温T 、锅炉水箱水温T2、供热水出水口水温T3。锅炉水箱水位传感器采用浮球式水位传感器，其特点是价格低廉、结构简单、安装接线方便、寿命长。锅炉水箱内水位采集点为补水水位Pz档、满水水位P 档。温度显示电路包含1片BCD译码驱动CD4511、3位LED 数码显示器及相应的上拉电阻，显示太阳能集热器、锅炉水箱的温度，三者采用按钮切换显示，温度显示范围为0 ℃ 一99 ℃ (两住半显示)，为节省输出点数，显示采用动态扫描技术。外界自来水进水系统、太阳能集热器与锅炉水箱的水流循环系统、供用户热水系统中均含电磁阀及增压泵(或循环泵)，由于PLC为晶体管型，PLC与电磁阀及增压泵(或循环泵)间加接直流继电器。为使供热水主管路空闲时无积水，主管路加入电接点式压力表检测热水主管路压力。应用太阳能及PLC技术对传统锅炉供热水系统进行升级改造，可以达到节能、环保、实用、改造成本低等目的。实践证明，本系统具有硬件装配接线便捷、编程调试方便、显示直观、抗干扰能力强等优点，具有良好的经济和社会效益，值得推广应用。

 

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