太陽能熱水工程控制系統(tǒng)——一些常見部件的原理及使用

　　一些常用的電器

　　1.主回路的電流容量估計

　　一般的太陽能工程都安裝控制柜來集中控制工程的運作，對于不同供水量的太陽能工程，控制柜的形式基本是一樣的，其主控制儀表、元件都大概相同，區(qū)別在控制柜控制的電流大小不同。所以，在考慮控制柜方案時，要對控制柜的最大控制電流，也就是通常所說的控制柜的容量進行估算。

　　控制柜的容量主要是電加熱器的耗電量，還有空氣能熱水器的耗電量，其他的水泵的用電，儀表的用電都很小。所以主要是考慮電加熱和空氣能的耗電量，重頭還是電加熱的用電量。容量的表示可以用干瓦(kw)和電流(A)。千瓦數(shù)比較容易獲得，電流量往往要通過計算來得到，下面給出兩個經(jīng)驗公式，就可以大概測算出電流的大小：

　　(1)對于3相電流供電，電流量I3=2×主要用電功率

　　(2)對于單向電流供電，電流量I2=3×主要用電功率

　　主要用電功率=電加熱耗電功率+空氣能耗電功率

　　一般這樣估算就行了，如要進一步計算，可以參考本書第十一章的內(nèi)容。

　　2、空氣開關(guān)

　　空氣開關(guān)是一種手動的開關(guān)。在小型太陽能工程控制中，一般采用物美價廉.安裝方便的空氣開關(guān)作為接通電源和斷開電源的開關(guān)。可以作為主回路開關(guān)，也可以作為分回路開關(guān)，空氣開關(guān)除了關(guān)斷功能外，還帶有限制電流的保險絲的作用，有一些空氣開關(guān)也帶有漏電保護的作用，可以有效地保護太陽能工程操作者的安全。空氣開關(guān)的電流一般選定在使用電流的1.5～3倍。如求得電流量I3=32A，則空氣開關(guān)可確定為64A。這樣選型的情況下，一般工程用電量在32A以下，空氣開關(guān)工作正常，當(dāng)電路出現(xiàn)故障，尤其是短路故障時，電流變大;但電流超過63A時，空氣開關(guān)自動斷路，將電源切斷，保護用電器和線路的安全。空氣開關(guān)的外形見圖5—22和圖5—23，例如選用DZ47一63系列的空氣開關(guān)作為小型太陽能工程的安全斷路器(系列編號各生產(chǎn)廠可能不同)。

　　常用空氣開關(guān)的容量型號見表5-1。

　　表5-1DZ47-63100系列空氣開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)

　　注：1.機械壽命：20000次(斷-通)。2.抗?jié)駸嵝裕?類(溫度55℃時，相對濕度為95%)。3.接線采用帶夾箍的接線端子，電纜截面可達：25mm2(63型)、50mm2(100型)。

　　3.接觸器

　　接觸器也是一種開關(guān)，它是自動開關(guān)，當(dāng)控制器給它信號時，它就會動作，吸合，接通電源。工程中的電加熱就是由它執(zhí)行接通電流的動作的。接觸器的容量要比通過的電流大一些，才能保證它的正常工作，一般選通過電流的1.3～1.5倍，太大了成本較高。一般選用CJ10\CJX2系列的接觸器為太陽能熱水工程的執(zhí)行元件。見圖5-24。

　　常用CJX2接觸器容量和型號對照見表5—2。

　　4.小型繼電器

　　小型繼電器實際與接觸器一樣都是自動的電源開關(guān)，只是通過的電流小一點，一般在1OA以下，在太陽能熱水工程中，作用還是比較大的。

　　(1)作為不同供電形式的轉(zhuǎn)換開關(guān)在家用控制儀中，進水的控制通常用12V直流來控制小型的電磁閥動作、供水。但在太陽能熱水工程中，動作的電磁閥口徑比較大，一般都是220V交流供電的，還有為了提高供水速度，還要增加水泵，水泵也是220V。在這種情況下，一般采用驅(qū)動電壓直流12V(DC12V)的、接通電壓為220V(AV220V)的小型繼電器作為中間繼電器。控制儀驅(qū)動小型繼電器動作，接通觸點的220V的電源，再驅(qū)動水泵和大口徑的電磁閥動作，實現(xiàn)較大流量部件的進水功能。

　　表5—2CJX2系列交流接觸器的技術(shù)參數(shù)

　　(2)放大器功能小型的繼電器還有一個重要作用就是將控制器的驅(qū)動電流進行放大。在上面例子里，控制器的輸出電流只有6W，但一般水泵的功率都在100W以上，小型繼電器的觸點通過電流一般在5A以上，功率1000W以上，基本滿足了小型太陽能工程的需要。

　　5.加熱器

　　工程性的電加熱器功率常用的有3kW、6kW和9kW三種，適用范圍是1～20t以內(nèi)的太陽能熱水工程。

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