Оглавление

Контроль и управление системой

8.2.5. Контроль

Стандартные регуляторы перепада температур могут использоваться для управления солнечными воздушными обогревательными системами. Контроллер сравнивает температуру воздуха в комнате и температуру коллектора. Если достигнута данная разница температур (например, 5 К между коллектором и температурой комнаты), запускается вентилятор. Если разница температур падает от 2 до 4 К, вентилятор выключается.


Рисунок 8.14. Простая схема контроля за воздушной коллекторной системой

Fan – Вентилятор

Solar air collectors – Солнечные воздушные коллекторы

Inlet air – Входной воздух

Bedrooms – Спальни

Kitchen – Кухня

Living space – Жилые комнаты


РАСПОЛОЖЕНИЕ ДАТЧИКОВ

Солнечные воздушные системы требуют правильного размещения датчиков, чтобы гарантировать оптимальные режимы операций. Датчик коллектора должен размещаться внутри коллектора возле его выхода, избегая области теплового моста.

Датчик комнатной температуры не должен располагаться в непосредственной близости от воздушный потоков, и не должен подвергаться действию прямых солнечных лучей или других внешних тепловых источников. Обычно, достаточно использовать температурные датчики типа KTY, так как солнечные воздушные системы не достигают таких высоких температур, как солнечные системы на основе жидкостей. В соединении с регистрирующими устройствами и/или объемными измерениями, однако, должны использоваться более точные датчики типа PT 1000.

С системами Hypo- или системами Murocaust (см. секцию 8.3.3.3), датчик температуры установлен в части здания, используемой для хранения. В таком случае, например, разумный максимальный температурный предел расположен в рамках 35-40ºС (95-104 ºF) для этой части здания.

КОНТРОЛЬ ЗА ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ НАГРЕВАНИЕМ ВОДЫ В ДОМЕ

Солнечные воздушные системы, которые передают лишнюю теплоту воде в доме, требуют контроллер приоритета. Тогда нагрев воды определяется как операция низкого приоритета. Если солнечная воздушная система нагрела воздух до нужной температуры, то воздушный поток направляется на нагрев воды (см. секцию 8.3.3.4). В то время, когда нагрев воздуха не требуется, то вода нагревается исключительно с помощью солнечной энергии. В таком случае, система работает в режиме рециркуляции. Типичное установочное значение для включения нагревателя во время нагревания воды равно (приблизительно) ΔT=10 K. Достигнув максимальной температуры, например 65ºС (149ºF) в домашнем водопроводе, регулятор выключает нагреватель.

ДАЛЬНЕЙШИЕ ОСОБЕННОСТИ РЕГУЛЯТОРОВ

Регулирование числа оборотов вентилятора за минуту может быть достигнуто в электродвигателях переменного тока номинальной мощностью до 0,5 кВт посредством электронного регулятора скорости вращения. Для более высоких рабочих характеристик трехфазные двигатели можно подключать к рабочей точке через частотный инвертор. Для нагревателей, которые работают с двигателями постоянного тока, число оборотов можно регулировать с помощью электрического напряжения, как это обычно делается у воздушных системах с PV-системой.

В случае с большими системами в зданиях с комплексной системой вентиляции и кондиционирования, солнечная воздушная система может быть объединена в Прямым Цифровым Контролем (ПЦК), который используется для вентиляции / кондиционирования.

Для своевременного обнаружения неполадок рекомендуется продолжительная система мониторинга. Таким образом, можно значительно влиять на количество произведенной солнечной энергии.

СИСТЕМЫ, УПРАВЛЯЕМЫЕ ФОТОГАЛЬВАНИЧЕСКИМИ МОДУЛЯМИ (PV-МОДУЛИ)

Для простых систем солнечных воздушных коллекторов, питающихся от PV-модулей, контроллер температурной разницы не требуется. Характеристическая линия работы вентилятора и модуля устанавливается установочным трансформатором. Вентилятор включается и выключается простым биметаллическим датчиком (комнатным термостатом). Регулировка температурной разницы в солнечных системах, управляемых PV-модулями обычно требуется в качестве поддержки, а не основного управления. Чтобы понять более точно управление установкой, достаточно сказать, что температура воздуха и комнатная температура непрерывно связаны друг с другом.


Рисунок 8.15. Принципиальная схема испытания солнечной воздушной системы для солнечного предварительного нагревания для системы вентиляции с рекуперацией тепла и для водного нагревания.

Outlet air ventilation – Вентиляция воздуха на выходе

Inlet air ventilation – Вентиляция воздуха на входе

Solar circuit ventilator – Вентилятор солнечной цепи

Solar air collector – Солнечный воздушный коллектор

Air-water-heat exchanger – Воздушно-водный теплообменник

Air filter – Воздушный фильтр

Heat recovery – Рекуператор

Support heating – Дополнительное нагревание

Pump for support heating – Насос для дополнительного нагревания

Pressure measurement – Измерение давления

Temperature measurement – Измерение температуры

Motor-controlled flap or three-way valve – Контролируемая двигателем откидная створка или трехлинейный распределитель

Radiation measurement – Измерение радиации

Outside air – Внешний воздух

Extracted air – Извлеченный воздух

Exhaust air – Использованный воздух

Inlet air – Впуск воздуха

Bypass – Обвод


На главную