一种强制循环太阳能热水系统的流量控制方法探讨

杨一栋

（甘肃自然能源研究所，甘肃 兰州 730046）

甘肃省年太阳能总储量为72 万亿kW，是我国第二大太阳能资源丰富区，有巨大的开发利用潜力[1]。太阳能热水系统具有良好的稳定性、经济性和环保性，是主要的太阳能热利用方式，从户用太阳能热水器到中、大型太阳能热水系统都得到了广泛应用。强制循环式太阳能热水系统因集热效率较高而备受用户信赖，其中循环水泵是热量传输的关键设备,也是系统日常运行耗电最多的设备,因此，循环水泵的耗电量直接关系到整个太阳能热水系统的运行成本。

本文针对强制循环太阳能热水系统的流量恒定循环易造成常规电能浪费的问题，基于PLC（可编程控制器）的模糊PID 控制和变频调速技术，提出一种随着不同太阳辐射值动态变化的强制循环太阳能热水流量控制方法，使循环水泵的功率按照“实时、可调、智能”的工况优化运行，提高系统的集热效率，使节能技术更加节能。

1 现有太阳能热水系统的流量控制方法分析

1.1 现有系统流量控制方法

强制循环太阳能热水系统中循环流量参数至为关键，直接影响系统的效率，同时需要考虑季节、天气、时刻和地域等因素。目前广泛应用的太阳能热水系统的控制部分不能同步季节或每日太阳辐照度的实时变化。系统的流量控制方法有以下3 种：

（1）时间控制方式即控制系统设定好时间，循环水泵白天开启晚上关闭，这种方式水泵运行与太阳辐射强度、日照、集热器温度无关，即使在阴雨天气情况下也是固定运转。……