国内外太阳能热水系统控制器对比

2011-05-15皇明太阳能有限公司智能产品开发室张瑞芳赵杰

太阳能 2011年12期

皇明太阳能有限公司智能产品开发室 ■ 张瑞芳赵杰

一引言

在太阳能产业中，太阳能热水器的热利用转换技术无疑最成熟。中国太阳能热水器的年生产量是欧洲的2倍、北美的4倍，已成为世界上最大的太阳能热水器生产国和太阳能热水器市场。但是目前市场还有待规范，技术尚须改进。本文针对国内外太阳能热水系统的控制器做对比浅析，希望对国内的技术改进和发展有所启示。

二外观设计

1 欧洲的太阳能热水系统控制器

欧洲太阳能热水系统的应用和研究早于中国，以分离式太阳能热水系统为主，控制器是必不可少的部件之一。欧洲较注重产品的实用性，外观设计则相对较简单，但由于太阳能热水系统控制器表面通常采用曲面设计，因此工艺实施并不简单。欧洲太阳能热水系统控制器外观简朴、设计精致、结构紧凑，颜色上通常不会太艳丽，凸显出欧洲工业化、精细化的设计风格。同时，屏幕较小，单色屏幕，无背景光，体现节能的设计理念，如图1所示。

图1 欧洲的太阳能控制器外观示例

2 国内的太阳能热水系统控制器

国内太阳能热水系统控制器的发展还不到10年，外观造型的设计较简单，通常以平面为主，很少用曲面，如同方块板砖。大多采用大显示屏、彩色显示、带背景光，色彩艳丽。这种设计只考虑了外形美观、艳丽，视觉感觉较好，但不节能，如图2所示。

图2 国内控制器示例

三控制器的结构设计

1 欧洲太阳能热水系统控制器的结构设计特点

(1)绝缘壳体以设计的专用结构来固定内部部件，一般仅有一个壳体紧固自攻螺钉，卸下自攻螺钉，线路板上无任何自攻螺钉固定，无需任何工具就可轻松将控制器内各集成部件拆下；

(2)控制器的结构中，进、出线的压线装置预留空间占整个控制器1/4～1/3的空间，压线装置，方便安装接线；

(3)线路板上元器件多用表面贴装技术、模块化分布设计、工业化生产，输出端子的排布强弱电严格分离(如图3所示)，控制器的结构强、弱电分离放置同时用绝缘壳体进行隔离，有效避免信号采集时受电源干扰影响；

(4)外壳在防水结构设计方面，很多细节借用汽车的防水结构，还加有防水胶条，可有效避免控制器进水浸蚀线路板而损坏元器件。

图3 国外控制器

2 国内太阳能控制器的结构设计特点

(1)绝缘壳体以结构扣合的形式为主，但内部线路板一般采用自攻螺钉与壳体固定。虽然壳体没有自攻螺钉固定，但没有工具也无法拆开。

(2)壳体一般不可拆开，固定采用独立的设计固定部件。

(3)接线端子引线布局、分开排布，但没有严格的区分，信号采集时受电源干扰影响较大；强弱电不严格划分区域，接线时误动作弱电碰到强电端子时有将弱电负载击穿的隐患。

四功能设计

欧洲多采用分体承压系统，主要用于温度的采集控制、循环泵的控制、电磁阀的控制和热量计算。根据系统的安装模式不同，控制器设置有多种模式供用户选择。

在说明书中把安装过程中可能出现的情况都加以说明，仔细阅读说明书对该产品的功能和适用环境就会一目了然，这一点，国内的太阳能热水系统控制器与之相差较远。

国内市场多采用敞口式太阳能热水器控制器，主要用于上水电磁阀、电热、上水增压泵、防冻电热带的控制。太阳能热水系统控制器的说明书只是对功能进行描述，带有较多的宣传色彩，对安装过程中出现的异常情况描述较少。

欧洲太阳能热水系统控制器和国内太阳能热水系统控制器的对比见下表。

五外壳材料选择

欧洲的太阳能热水器控制器壳选用阻燃级别材料，元器件选择上考虑环保原料可降解。国外控制器工业化生产，加工精细，控制器所用配件严格按标准选用，接线连接部分均采用标准的接插件，给安装带来很大方便。国内控制器的外壳采用ABS，在原材料中较少添加阻燃成分，一旦内部元件发热达到外壳的着火点，可能会引起外壳自燃，产生安全和环境污染问题。