太陽能熱利用工程控制系統是太陽能熱利用行業的重要組成部分。太陽能熱利用行業發展到新世紀之后，逐步出現了集中安裝大面積太陽能集熱陣列的市場需求，區別于上世紀末的家用單體熱水器較為單一的市場特點，這種需求推開了行業發展的另一扇重要的大門，那就是區別于家用產品的系統及系統集成的重要方向。隨著熱利用系統及系統集成的發展，太陽能熱利用的工程控制系統逐步發展起來，并反過來促進了系統本身及市場的發展，從而使得太陽能熱利用工程越來越多，單體工程越來越大，工程質量越來越可靠，有中國特色的太陽能熱利用工程的競爭力越來越強。

　　太陽能熱利用工程控制系統是控制并轉移太陽能集熱器收集的太陽能量到熱利用工程蓄熱或換熱部分的過程，并實現蓄熱或換熱后的能量按需求達到用戶端的具有判斷與運算能力的智能設備及其集成。太陽能熱利用工程控制系統的根本作用是實現收集并儲存與轉移太陽能量的過程。

　　工程控制系統發展歷史與概況

　　早期的太陽能熱利用工程較少，上世紀八十年代在北京市就有以平板集熱器為集熱單元的工程案例，這些案例以自然循環集熱為主，筆者見過的案例是在以汽油桶改造的水箱頂部安裝的熱電偶測量為溫度傳感器，采用儀器儀表行業的標準測溫模塊，顯示水箱的溫度。許多系統冬季放水不運行。

　　在上世紀九十年代，尤其是全玻璃真空管的集熱形式出現后，熱利用工程的應用和數量在北京、山東、江蘇、安徽、河北得到了發展。其中北京市的兩個熱利用工程中出現了主動溫差循環的控制運行方式，水箱和太陽集熱器不是處于同一水平面，從而需要測量和控制水箱的水位的控制需求。特別需要提的是由于價格的原因，太陽能熱利用工程從一開始就是以開式水箱為主，這種特點至今在行業的發展中占主流的地位。

　　在上述兩個階段期間的太陽能熱水工程的主控制單元，均采用市場銷售的標準儀器儀表組裝成電氣控制柜，市場上沒有專門針對太陽能工程設計的控制系統，因此需要優秀的電工來組裝并考慮現場特點改造，系統的運行功能增加了，比如出現了防凍循環功能，從而推動了太陽能工程的全年使用，并適應了當時社會集中澡堂的需求，客觀上在促進了太陽能熱利用工程的發展的同時，故障點較多，安裝人員素質也制約了更廣泛的工程普及工作。

　　市場總是在一定的階段，發育到一定的程度，才會促進新思想、新模式、新技術的冒出，源于人群的發展和經濟本身的規律。到九十年代末期，家用太陽能市場的快速發展，家用控制器的設計、生產、銷售、售后形成了體系和較大的生產量，從而推動了專門針對太陽能工程設計的控制系統的設計和生產，并豐富了功能。

　　到目前，國內外都出現了專門設計和生產及銷售太陽能熱利用工程控制系統的公司，未來的發展機會和趨勢隨著太陽能運用的廣度和深度進一步擴大。不斷總結和提高工程技術，適應太陽能與建筑結合的趨勢，控制系統的產業將越來越大。必須提醒的是，我們從事行業的同志，應該綜合對太陽能工程的理解和對電子及電力電子等技術的理解，創新發展這個交叉學科，從而更好更快地發展這個太陽能熱利用行業中的新型子行業。

　　工程控制系統的重要性

　　1.工程控制系統具有伴生性。它和太陽能熱利用工程是相互依存的。今天的太陽能熱利用工程控制不僅僅是太陽能系統本身的控制和運行問題，已經變成了集成太陽能控制的同時，要解決滿足管網、機房設備間、用戶末端等要求的綜合性需求；已經變成了不分太陽能集熱的主輔爭論，而是滿足綜合電能、燃氣、空氣源、水地源等多種能源形式的綜合供應的系統集成控制。它是與甲方和集成商設計思想密切相關，已經變成為與太陽能熱利用工程相互依存的同時，又拉動將太陽能熱利用作為客戶可再生能源能量需求的必需配置。

　　2.工程控制系統具有復雜性。太陽能熱利用工程的應用范圍較廣，應用形式和客戶需求是多變的，在大發展階段，工程控制系統始終在標準化的大趨勢中衍生多變性，不容易標準化。熟悉和了解工程的同志知道，做好控制系統需要建設隨工程需求變化的體系，不僅要解決產品與系統的售前、售中及售后的適應性建設，還得實現工程思想與產品的一體化；不僅要實現功能還得解決外觀要求；不僅要解決方案還得兼顧經濟性要求；在太陽能工程系統集成商利潤降低的今天，發展工程控制器產業并做好工程控制系統是復雜的。

　　3.工程控制系統具有革命性。太陽能熱利用工程需要綜合建筑、結構、機械，熱能、暖通、電子等多學科的工程技術，工程控制系統需要綜合多方面的知識并適應太陽能工程的大發展，沒有現成的完備的技術體系可以復制，因此具有革命性，并將反過來推動太陽能應用的革命性發展，有中國特色的太陽能工程實踐及太陽能控制系統應用對世界太陽能熱利用的發展和普及具有重要的啟示和推動意義，已經并將繼續擴大它的影響。

　　工程控制系統的未來方向

　　1.從功能要求上來看，未來控制系統的發展方向是標準化功能。一個行業的發展，在初期階段，產品定型是非常困難的。目前太陽能工程的大發展，太陽能集熱器及系統的運行方式與甲方的需求都是多變的。把太陽能的控制功能高度集成或是將整體產品拆分為不同的標準模塊的博弈，以及在甲方、系統集成商、生產商的需求和產品與經濟性的博弈將會在未來的較長一段時間內存在。太陽能熱利用工程控制系統的功能標準化還有較長的路要走，但是只有大體上的標準化，尤其是系統集成商愿意推動設計師和甲方思想的標準化，才能真正推動系統集成的大發展，從而推動控制系統的大發展。

　　2.從未來具有潛力的功能上看，發展方向是遠程監控與能量計量。太陽能的特點和節能減排的形勢，決定了太陽能系統需要遠程監控，去提高系統集成商的服務質量，降低系統集成商的維護成本，從而推動熱利用系統更穩定、可靠、長久地為客戶工作，這才是真實的價值。而實現了遠程監控，節能減排量的計量就有了物理上和物質上的基礎。計量節能減排量將更好更大地推動行業發展，客觀上對完善行業的系統集成隊伍和優化提高系統集成水平具有重要意義。只有真實的能量可測量、可核查，才能去推太陽能能量交易的門，這將是控制系統的從業者未來為太陽能熱利用行業做的重大支撐作用之一。

　　3.從工程控制器產業發展看，方向是專業化。目前的存在系統集成商或是熱水器生產商自行設計、制作和安裝控制系統的情況，也存在控制器生產商為系統集成商設計、制作控制系統的情況，也就是說目前還是存在混業經營的情況，這是目前發展階段的表象。歐洲的發展方向是專業化，并且出現控制系統品牌化。從較長一段時間看，歐洲的方向是正確的。前提是智能技術的價格在中國能有經濟可能性并且系統集成商的積累和水平的提高。

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