作者：馬昭鍵

　　【摘 要】文章介紹了廣西吉寬太陽能設備有限公司研發(fā)遠程實時智能控制太陽能高效光熱工程的相關技術，依托公司高新技術企業(yè)實力，集成多項先進技術，研制互聯網+Wi-Fi遠程實時智能控制太陽能高效光熱工程產品。

　　【關鍵詞】智能控制;太陽能;工程

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　　0 引言

　　開發(fā)新清潔能源太陽能對中國緩解現今對煤炭、石油等不可再生能源的依賴具有較大的緊迫性。21世紀，環(huán)保節(jié)能是全世界都在關注的大問題，并且地球上的能源有限，過度地開發(fā)已經讓不少國家產生能源危機，而尋求新能源是當下迫在眉睫的事情。太陽能作為清潔能源，可開發(fā)的價值不斷擴大，已經引起世界的關注。然而在整體經濟大環(huán)境不景氣的條件下，有關鼓勵政策推陳出新，市場也發(fā)生了變化，消費者需求呈多樣化趨勢，不少中小太陽能熱利用企業(yè)由于沒能做好轉型升級工作，對行業(yè)發(fā)展趨勢缺乏清晰認識，出現了發(fā)展增速減緩或者下滑現象。本公司研究開發(fā)利用高效太陽能，通過科技創(chuàng)新，加大技術投入，突破傳統吸熱涂料技術瓶頸，提高其太陽光吸收率，具有較大的緊迫性。

　　1 市場需求

　　目前，我國太陽能光熱利用主要集中在采暖、熱水方面，在工業(yè)領域的發(fā)展較為緩慢，而歐美發(fā)達國家恰恰是工業(yè)領域的應用占比最高。而值得注意的是，太陽能熱利用企業(yè)在深耕國內市場的同時，更多關注“一帶一路”沿線等海外市場。目前，包括印度、斯里蘭卡及非洲等發(fā)展中國家的工業(yè)熱利用競爭并不非常激烈，且當地工業(yè)發(fā)展緩慢的主要障礙就是能源問題，熱水價格也非常高，這對于太陽能熱利用企業(yè)來說都是非常大的商機。政府也明確給予了發(fā)展意見：依托國家能源外交，在雙邊和多邊政府合作框架下，結合“一帶一路”中巴經濟走廊、孟中印緬經濟走廊、中亞、中阿能源合作等雙邊或多邊能源政府合作機制，持續(xù)加強太陽能光伏發(fā)電、熱利用產業(yè)國際市場規(guī)劃合作，引導重大國際項目開發(fā)建設，形成國際化市場發(fā)展。廣西太陽能光熱行業(yè)小微企業(yè)較多，產品質量參差不齊，市場占有率較低。從整體來看，行業(yè)同質化嚴重，技術創(chuàng)新少，市場競爭無序，個別企業(yè)廉價傾銷，這都導致了廣西太陽能光熱行業(yè)市場低迷的現狀。圍繞“物聯、互聯、智聯”，互聯網思維下企業(yè)的創(chuàng)新升級方向將是太陽能發(fā)展的大勢所趨，是傳統轉型升級的新方向。本公司研究的產品正是運用互聯網思維，通過科技創(chuàng)新，采用了傳感測量技術、Wi-Fi無線網絡技術、物聯網云計算技術和移動終端應用技術達到對太陽能熱水工程系統的控制參數、得熱量、狀態(tài)進行遠程監(jiān)控目的，實現節(jié)約、舒適、高效可靠的用水、用電、用能、用熱。

　　2 研究內容

　　自主研究開發(fā)一款“互聯網+遠程智能控制太陽能光熱利用工程系統”，該系統主要由太陽能集熱器、循環(huán)水箱、儲熱水箱、循環(huán)管道、“互聯網+智能控制系統”、支架等組合而成。采用自主研發(fā)發(fā)明專利技術“一種耐候性高的太陽能吸熱涂料”，集熱器太陽能吸收效率高，耐候性能高;采用物聯網的智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術，即“互聯網+物聯網遠程終端智能操控技術”，集多個數據功能模塊為一體，具備遠程智能操控、可自由查詢多種參數、故障診斷分析等功能，便利性好，智能化程度高。它可廣泛應用于居民社區(qū)、醫(yī)院、學校、酒店、旅游風景區(qū)、科技園區(qū)、工業(yè)廠區(qū)等眾多領域。

　　2.1 太陽能光熱利用工程系統設計技術研究

　　該太陽能系統是由太陽能集熱器、循環(huán)水箱、儲熱水箱、循環(huán)管道、支架、遠程實時智能控制系統、水泵、過濾器等設備和附件組合而成的。集熱器采用工程聯箱和真空管組合形式，采用左右串聯，前后并聯排列設計模式，結構整齊，空間得到合理利用。

　　該太陽能光熱利用工程系統是利用太陽能集熱器吸熱涂層吸收太陽熱量，通過光熱轉化，光能轉化為熱能，從而使水溫升高，智能控制系統通過自動控制循環(huán)泵和電磁閥等功能部件的運行，可實現水在集熱器、管道、循環(huán)水箱之間的循環(huán)流動，有利于均衡水溫。通過水溫水位傳感器，當熱水到達設定溫度后，該智能控制系統可以對水泵、電磁閥等進行智能調控，循環(huán)水箱里面的水會自動進入儲熱水箱儲存，供客戶使用。

　　2.2 遠程終端互聯網+無線網、物聯網智能操控技術研究

　　采用模塊一體化設計，由遠程終端控制模塊、無線數據傳輸模塊、信息通信模塊、故障診斷模塊等模塊組成，利用物聯網云技術可以實現聯網通信、數據傳輸與接收、實時監(jiān)控、系統定位、故障診斷維修、系統定位、智能化識別等綜合管理功能。還可以在手機或電腦上安裝遠程監(jiān)控終端，管理者在異地聯網就可以遠程查詢該系統的水溫、水位、壓力、水流量等精確參數，同時實現操控自動上水、調節(jié)水溫、啟動電加熱等功能，特別是當發(fā)生故障時，有報警信號提示，可查看出故障所在位置，通過在終端上調控或呼喚人工就可以實現及時有效的維修。相比傳統的熱水工程控制系統，它解決了在工業(yè)控制上的遠程控制問題，實現了工業(yè)控制物聯網的功能，便利性好，智能化程度高。

　　2.3 高效吸熱耐候涂料技術研究

　　自主研發(fā)的涂料已申報國家發(fā)明專利“一種耐候性高的太陽能吸熱涂料”，由以下重量分配比的原料制成：丙烯酸樹脂28～32份，氟碳樹脂10～20份，聚酯樹脂6～8份，氯化石蠟8～10份，三氧化二鐵3～5份，炭黑4～6份，納米氮化鈦4～6份，二氧化錳3～5份，乙醇10～20份，固態(tài)硅酸鈉黏結劑2～4份，環(huán)烷酸錳液5～8份，環(huán)烷酸鈷液2～4份，丁二酸二甲酯5～10份，戊二酸二甲酯8～12份，去離子水10～20份。通過添加新型成膜劑、納米氮化鈦吸收劑、固態(tài)硅酸鈉黏結劑、環(huán)烷酸錳液溶劑等材料，使研究出來的涂料極大地克服了傳統吸熱涂料的不足，尤其是吸熱效率不高、耐熱性較差等缺陷。該涂料設計采用枝體苯環(huán)網狀晶體結構，在太陽光的照射下，光子能夠在內部不斷地重復反射，這種特殊的不規(guī)則的構造使得涂料可以更加高效地獲取和吸收太陽光的能量，它吸收太陽光子的效率可達96%(傳統的普通涂料一般只有80%左右)，吸熱性能好，光熱轉化效率極高。同時，這種新型涂料的化學穩(wěn)定性好、耐老化性強、耐熱性高、耐候性強，相比普通的涂料，該吸熱涂料不會在長期的紫外線高溫照射下，發(fā)生化學元素易分解現象，從而導致吸熱性能下降等情況。