一種采用plc控制器的太陽能空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種采用PLC控制器的太陽能空調(diào)系統(tǒng)，包括本體，本體中設有PLC控制裝置，本體包括太陽能集熱器，太陽能集熱器通過管道與發(fā)生器連接并構(gòu)成回路I，發(fā)生器通過管道依次連有冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器并構(gòu)成回路II，吸收器通過管道依次連接有冷凝器和冷卻塔并構(gòu)成回路III，蒸發(fā)器通過管道與風機連接并構(gòu)成回路IV。解決了現(xiàn)有太陽能空調(diào)系統(tǒng)不能自動調(diào)節(jié)，系統(tǒng)效率低的問題。
【專利說明】—種采用PLC控制器的太陽能空調(diào)系統(tǒng)
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型屬于太陽能轉(zhuǎn)換與應用【技術(shù)領域】，涉及一種采用PLC控制器的太陽能空調(diào)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有制冷和空調(diào)【技術(shù)領域】，一般都采用電能驅(qū)動制冷機制冷，這種方法電能消耗量大，制冷成本高，不利于保護環(huán)境和推動低碳經(jīng)濟的發(fā)展。為了降低不可再生能源的消耗，考慮使用太陽能作為驅(qū)動能源，但是目前的制冷機大多不能根據(jù)使用條件實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，各閥門和各泵都是在調(diào)試階段根據(jù)經(jīng)驗設置好的，不能適應外界溫度的變化及運行條件的需要，使系統(tǒng)的效率低下。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種采用PLC控制器的太陽能空調(diào)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有太陽能空調(diào)系統(tǒng)不能自動調(diào)節(jié)，系統(tǒng)效率低的問題。
[0004]本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種采用PLC控制器的太陽能空調(diào)系統(tǒng)，包括本體，本體中設有PLC控制裝置，本體包括太陽能集熱器，太陽能集熱器通過管道與發(fā)生器連接并構(gòu)成回路I，發(fā)生器通過管道依次連有冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器并構(gòu)成回路II，吸收器通過管道依次連接有冷凝器和冷卻塔并構(gòu)成回路III，蒸發(fā)器通過管道與風機連接并構(gòu)成回路IV。
[0005]本實用新型的特點還在于，
[0006]回路I中，太陽能集熱器依次通過輔熱裝置、熱媒介質(zhì)調(diào)節(jié)閥與發(fā)生器連接，發(fā)生器通過輔熱裝置與太陽能集熱器連接；回路II中，吸收器通過濃溶液循環(huán)泵與發(fā)生器連接，回路III中，吸收器通過制冷工質(zhì)流量調(diào)節(jié)閥與冷凝器連接，冷凝器通過冷卻循環(huán)泵連接冷卻塔，回路IV中，蒸發(fā)器通過冷量輸出泵與風機連接。
[0007]PLC控制裝置的信號輸入端通過導線分別連接有太陽能集熱器、風機、發(fā)生器、冷凝器和蒸發(fā)器。
[0008]PLC控制裝置的信號輸出端通過導線分別連接有輔熱裝置、熱媒介質(zhì)流量調(diào)節(jié)閥、制冷工質(zhì)流量調(diào)節(jié)閥、冷卻循環(huán)泵、冷量輸出泵和濃溶液循環(huán)泵，PLC控制裝置還連接有觸摸屏。
[0009]PLC控制裝置的芯片為可編程控制器S7-400。
[0010]本實用新型的有益效果是，通過太陽能空調(diào)系統(tǒng)中采用PLC控制器，可靠性高，可以在有灰塵、震動等惡劣的工作環(huán)境下長期穩(wěn)定的工作，且由于PLC控制器都采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此PLC系統(tǒng)可以隨著空調(diào)系統(tǒng)的擴展而進行控制擴展，并不改變現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，也不影響已有空調(diào)系統(tǒng)的運行，還可以實現(xiàn)遠程的網(wǎng)絡控制，尤其適合于大型、分散型的空調(diào)系統(tǒng)；利用PLC工作可靠性高、使用簡便、功能易擴展的特點，將太陽能集熱、制冷技術(shù)和計算機控制技術(shù)結(jié)合，通過采集太陽能制冷空調(diào)的四大循環(huán)回路中的溫度、壓力等，分別控制各通路管道閥門開度和泵速，并在適當時間開啟輔熱系統(tǒng)，保證系統(tǒng)制冷溫度的穩(wěn)定，解決了現(xiàn)有太陽能空調(diào)系統(tǒng)不能自動調(diào)節(jié)，系統(tǒng)效率低的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型一種采用PLC控制器的太陽能空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實用新型一種采用PLC控制器的太陽能空調(diào)系統(tǒng)的PLC控制器連接關系示意圖；
[0013]圖3是本實用新型一種采用PLC控制器的太陽能空調(diào)系統(tǒng)的PLC控制器的控制方法流程圖。
[0014]圖中，1.太陽能集熱器，2.輔熱裝置，3.熱媒介質(zhì)流量調(diào)節(jié)閥，4.發(fā)生器，5.冷凝器，6.蒸發(fā)器，7.吸收器，8.制冷工質(zhì)流量調(diào)節(jié)閥，9.濃溶液循環(huán)泵，10.冷卻循環(huán)泵，11.冷卻塔，12.冷量輸出泵，13.風機。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0016]本實用新型提供了一種采用PLC控制器的太陽能空調(diào)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)參見圖1，包括本體，本體中設有PLC控制裝置。
[0017]其中，本體包括太陽能集熱器1，太陽能集熱器I通過管道與發(fā)生器4連接并構(gòu)成回路I，發(fā)生器4通過管道依次連有冷凝器5、蒸發(fā)器6和吸收器7并構(gòu)成回路II，吸收器7通過管道依次連接有冷凝器5和冷卻塔11并構(gòu)成回路III，蒸發(fā)器6通過管道與風機13連接并構(gòu)成回路IV。
[0018]回路I中，太陽能集熱器I依次通過輔熱裝置2、熱媒介質(zhì)調(diào)節(jié)閥3與發(fā)生器2連接，發(fā)生器4通過輔熱裝置2與太陽能集熱器I連接；回路II中，吸收器7通過濃溶液循環(huán)泵9與發(fā)生器4連接；回路III中，吸收器7通過制冷工質(zhì)流量調(diào)節(jié)閥8與冷凝器5連接，冷凝器5通過冷卻循環(huán)泵10連接冷卻塔11 ;回路IV中，蒸發(fā)器6通過冷量輸出泵12與風機13連接。
[0019]參見圖2，PLC控制裝置的信號輸入端通過導線分別連接有太陽能集熱器1、風機13、發(fā)生器4、冷凝器5和蒸發(fā)器6 ;PLC控制裝置的信號輸出端通過導線分別連接有輔熱裝置2、熱媒介質(zhì)流量調(diào)節(jié)閥3、制冷工質(zhì)流量調(diào)節(jié)閥8、冷卻循環(huán)泵10、冷量輸出泵12和濃溶液循環(huán)泵9，PLC控制裝置還連接有觸摸屏；PLC控制裝置的芯片為可編程控制器S7-400。
[0020]太陽能集熱器I連接有輔熱裝置2，太陽能充足時，由太陽能集熱器給發(fā)生器4供熱，當太陽能不足時，啟用輔熱裝置2給發(fā)生器4供熱，供熱的介質(zhì)流量由熱媒介質(zhì)調(diào)節(jié)閥3確定。發(fā)生器4將制冷介質(zhì)分離后進入冷凝器5再進入蒸發(fā)器6進行相變。蒸發(fā)器6中產(chǎn)生的制冷量由風機13傳輸給用戶，風機13冷量的大小由冷量輸出泵12調(diào)節(jié)。蒸發(fā)器6輸出的介質(zhì)進入吸收器7進行吸收，吸收器7的濃溶液再通過濃溶液泵9泵回發(fā)生器4從而形成一個循環(huán)。循環(huán)過程中的相變產(chǎn)生的熱量由冷卻循環(huán)泵10和冷卻塔11進行散熱。吸收器7中的制冷工質(zhì)通過制冷工質(zhì)流量調(diào)節(jié)閥8進入冷凝器5。
[0021]在太陽能集熱器I和發(fā)生器2之間構(gòu)成一個熱媒介質(zhì)循環(huán)，PLC主要檢測集熱器內(nèi)溫度并控制該循環(huán)的管道閥門開度和熱媒介質(zhì)流速；發(fā)生器4、冷凝器5、蒸發(fā)器6、吸收器7構(gòu)成一個制冷工質(zhì)循環(huán)，PLC控制器主要檢測發(fā)生器4、冷凝器5、蒸發(fā)器6的罐壓并控制冷凝器5和蒸發(fā)器6之間的流量；冷凝器5、吸收器7和冷卻塔11構(gòu)成冷卻循環(huán)，PLC控制器主要控制冷卻水流量；蒸發(fā)器6和風機13構(gòu)成一個冷媒介質(zhì)循環(huán)，冷量通過風機13排出，PLC控制器主要控制制冷量輸出的多少。
[0022]采用西門子可編程控制器S7-400PLC作為核心控制器，它采用模塊化結(jié)構(gòu)，可以擴展和聯(lián)網(wǎng)控制以便適應大規(guī)模制冷系統(tǒng)的需要，該S7-400PLC控制器主要由IOA電源模塊、413CPU模塊、32路數(shù)字量輸入模塊、32路數(shù)字量輸出模塊、16路模擬量輸入模塊、16路模擬量輸出模塊、以太網(wǎng)通信模塊、Profibus總線模塊、高速計數(shù)模塊和定位模塊構(gòu)成；控制裝置中觸摸屏主要進行各種參數(shù)的設置、顯示、打印、存儲等功能；PLC控制器輸入信號主要有:觸摸屏指令信號、集熱器出口溫度信號、風機出口處溫度信號、發(fā)生器壓力信號、冷凝器壓力信號、蒸發(fā)器壓力信號；PLC控制器根據(jù)輸入信號的情況，按照一定的算法，通過輸出信號控制輔熱裝置2是否開啟、熱媒介質(zhì)流量調(diào)節(jié)閥3的閥門開度、制冷工質(zhì)流量調(diào)節(jié)閥8的閥門開度、冷卻循環(huán)泵10轉(zhuǎn)速、冷量輸出泵12、濃溶液循環(huán)泵9的轉(zhuǎn)速。從而使太陽能制冷空調(diào)輸出溫度達到設定溫度，并通過觸摸屏進行各種參數(shù)數(shù)據(jù)、曲線的實時顯示與處理，便于用戶進行操作。
[0023]參見圖3，在初始化階段PLC控制器主要檢查太陽能空調(diào)系統(tǒng)中各回路是否通暢；當太陽能集熱器輸出溫度達到120度以上時可開啟制冷系統(tǒng)，如果溫度沒有達到120度，開啟輔熱裝置2及其回路閥門開度，使溫度上升至120度；然后分別調(diào)節(jié)制冷工質(zhì)流量調(diào)節(jié)閥的8閥門開度、冷卻循環(huán)泵10、濃溶液循環(huán)泵9、冷量輸出泵12，使制冷系統(tǒng)開始工作；然后檢測輸出口溫度是否達到設定溫度，如果達到，則檢測設定值是否需要修改，如果出口溫度沒達到設定溫度或設定溫度有改變，則重新調(diào)節(jié)制冷工質(zhì)流量調(diào)節(jié)閥的8閥門開度、冷卻循環(huán)泵10、濃溶液循環(huán)泵9、冷量輸出泵12的運行狀態(tài)。直至系統(tǒng)穩(wěn)定的達到設定溫度狀態(tài)。
[0024]PLC控制器的最大特點是可靠性高，因此PLC控制器可以在有灰塵、震動等惡劣的工作環(huán)境下長期穩(wěn)定的工作。由于本實用新型一種采用PLC控制器的太陽能空調(diào)系統(tǒng)中的PLC控制系統(tǒng)都采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此PLC系統(tǒng)可以隨著空調(diào)系統(tǒng)的擴展而進行控制擴展，并不改變現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，也不影響已有空調(diào)系統(tǒng)的運行。另外PLC控制器可配備通信功能，可以實現(xiàn)遠程的網(wǎng)絡控制，且更適合于大型、分散型的空調(diào)系統(tǒng)。
[0025]本實用新型中的裝置以太陽能為能源，采用PLC控制器，將太陽能集熱、制冷技術(shù)和計算機控制技術(shù)結(jié)合，利用PLC控制器使用簡便、功能易擴展、可靠性高的特點，通過采集太陽能制冷空調(diào)的四大循環(huán)回路中的溫度、壓力等，分別控制各通路管道閥門開度和泵速，并在適當時間開啟輔熱系統(tǒng)，保證系統(tǒng)制冷溫度的穩(wěn)定，解決了現(xiàn)有太陽能空調(diào)系統(tǒng)不能自動調(diào)節(jié)，系統(tǒng)效率低的問題。
【權(quán)利要求】
1.一種采用PLC控制器的太陽能空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，包括本體，本體中設有PLC控制裝置，所述的本體包括太陽能集熱器(1)，所述太陽能集熱器(I)通過管道與發(fā)生器(4)連接并構(gòu)成回路I，發(fā)生器(4)通過管道依次連有冷凝器(5)、蒸發(fā)器(6)和吸收器(7)并構(gòu)成回路II，吸收器(7)通過管道依次連接有冷凝器(5)和冷卻塔(11)并構(gòu)成回路III，所述蒸發(fā)器(6)通過管道與風機(13)連接并構(gòu)成回路IV。
2.如權(quán)利要求1所述的一種采用PLC控制器的太陽能空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述回路I中，太陽能集熱器(I)依次通過輔熱裝置(2 )、熱媒介質(zhì)調(diào)節(jié)閥(3 )與發(fā)生器(4 )連接，發(fā)生器(4)通過輔熱裝置(2)與太陽能集熱器(I)連接；所述回路II中，吸收器(7)通過濃溶液循環(huán)泵(9)與發(fā)生器(4)連接；所述回路III中，吸收器(7)通過制冷工質(zhì)流量調(diào)節(jié)閥(8)與冷凝器(5)連接，冷凝器(5)通過冷卻循環(huán)泵(10)連接冷卻塔(11);所述回路IV中，蒸發(fā)器(6)通過冷量輸出泵(12)與風機(13)連接。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的一種采用PLC控制器的太陽能空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC控制裝置的信號輸入端通過導線分別連接有太陽能集熱器(I)、風機(13)、發(fā)生器(4)、冷凝器(5)和蒸發(fā)器(6)。
4.如權(quán)利要求1或2中所述的一種采用PLC控制器的太陽能空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC控制裝置的信號輸出端通過導線分別連接有輔熱裝置(2)、熱媒介質(zhì)流量調(diào)節(jié)閥(3)、制冷工質(zhì)流量調(diào)節(jié)閥(8)、冷卻循環(huán)泵(10)、冷量輸出泵(12)和濃溶液循環(huán)泵(9)，所述PLC控制裝置還連接有觸摸屏。
5.如權(quán)利要4所述的一種采用PLC控制器的太陽能空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC控制裝置的芯片為可編程控制器S7-400。
【文檔編號】F24F5/00GK203550123SQ201320430205
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】張鵬超 申請人:陜西理工學院