主動式太陽能和co2空氣熱源泵聯(lián)合采暖控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種主動式太陽能和C02空氣熱源泵聯(lián)合采暖控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在太陽能和co2空氣源熱泵聯(lián)合采暖系統(tǒng)運行中，室外氣象參數(shù)（太陽輻射、室 外溫度等）是不可控參數(shù)，為了使系統(tǒng)能夠在不同天氣狀況下盡可能達到控制目標所述要 求，因此一套完整的控制系統(tǒng)和控制策略必不可少。
[0003] 依據(jù)太陽輻射量的大小，可以將太陽能和co2空氣源熱泵聯(lián)合采暖系統(tǒng)控制策略 分為4類。
[0004] 1)日間當太陽輻射較強時，屬于晴天工況。因此控制策略為在較低太陽輻射階段 (清晨或傍晚），利用太陽能和〇) 2空氣源熱泵聯(lián)合向末端供熱；在較高輻射階段，集熱器出 水溫度逐漸升高，可以單獨向末端供熱，此時利用太陽能單獨向末端供熱；當集熱器出水溫 度繼續(xù)升高，集熱器傳遞至板式換熱器的熱量有所剩余，此時一方面可以傳遞至末端，另外 多余部分通過蓄熱水箱儲存起來，當夜間無日照時可以向末端繼續(xù)供熱。
[0005] 2)日間太陽輻射較差，多云天氣，太陽提供的熱量較少，屬于多云工況。本系統(tǒng)在 此工況下，集熱器傳遞至板式換熱器的熱量不能夠達到直接向末端供暖的要求，此時應配 合C02空氣源熱泵采用聯(lián)合供熱方式；
[0006] 3)連續(xù)陰天天氣或者降雪天時，沒有太陽能資源可供利用，屬于陰天工況。此時 co2空氣源熱泵系統(tǒng)單獨供熱；
[0007] 4)日間天氣變化復雜，晴天、多云天和陰天在一天內(nèi)都會出現(xiàn)，在此工況下，綜合 以上三種工況下的控制策略即可。。 【實用新型內(nèi)容】
[0008] 本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種主動式太陽能和〇)2空氣 熱源泵聯(lián)合采暖控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括多個溫度計、壓力表、流量計和閥門，上位控制 系統(tǒng)能夠根據(jù)溫度計、壓力表、流量計采集的數(shù)據(jù)來根據(jù)控制方法控制閥門的開閉，實時的 根據(jù)外界和系統(tǒng)本身參數(shù)的變化，監(jiān)測控制變量，從而正確切換運行模式、故障報警等，使 系統(tǒng)能夠安全運行，對涉及太陽能集熱系統(tǒng)運行的控制參數(shù)準確判斷，使太陽能盡可能承 擔較多的供暖負荷，達到節(jié)能目的，采用浮球閥對水位進行控制，設(shè)定水位Hsrt，當實際水位 低于設(shè)定水位時，對蓄熱水箱進行補水，當蓄熱水箱過熱時，不允許集熱系統(tǒng)熱量再進入蓄 熱水箱。
[0009] 本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：主動式太陽能和〇)2空氣熱源 泵聯(lián)合采暖控制系統(tǒng)，它包括太陽能集熱器、熱交換器、蓄熱水箱、〇) 2空氣熱源泵系統(tǒng)、末 端供暖系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述的循環(huán)系統(tǒng)包括流水管道、多個循環(huán)水泵、閥門、 流量計、溫度計和壓力表，多個循環(huán)水泵、閥門、流量計、溫度計和壓力表分別與控制系統(tǒng)連 接，所述的太陽能集熱器通過流水管道與熱交換器連接，熱交換器分別通過流水管道與co2 空氣源熱泵系統(tǒng)和蓄熱水箱連接，co2空氣源熱泵系統(tǒng)通過流水管道與蓄熱水箱連接，末端 供暖系統(tǒng)分別通過流水管道與蓄熱水箱、co2空氣熱源泵系統(tǒng)和熱交換器連接。
[0010] 所述的太陽能集熱器內(nèi)設(shè)置有溫度計T13,檢測太陽能集熱器蓋板內(nèi)壁溫度，太陽 能集熱器與熱交換器間的回水管道上設(shè)置有第一循環(huán)泵，第一循環(huán)泵與熱交換器之間管道 上設(shè)置有壓力表P2和溫度計T2,分別檢測管道工質(zhì)壓力和太陽能集熱器的回水溫度，第一 循環(huán)泵與太陽能集熱器之間設(shè)置有流量計G1和壓力表P3,分別檢測集熱系統(tǒng)流量值和管 道工質(zhì)壓力；太陽能集熱器與熱交換器間的供水管道上設(shè)置有壓力表P1和溫度計T1，分別 檢測管道工質(zhì)壓力和集熱器出水溫度；所述的溫度計、壓力表、流量計均將采集到的數(shù)據(jù)傳 回控制系統(tǒng)。
[0011] 所述的熱交換器與末端供暖系統(tǒng)間的供水管道上，沿水流方向依次設(shè)置有閥門 E1、閥門E11和閥門E4,熱交換器供暖出口處設(shè)置有溫度計T3,檢測熱交換器供暖出口溫 度，熱交換器與閥門E1間的管道上設(shè)置有壓力表P4,檢測管道工質(zhì)壓力，閥門E4與末端供 暖系統(tǒng)間的管道上設(shè)置有流量計G3和壓力表P11，分別檢測管道流量和管道工質(zhì)壓力，末 端供暖系統(tǒng)供水口設(shè)置有溫度計T12,檢測末端供熱系統(tǒng)供水溫；供暖末端房間內(nèi)設(shè)置有 溫度計T14,檢測供暖后的房間溫度；所述的熱交換器與末端供暖系統(tǒng)間的回水管道上，沿 水流方向依次設(shè)置有閥門E6和第二循環(huán)水泵，末端供暖系統(tǒng)的回水口設(shè)置有溫度計T11， 檢測末端供暖系統(tǒng)回水溫度，末端供暖系統(tǒng)與閥門E6間的管道上設(shè)置有壓力表P10,檢測 管道工質(zhì)壓力，閥門E6與第二循環(huán)水泵之間的管道上設(shè)置有流量計G2,檢測管道流量，第 二循環(huán)水泵與熱交換器間的管道上設(shè)置有壓力表P5,檢測管道工質(zhì)壓力，熱交換器供暖回 水口設(shè)置有溫度計T4,檢測熱交換器供暖回水溫度；所述的溫度計、壓力表、流量計均將采 集到的數(shù)據(jù)傳回控制系統(tǒng)，閥門與控制系統(tǒng)連接。
[0012] 所述的C02空氣熱源泵通過閥門E2后，在閥門E11與E4間接入供水管道，0)2空 氣熱源泵出口處設(shè)置有溫度計T5,檢測0)2空氣熱源泵出口溫度，C02空氣熱源泵通過閥門 E9后在第二循環(huán)水泵和熱交換器之間接入回水管道，C02空氣熱源泵入口處設(shè)置有溫度計 T6,檢測0)2空氣熱源泵入口溫度，C02空氣熱源泵入口管道還通過管道與閥門E10連接到 閥門E1與閥門E11之間；所述的溫度計、壓力表、流量計均將采集到的數(shù)據(jù)傳回控制系統(tǒng)， 閥門與控制系統(tǒng)連接。
[0013] 所述的蓄熱水箱的蓄熱側(cè)入口通過閥門E3接入供熱管道上閥門El1與閥門E4之 間，閥門E3與蓄熱水箱間的管道上設(shè)置有壓力表P6,檢測管道工質(zhì)壓力，蓄熱水箱的蓄熱 側(cè)入口上設(shè)置有溫度計17,檢測蓄熱水箱蓄熱側(cè)入口溫度，蓄熱水箱的蓄熱側(cè)出口通過閥 門E7接入供熱管道上閥門E6與第二循環(huán)水泵之間，閥門E7與蓄熱水箱間的管道上設(shè)置有 壓力表P7,檢測管道工質(zhì)壓力，蓄熱水箱的蓄熱側(cè)出口上設(shè)置有溫度計T8,檢測蓄熱水箱 蓄熱側(cè)出口溫度；蓄熱水箱的供熱側(cè)出口通過閥門E5和第三循環(huán)水泵接入供熱管道上閥 門E4與末端供暖系統(tǒng)之間，閥門E5與蓄熱水箱間的管道上設(shè)置有壓力表P8,檢測管道工質(zhì) 壓力，蓄熱水箱的供熱側(cè)出口上設(shè)置有溫度計T9,檢測蓄熱水箱供熱側(cè)出口溫度，蓄熱水箱 的供熱側(cè)入口通過閥門E8接入供熱管道上閥門E6與末端供暖系統(tǒng)之間，閥門E8與蓄熱水 箱間的管道上設(shè)置有壓力表P9,檢測管道工質(zhì)壓力，蓄熱水箱的供熱側(cè)入口上設(shè)置有溫度 計T10,檢測蓄熱水箱供熱側(cè)入口溫度；所述的溫度計、壓力表、流量計均將采集到的數(shù)據(jù) 傳回控制系統(tǒng)，閥門與控制系統(tǒng)連接。
[0014] 本實用新型的有益效果是：本實用新型提供了一種主動式太陽能和0)2空氣熱源 泵聯(lián)合采暖控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括多個溫度計、壓力表、流量計和閥門，上位控制系統(tǒng) 能夠根據(jù)溫度計、壓力表、流量計采集的數(shù)據(jù)來根據(jù)控制方法控制閥門的開閉，實時的根據(jù) 外界和系統(tǒng)本身參數(shù)的變化，監(jiān)測控制變量，從而正確切換運行模式、故障報警等，使系統(tǒng) 能夠安全運行，對涉及太陽能集熱系統(tǒng)運行的控制參數(shù)準確判斷，使太陽能盡可能承擔較 多的供暖負荷，達到節(jié)能目的，采用浮球閥對水位進行控制，設(shè)定水位Hsrt，當實際水位低于 設(shè)定水位時，對蓄熱水箱進行補水，當蓄熱水箱過熱時，不允許集熱系統(tǒng)熱量再進入蓄熱水 箱。
【附圖說明】
[0015] 圖1為采暖控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0016] 圖2為太陽能單獨供熱模式示意圖；
[0017] 圖3為太陽能供熱與蓄熱模式示意圖；
[0018] 圖4為太陽能蓄熱模式示意圖；
[0019] 圖5為蓄熱裝置單獨供熱模式示意圖；
[0020] 圖6為C02空氣熱源泵單獨供熱模式示意圖；
[0021] 圖7為0)2空氣熱源泵供熱與蓄熱模式示意圖；
[0022] 圖8為太陽能與C02空氣熱源泵聯(lián)合供熱模式示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術(shù)方案，但本實用新型的保護范圍 不局限于以下所述。
[0024] 如圖1所示，主動式太陽能和0)2空氣熱源泵聯(lián)合采暖控制系統(tǒng)，它包括太陽能集 熱器、熱交換器、蓄熱水箱、〇) 2空氣熱源泵系統(tǒng)、末端供暖系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述 的循環(huán)系統(tǒng)包括流水管道、多個循環(huán)水泵、閥門、流量計、溫度計和壓力表，多個循環(huán)水泵、 閥門、流量計、溫度計和壓力表分別與控制系統(tǒng)連接，所述的太陽能集熱器通過流水管道與 熱交換器連接，熱交換器分別通過流水管道與co2空氣源熱泵系統(tǒng)和蓄熱水箱連接，〇)2空 氣源熱泵系統(tǒng)通過流水管道與蓄熱水箱連接，末端供暖系統(tǒng)分別通過流水管道與蓄熱水 箱、co2空氣熱源泵系統(tǒng)和熱交換器連接。
[0025] 所述的太陽能集熱器內(nèi)設(shè)置有溫度計T13,檢測太陽能集熱器蓋板內(nèi)壁溫度，太陽 能集熱器與熱交換器間的回水管道上設(shè)置有第一循環(huán)泵，第一循環(huán)泵與熱交換器之間管道 上設(shè)置有壓力表P2和溫度計T2,分別檢測管道工質(zhì)壓力和太陽能集熱器的回水溫度，第一 循環(huán)泵與太陽能集熱器之間設(shè)置有流量計G1和壓力表P3,