本實(shí)用新型涉及風(fēng)光互補(bǔ)海水淡化系統(tǒng)全自動(dòng)控制領(lǐng)域,特別是涉及全自動(dòng)化、高效率、工藝完善的一種風(fēng)光互補(bǔ)海水淡化系統(tǒng)全自動(dòng)控制裝置。
背景技術(shù):
隨著傳統(tǒng)能源日益緊缺、環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,我國(guó)能源利用的可持續(xù)性也面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。太陽(yáng)能和風(fēng)能都是清潔無(wú)污染的可再生能源,并且兩者具有互補(bǔ)性,聯(lián)合發(fā)電可提供較為穩(wěn)定的電能,其運(yùn)行安全可靠、無(wú)需燃料、無(wú)污染、可就地利用、無(wú)需增設(shè)輸變電設(shè)備、使用維護(hù)簡(jiǎn)便、規(guī)模可調(diào),因而受到了世界各國(guó)的普遍重視。海水淡化產(chǎn)業(yè)是高能耗產(chǎn)業(yè),利用可再生能源驅(qū)動(dòng)海水淡化裝置獲取淡水資源,是同時(shí)解決水資源和傳統(tǒng)能源危機(jī)的有效途徑,具有雙重效應(yīng)?,F(xiàn)有的海水淡化設(shè)備需要人工操作檢查,在電力波動(dòng)時(shí)需要人工操作且步驟繁瑣,在海水淡化裝置出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)也需要人工不停檢查才能發(fā)現(xiàn)檢查,這使得海水淡化過(guò)程不方便,不安全。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型一個(gè)主要目的在于提供一種無(wú)需人員操作、高效便捷、自動(dòng)化程度高的風(fēng)光互補(bǔ)海水淡化系統(tǒng)全自動(dòng)控制裝置,該裝置使得風(fēng)光互補(bǔ)更為穩(wěn)定,海水淡化更加簡(jiǎn)潔、智能,淡化海水更具有高效率、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn),對(duì)于提高海水淡化的質(zhì)量要求及實(shí)用性更強(qiáng),更具有實(shí)際意義。本實(shí)用新型另一個(gè)主要目的在于提供一種自動(dòng)化程度高的風(fēng)光互補(bǔ)海水淡化系統(tǒng)全自動(dòng)控制方法。為了解決上述問(wèn)題,本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型是一種風(fēng)光互補(bǔ)海水淡化系統(tǒng)全自動(dòng)控制裝置,包括低壓泵、海水過(guò)濾器、單向閥、高壓泵、卸荷閥、反滲透膜組件、膜組件清洗箱、淡水收集罐、全自動(dòng)控制模塊和供電模塊;所述的低壓泵、海水過(guò)濾器、單向閥、高壓泵、反滲透膜組件、膜組件清洗箱和淡水收集罐通過(guò)水管依次相連,卸荷閥接于高壓泵和反滲透膜組件之間的管路上;全自動(dòng)控制模塊通過(guò)電源導(dǎo)線(xiàn)與低壓泵和高壓泵相連;供電模塊通過(guò)電源導(dǎo)線(xiàn)和控制導(dǎo)線(xiàn)與全自動(dòng)控制模塊相連接;所述的供電模塊包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池板、小容量蓄電池、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、能量均衡控制器;所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)與太陽(yáng)能電池板并聯(lián)至風(fēng)光互補(bǔ)控制器,風(fēng)光互補(bǔ)控制器與能量均衡控制器相連,能量均衡控制器分別與小容量蓄電池和全自動(dòng)控制模塊連接;所述的全自動(dòng)控制模塊包括中央集成控制柜、壓力表傳感器一、多功能控制閥、壓力表傳感器二、電磁閥、壓力表傳感器三、電動(dòng)節(jié)流閥、鹽度檢測(cè)傳感器、水位傳感器一和水位傳感器二;所述的中央集成控制柜通過(guò)控制導(dǎo)線(xiàn)分別與壓力表傳感器一、多功能控制閥、壓力表傳感器二、電磁閥、壓力表傳感器三、電動(dòng)節(jié)流閥、鹽度檢測(cè)傳感器、水位傳感器一、水位傳感器二、風(fēng)光互補(bǔ)控制器、小容量蓄電池相連;所述的中央集成控制柜包括PLC模塊、變頻器和電路板,PLC模塊和變頻器分別與電路板相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比,上述方案具有以下優(yōu)點(diǎn):1.由于本實(shí)用新型的全自動(dòng)控制模塊通過(guò)電源導(dǎo)線(xiàn)與低壓泵和高壓泵相連,整個(gè)風(fēng)光互補(bǔ)海水淡化系統(tǒng)全自動(dòng)控制,無(wú)需人員在戶(hù)外看管操作,杜絕人員誤操作引起設(shè)備損壞,同時(shí)保證人員安全;同時(shí),全自動(dòng)控制使得風(fēng)光互補(bǔ)更為穩(wěn)定,確保設(shè)備處于良好開(kāi)機(jī)狀態(tài)并能持續(xù)工作,提高有效工作效率。2.由于本實(shí)用新型配備有小容量蓄電池,該小容量蓄電池在必要時(shí)可緩解電力波動(dòng),可保證系統(tǒng)每次以額定功率供電的時(shí)間大于1小時(shí),采用該方法系統(tǒng)可減少大容量蓄電池的使用,降低成本,有效降低充放電能耗。3.由于本實(shí)用新型供電模塊包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池板,太陽(yáng)能和風(fēng)能聯(lián)合供電具有互補(bǔ)性,可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)全天候的供能。4.利用自然能進(jìn)行海水淡化,更為節(jié)能環(huán)保,且在全自動(dòng)控制的條件下,減少人員開(kāi)支,提高組效率,使得更加具有經(jīng)濟(jì)性。附圖說(shuō)明圖1是本實(shí)用新型整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式如圖1所示,本實(shí)用新型是一種風(fēng)光互補(bǔ)海水淡化系統(tǒng)全自動(dòng)控制裝置,包括低壓泵1、海水過(guò)濾器2、單向閥3、高壓泵4、卸荷閥5、反滲透膜組件6、膜組件清洗箱7、淡水收集罐8、全自動(dòng)控制模塊9和供電模塊10。所述的低壓泵1、海水過(guò)濾器2、單向閥3、高壓泵4、反滲透膜組件6、膜組件清洗箱7和淡水收集罐8通過(guò)水管依次相連,低壓泵1提供海水,由海水過(guò)濾器2過(guò)濾海水;卸荷閥5接于高壓泵4和反滲透膜組件6之間的管路上,高壓泵4為過(guò)濾后的海水加壓,使得過(guò)濾海水能夠在反滲透膜組件6內(nèi)滲透,當(dāng)高壓泵4提供的壓力過(guò)大,通過(guò)卸荷閥5卸荷保護(hù);全自動(dòng)控制模塊9通過(guò)電源導(dǎo)線(xiàn)與低壓泵1和高壓泵4相連;供電模塊10通過(guò)電源導(dǎo)線(xiàn)和控制導(dǎo)線(xiàn)與全自動(dòng)控制模塊9相連接;所述的供電模塊10包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)101、太陽(yáng)能電池板102、小容量蓄電池103、風(fēng)光互補(bǔ)控制器104、能量均衡控制器105;所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)101與太陽(yáng)能電池板102并聯(lián)至風(fēng)光互補(bǔ)控制器104,由風(fēng)光互補(bǔ)控制器104對(duì)風(fēng)能發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電進(jìn)行調(diào)配;風(fēng)光互補(bǔ)控制器104與能量均衡控制器105相連,能量均衡控制器105分別與小容量蓄電池103和全自動(dòng)控制模塊9連接;能量均衡控制器105具有逆變作用,并可在電力波動(dòng)時(shí)進(jìn)行電力調(diào)配,使得風(fēng)光互補(bǔ)控制器104的輸出功率與小容量蓄電池103提供電量互補(bǔ),滿(mǎn)足系統(tǒng)運(yùn)行所需電力要求。所述的全自動(dòng)控制模塊9包括中央集成控制柜91、壓力表傳感器一92、多功能控制閥93、壓力表傳感器二94、電磁閥95、壓力表傳感器三96、電動(dòng)節(jié)流閥97、鹽度檢測(cè)傳感器98、水位傳感器一99和水位傳感器二910;所述的中央集成控制柜91通過(guò)控制導(dǎo)線(xiàn)分別與壓力表傳感器一92、多功能控制閥93、壓力表傳感器二94、電磁閥95、壓力表傳感器三96、電動(dòng)節(jié)流閥97、鹽度檢測(cè)傳感器98、水位傳感器一99、水位傳感器二910、風(fēng)光互補(bǔ)控制器104和小容量蓄電池103相連;所述的中央集成控制柜91包括PLC模塊911、變頻器912和電路板913,PLC模塊911和變頻器912分別與電路板913相連;中央集成控制柜91向低壓泵1和高壓泵4輸出功率,接收壓力表傳感器一92、壓力表傳感器二94、壓力表傳感器三96、鹽度檢測(cè)傳感器98、水位傳感器一99和水位傳感器二910的檢測(cè)信號(hào),并對(duì)多功能控制閥93、電磁閥95、電動(dòng)節(jié)流閥97、低壓泵1和高壓泵4實(shí)施控制;PLC模塊911為風(fēng)光互補(bǔ)海水淡化系統(tǒng)全自動(dòng)控制裝置提供編程程序,變頻器912控制高壓泵4的啟停。本實(shí)用新型是一種風(fēng)光互補(bǔ)海水淡化系統(tǒng)全自動(dòng)控制方法,包括以下各個(gè)步驟:(1)系統(tǒng)啟動(dòng)條件判斷:中央集成控制柜91檢測(cè)風(fēng)光互補(bǔ)控制器104的輸出功率和小容量蓄電池103的電量,當(dāng)小容量蓄電池103的電容量達(dá)到高位值或風(fēng)光互補(bǔ)控制器104的輸出功率大于系統(tǒng)耗電功率時(shí),風(fēng)光互補(bǔ)海水淡化系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng);(2)運(yùn)行預(yù)處理:中央集成控制柜91控制多功能控制閥93,使其進(jìn)入反洗狀態(tài),再啟動(dòng)低壓泵1,并通過(guò)壓力傳感器一92測(cè)試水壓;若水壓可達(dá)到設(shè)定壓力值,即可對(duì)海水過(guò)濾器2進(jìn)行反洗,當(dāng)反洗時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí),反洗結(jié)束,停止低壓泵1;中央集成控制柜91控制多功能控制閥93,使其進(jìn)入正洗狀態(tài),再啟動(dòng)低壓泵1,進(jìn)行正洗,當(dāng)正洗時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí),正洗結(jié)束,停止低壓泵1;若水壓未達(dá)到設(shè)定壓力值,重啟低壓泵1,還未達(dá)到設(shè)定值,中央集成控制柜91停止低壓泵1,并發(fā)出警報(bào);(3)制水運(yùn)行:中央集成控制柜91對(duì)多功能控制閥93控制,使得其處于制水狀態(tài),啟動(dòng)低壓泵1,將海水打到海水過(guò)濾器2過(guò)濾,過(guò)濾后的海水由壓力傳感器二94測(cè)試水壓;當(dāng)水壓到達(dá)給定壓力值,由PLC模塊911通過(guò)電路板913引導(dǎo)變頻器912啟動(dòng)并調(diào)節(jié)高壓泵4,進(jìn)行加壓,通過(guò)變頻器912緩啟動(dòng),防止高壓泵4產(chǎn)生水錘現(xiàn)象,高壓海水在反滲透膜組件6內(nèi)部滲透,生產(chǎn)淡水和濃海水,當(dāng)高壓泵4提供壓力過(guò)大,由卸荷閥5進(jìn)行卸荷保護(hù);其中中央集成控制柜91控制電動(dòng)節(jié)流閥97,調(diào)節(jié)電動(dòng)節(jié)流閥97出水流量,使得反滲透膜組件6內(nèi)部壓力增大,提高淡水產(chǎn)量,淡水充滿(mǎn)膜組件清洗箱7后,存儲(chǔ)在淡水收集罐8,電磁閥95關(guān)閉,以防止膜組件清洗箱7內(nèi)的水流入高壓泵4;(4)關(guān)機(jī)條件判斷:滿(mǎn)足以下條件即可停機(jī),①風(fēng)光互補(bǔ)控制器104的輸出功率不滿(mǎn)足啟動(dòng)系統(tǒng)功率,且小容量蓄電池103的電容量處于低位值,停止工作;②當(dāng)壓力傳感器二94水壓低于給定壓力值,反饋給中央集成控制柜91,停機(jī)重啟,如若再現(xiàn)該情況,報(bào)警檢查;③當(dāng)壓力表傳感器三96檢測(cè)到達(dá)反滲透膜組件6的允許工作壓力最大值的90%,停機(jī)檢查反滲透膜組件6;④反滲透膜組件6滲透出的淡水經(jīng)過(guò)鹽度檢測(cè)傳感器98檢測(cè),鹽度高于限定值,停機(jī)報(bào)警;⑤水位傳感器二910檢測(cè)淡水收集罐8的淡水容量處于高水位時(shí),停止工作;(5)關(guān)機(jī)后處理:中央集成控制柜91開(kāi)啟電磁閥95,由PLC模塊911通過(guò)電路板913引導(dǎo)變頻器912緩啟動(dòng)高壓泵4,利用膜組件清洗箱7內(nèi)的淡水清洗高壓泵4和反滲透膜組件6,單向閥3可以防止淡水往海水過(guò)濾器2流動(dòng),當(dāng)水位傳感器一99檢測(cè)膜組件清洗箱7內(nèi)部水位處于低位時(shí),停止高壓泵4運(yùn)行;(6)待機(jī)狀態(tài):風(fēng)力發(fā)電機(jī)101、太陽(yáng)能電池板102發(fā)電經(jīng)風(fēng)光互補(bǔ)控制器104和均衡控制器105儲(chǔ)存到小容量蓄電池103內(nèi),中央集成控制柜91實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)小容量蓄電池103的電容量以及太陽(yáng)能電池板102與風(fēng)力發(fā)電機(jī)101的發(fā)電功率,在滿(mǎn)足開(kāi)機(jī)情況下,啟動(dòng)風(fēng)光互補(bǔ)海水淡化系統(tǒng);(7)待機(jī)狀態(tài):供電模塊處于待機(jī)狀態(tài),隨時(shí)可工作;中央集成控制柜91時(shí)刻監(jiān)測(cè)供電模塊10的小容量蓄電池103的電容量以及太陽(yáng)能電池板102與風(fēng)力發(fā)電機(jī)101的發(fā)電功率,可在滿(mǎn)足步驟(1)啟動(dòng)條件情況下隨時(shí)啟動(dòng)風(fēng)光互補(bǔ)海水淡化系統(tǒng)。綜上,本實(shí)用新型實(shí)施提供一種風(fēng)光互補(bǔ)海水淡化系統(tǒng)全自動(dòng)控制裝置,供電模塊為整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行提供電力,該模塊使用風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電特點(diǎn),為海水淡化提供穩(wěn)定的功率,全自動(dòng)控制模塊通過(guò)中央集成控制柜接收來(lái)自傳感器的檢測(cè)信號(hào),并對(duì)各執(zhí)行件進(jìn)行控制,達(dá)到可自動(dòng)控制并調(diào)節(jié)整個(gè)系統(tǒng)的目的。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行調(diào)整,該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)型無(wú)人操作的海水淡化工作,適用于海島度假村及遠(yuǎn)航船只的淡水供應(yīng)。對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員,依據(jù)本實(shí)用新型的思想,在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處,綜上所述,本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。