CN105745500B - 蓄热系统及其泵控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种蓄热系统(1),包括太阳热集热器(11)、蓄热槽(12)、集热泵(14)、集热器温度传感器(15)、蓄热槽温度传感器(16)、以及控制板(18),在由集热器温度传感器(15)所检测到的热媒介的温度与由蓄热槽温度传感器(16)所检测到的蓄热温度之间的温差等于或者大于T1℃的情况下,该控制板(18)启动集热泵(14)的运行,而在所述温差等于或者小于比T1℃小的T2℃的情况下,该控制板(18)停止集热泵(14)的运行。在所述集热泵(14)的运行期间,在所述温差小于T3℃(其处于T1℃和T2℃之间)并且大于T2℃的情况下,控制板(18)降低集热泵(14)的旋转频率。
Description
技术领域
本发明设计一种蓄热系统及其泵控制方法。
背景技术
作为蓄热系统,已经提出了一种太阳热利用系统,其中,热媒介供给到集热器,然后通过利用由接收到的太阳光加热的热媒介加热冷水,并从而将如此加热的热水供给到房屋等中(参见专利文献1和2)。
在这样的太阳热利用系统中,通过驱动泵而循环热媒介。在该太阳热利用系统中,当在集热器中的热媒介的温度与在蓄热槽中的热水的温度之间的温差变为第一预定值以上时,启动泵,同时当该温差变得等于或小于比第一预定值小的第二预定值时,停止泵。
引用列表
专利文献
专利文献1:JP-A-63-213763
专利文献2:JP-A-63-207951
发明内容
技术问题
在这样的太阳热利用系统中,如果阳光是充足的,由于温差能够维持为大于第二预定值,所以保持泵运行,并且因此,连续地进行集热。然而,如果阳光是不充足的,则泵反复地启动和停止。在这种情况下,由于在停止状态期间不进行集热,因此效率不良好。即,如果阳光不充足,则热媒介不被集热器充分加热,并且因此热媒介的温度降低。从而,随着温差也减小并且变得等于或者小于第二预定值,所以泵停止。其后,随着热媒介由于热媒介的循环的停止而导致热媒介被充分加热,温差变得等于或者大于第一预定值,并且从而启动泵。其后,虽然反复进行前述操作,但是由于在泵的停止状态期间不进行集热,所以效率不良好。
除了将蓄积在蓄热槽中的热水供应到房屋等中的太阳热利用系统之外,例如,在利用蓄热槽中的蓄热的热媒介或者热来运行其他装置的太阳热利用系统通常也产生该问题。此外,除了利用太阳热加热热媒介的系统之外,在利用废热加热热媒介的蓄热系统以及利用诸如地热或生物能这样的可再生能源加热热媒介的蓄热系统中,通常也产生前述问题。
为了解决现有技术的该问题而实现了本发明,并且本发明的目的是提供能够实现集热效率的提高的蓄热系统及其泵控制方法。
解决问题的方案
根据本发明的方面的蓄热系统被构造为包括:集热器,该集热器通过利用来自装置的废热或者能够作为能源永久使用的可再生能源来加热热媒介;蓄热槽,该蓄热槽导入由所述集热器加热的所述热媒介,并且将热蓄积在所述蓄热槽中热媒介;该泵使所述热媒介从所述蓄热槽经由所述集热器再次循环到所述蓄热槽热媒介;第一温度传感器,该第一温度传感器检测由所述集热器加热的所述热媒介的温度热媒介;第二温度传感器,该第二温度传感器检测所述蓄热槽中的蓄热温度;以及控制装置,该控制装置用于:在由所述第一温度传感器所检测到的所述热媒介的所述温度与由所述第二温度传感器所检测到的所述蓄热温度之间的温差等于或者大于第一预定值的情况下,启动所述泵的运行;而在所述温差等于或者小于比所述第一预定值小的第二预定值的情况下,停止所述泵的运行热媒介,其中,在所述泵的所述运行期间,在所述温差小于第三预定值并且大于所述第二预定值的情况下,所述控制装置降低循环的所述热媒介的流速,所述第三预定值处于所述第一预定值与所述第二预定值之间热媒介。
根据依据本发明的蓄热系统,在泵的运行期间,在温差小于第一与第二预定值之间的第三预定值、并且大于第二预定值的情况下,降低循环的热媒介的流速。因此,例如,在温差变小的过程中,在温差到达第二预定值之前,循环的热媒介的流速降低,并且从而热媒介的温度通过集热器而提高热媒介。从而,由于温差没有到达第二预定值,或者花费较长时间以达到该值,所以能够使得泵停止期间的时间阶段的比率小,并且能够实现集热效率的提高。
此外,在根据本发明的蓄热系统中,优选地,在所述泵的运行期间,在所述温差小于所述第三预定值并且大于所述第二预定值的情况下,当所述热媒介的当前流速大于预定的最小流速时,所述控制装置降低循环的所述热媒介的流速,而当所述热媒介的所述当前流速为所述最小流速时,所述控制装置维持循环的所述热媒介的流速。
根据该蓄热系统,在泵的运行期间,在温差大于第三预定值的情况下,当热媒介的当前流速小于额定的流速时,提高循环的热媒介的流速。从而,在温差大于第三预定值并且因此能够判定热媒介可以以比较高的流速循环的情况下,能够通过提高流速而提高蓄热槽中的蓄热速度。此外,在热媒介的当前流速是额定流速的情况下,维持循环的热媒介的流速。从而,例如,能够防止发生泵以额定转速以上的速度旋转、并且因此泵变得故障的现象。
此外,在根据本发明的蓄热系统中,优选地,在所述泵的运行期间,在所述温差小于所述第三预定值并且大于所述第二预定值的情况下,当所述热媒介的当前流速大于预定的最小流速时,所述控制装置降低循环的所述热媒介的流速,而当所述热媒介的当前流速为所述最小流速时,所述控制装置维持循环的所述热媒介的流速。
根据该蓄热系统,在所述泵的运行期间,在所述温差小于所述第三预定值并且大于所述第二预定值的情况下,当所述热媒介的当前流速大于预定的最小流速时,降低循环的所述热媒介的流速,而当所述热媒介的当前流速为所述最小流速时,维持循环的所述热媒介的所述流速。因此,例如,由于泵的转速不变得低于最小转速,所以能够防止发生转速变得低于最小转速、并且因此不循环热媒介的现象。
此外,在根据本发明的蓄热系统中,优选地,在所述泵的停止状态期间,在所述温差为所述第一预定值以上的情况下,所述控制装置以所述最小流速启动所述热媒介的循环热媒介。
根据该蓄热系统,在泵的停止状态期间,在温差为第一预定值以上的情况下,以最小流速启动热媒介的循环。因此,在集热泵的运行启动之后,热媒介的温度立即通过集热器而升高热媒介。从而,能够进一步减小如下可能性:在泵的运行启动之后,热媒介的温度立即降低,并且因此泵停止。
根据本发明的方面的蓄热系统的泵控制方法被构造为使得所述蓄热系统包括:集热器,该集热器通过利用来自装置的废热或者能够作为能源永久使用的可再生能源来加热热媒介;蓄热槽,该蓄热槽导入由所述集热器加热的所述热媒介,并且将热蓄积在所述蓄热槽中;泵,该泵使所述热媒介从所述蓄热槽经由所述集热器再次循环到所述蓄热槽;第一温度传感器,该第一温度传感器检测由所述集热器加热的所述热媒介的温度;以及第二温度传感器,该第二温度传感器检测所述蓄热槽内的蓄热温度;并且所述泵控制方法包括:第一控制步骤:在由所述第一温度传感器所检测到的所述热媒介的所述温度与由所述第二温度传感器所检测到的所述蓄热温度之间的温差等于或者大于第一预定值的情况下,启动所述泵的运行,而在所述温差等于或者小于比所述第一预定值小的第二预定值的情况下,停止所述泵的运行热媒介;以及第二控制步骤:在所述泵的运行期间,在所述温差小于第三预定值并且大于所述第二预定值的情况下,降低循环的所述热媒介的流速,所述第三预定值处于所述第一预定值与所述第二预定值之间热媒介。
根据用于蓄热系统的泵控制方法,在泵的运行期间,在温差小于第一与第二预定值之间的第三预定值、并且大于第二预定值的情况下,降低循环的热媒介的流速。因此,例如,在温差变小的过程中,在温差到达第二预定值之前,循环的热媒介的流速降低,并从而热媒介的温度通过集热器而升高热媒介。从而,由于温差没有到达第二预定值,或者花费较长时间以达到该值,所以能够使得泵停止期间的时间阶段的比率小,并且能够实现集热效率的提高。
发明的有益效果
根据本发明,能够提供能够实现集热效率的提高的蓄热系统及泵控制方法。
附图说明
图1是图示出根据本发明的实施例的蓄热系统的示意性构造的图。
图2是图示出根据实施例的控制板对泵的控制的图。
图3是图示出根据实施例的蓄热系统的控制方法的流程图。
参考标记列表
1 蓄热系统
11 太阳热集热器(集热器)
12 蓄热槽
13 集热流路
14 集热泵(泵)
15 集热器温度传感器(第一温度传感器)
16 蓄热槽温度传感器(第二温度传感器)
17 逆变器
18 控制板(控制装置)
具体实施方式
后文中,将基于附图说明根据本发明的优选实施例。图1是图示出根据本发明的实施例的蓄热系统的示意性构造的图。如图1所示,根据实施例的蓄热系统1通过利用太阳热而蓄积热量,并且包括:太阳热集热器(集热器)11、蓄热槽12、集热流路13和集热泵(泵)14。在本实施例中,虽然蓄热系统1被构造为通过利用太阳热而加热热媒介,但是该系统不限于此。蓄热系统可以被构造为利用废热而加热热媒介,或者利用诸如地热或者生物能这样的可再生能源(能够作为能源永久使用)加热热媒介。
太阳热集热器11通过接收太能光而加热热媒介,并且,例如,安装在诸如可能接收到太阳光的屋顶的上表面这样的位置处。使用水、防冻液、丙二醇水溶液等作为热媒介。
蓄热槽12导入由太阳热集热器11加热的热媒介,并且将热蓄积在其中。蓄热槽12是用于将热媒介存储在其中的槽。可选择地,该槽可以被构造为利用蓄热材料蓄积如此导入的热媒介的热量。蓄热槽12结合到例如利用热运行的热利用装置100(例如,吸收式冷温水机)。在蓄积蓄热槽12中的热由热利用装置100使用。
在蓄热槽12利用蓄热材料而蓄积热量的情况下,虽然将例如氧化镁用作蓄热材料,但是蓄热材料不限于此。此外,在热媒介是水并且蓄热槽12是用于将水存储在其中的槽的情况下,蓄热槽12可以充当所谓的热水存储槽,以将热水供给到房屋等。另外,蓄热槽12可以是配备有热交换器的类型。
集热流路13是用于使热媒介从蓄热槽12经由太阳热集热器11再次循环到蓄热槽12的管。在集热流路13中,将从蓄热槽12朝着太阳热集热器11的流路称为第一集热流路13a,并且将从太阳热集热器11朝着蓄热槽12的流路称为第二集热流路13b。
集热泵14设置在集热流路13的第一集热流路13a处,并且充当用于使热媒介从蓄热槽12经由太阳热集热器11再次循环到蓄热槽12的驱动源。
此外,根据实施例的蓄热系统1包括:集热器温度传感器(第一温度传感器)15、蓄热槽温度传感器(第二温度传感器)16、逆变器17和控制板(控制装置)18。
集热器温度传感器15检测从太阳热集热器11供给的热媒介的温度,并且将与热媒介的温度对应的信号传输到控制板18。蓄热槽温度传感器16检测蓄热槽12内的热媒介的温度(蓄热温度),并且将与热媒介的温度对应的信号传输到控制板18。
逆变器17用于控制在集热泵14中使用的电机的转速,并且由从控制板18供给的启动信号和频率信号控制。控制板18包括CPU(中央处理单元)。CPU控制整个蓄热系统1。特别地,在实施例中,控制板18具有通过基于温度传感器15与16之间的温差(集热器温度传感器15检测到的温度-蓄热槽温度传感器16检测到的温度)控制逆变器17而调整集热泵14的电机的转速的功能。
图2是图示出根据实施例的控制板18对泵的控制的图。首先,假定温度传感器15与16之间的温差等于或者小于T2℃(第二预定值)。在这种情况下,停止集热泵14。
在该状态下,例如,如果阳光环境变好,并且因此太阳热集热器11的集热量增加,则由集热器温度传感器15检测到的热媒介的温度升高。从而,温度传感器15与16之间的温差变大。然后,当温差变得等于或者大于T1℃(第一预定值)时,控制板18运行集热泵14。
其后,例如,如果阳光环境变差,并且因此太阳热集热器11的集热量降低,则由集热器温度传感器15检测到的热媒介的温度降低。从而,温度传感器15与16之间的温差变小。然后,当温差变为T2℃以下时,控制板18停止集热泵14。
前述运行是由控制板18进行的泵控制的基本操作。此外,在该实施例中,控制板18执行以下控制。
首先,在集热泵14的运行期间,当温度传感器15与16之间的温差变为小于T1℃与T2℃之间的T3℃(第三预定值)并且大于T2℃时,控制板18降低集热泵14的转速(降低循环的热媒介的流速)。因此,例如,在温差变小的过程中,在温差到达T2℃之前,循环的热媒介的流速降低,并且从而热媒介的温度通过太阳热集热器11而升高热媒介。从而,由于温差没有到达T2℃,或者花费较长时间以达到该值,所以能够使得泵停止期间的时间阶段的比率小,并且能够实现集热效率的提高。
此外,在前述的情况下,当电机的当前转速(热媒介的流速)高于预定的最小转速(最小流速)时,控制板18降低集热泵14的转速(降低循环的热媒介的流速),同时当电机的当前转速(热媒介的流速)是最小转速(最小流速)时,控制板18维持集热泵14的转速(循环的热媒介的流速)。因此,由于集热泵14的转速不变得低于最小转速,所以能够防止发生转速变得低于最小转速并且因此不循环热媒介的现象。
另外,在集热泵14的运行期间,在温差大于T3℃的情况下,当电机的当前转速(热媒介的流速)低于额定转速(额定流速)时,控制板18提高集热泵14的转速(提高循环的热媒介的流速),同时在当前转速(热媒介的流速)是额定转速(额定流速)时,控制板18维持集热泵14的转速(循环的热媒介的流速)。从而,在温差大于T3℃并且因此能够判定热媒介可以以比较高的流速循环的情况下,能够通过提高流速而提高蓄热槽12中的蓄热速度。另一方面,在当前转速是额定转速的情况下,维持集热泵14的转速。以这种方式,防止了发生集热泵14以额定转速以上的速度旋转、并且因此集热泵14变得故障的现象。
此外,在前述的基本操作中,做出了如下说明:在集热泵14的停止状态下,当温差变为T1℃以上时,控制板18使集热泵14运行。根据实施例,在这种情况下,集热泵14的运行以最小转速(热流体的循环的最小流速)启动。因此,在集热泵14的运行启动之后,热媒介的温度立即通过太阳热集热器11而升高热媒介。从而,能够进一步减小如下可能性:在集热泵14的运行启动之后,热媒介的温度立即降低,并且因此集热泵14停止。
图3是图示出根据实施例的蓄热系统1的控制方法的流程图。顺便提及,图3所示的处理重复执行,直至蓄热系统1停止为止。此外,在图3中,集热器温度传感器15所检测的热媒介的温度由Tp表示,而蓄热槽温度传感器16所检测的热媒介的温度由Ts表示。此外,在图3所示的流程图中,优选地采用移动平均值作为由集热器温度传感器15所检测的热媒介的温度Tp和由蓄热槽温度传感器16所检测的热媒介的温度Ts。然而,后文中,将对不采用移动平均值的情况进行说明。
首先,如图3所示,控制板18判定当前时间是否处于控制周期内(S1)。如果做出当前时间不处于控制周期内的判定(S1:否),则重复该处理,直至做出当前时间处于控制周期内的判定。
如果做出当前时间处于控制周期内的判定(S1:是),则控制板18判定通过热媒介将由蓄热槽温度传感器16所检测的热媒介的温度Ts从由集热器温度传感器15所检测的热媒介的温度Tp减去而获得的温差是否为T1℃以上(S2)。
如果做出温差为T1℃以上的判定(S2:是),则控制板18判定启动时间是否已经到来(S3)。即,在集热泵14的停止状态之后,做出温差是否变为T1℃以上的判定。
如果在集热泵14的停止状态之后,做出温差变为T1℃以上的判定(S3:是),则控制板18以预定的最小转速运行集热泵14(S4)。然后,终止图3所示的处理。相比之下,如果做出了尚未到达停止时间的判定(S3:否),则处理前进到步骤S9。
如果做出了温差小于T1℃的判定(S2:否),则控制板18判定温差是否大于T2℃并且小于T1℃(S5)。如果温差是否大于T2℃并且小于T1℃的判定是否定的(S5:否),即,温差等于或者小于T2℃,则控制板18停止集热泵14(S6)。然后,终止图3所示的处理。
如果做出温差大于T2℃并且小于T1℃的判定(S5:是),则控制板18判定集热泵14是否运行(S7)。如果做出了集热泵14不运行的判定(S7:否),则处理前进到步骤S6。控制板18维持集热泵14的停止状态(S6),并且终止图3所示的处理。
如果做出了集热泵14运行的判定(S7:是),则控制板18判定温差是否大于T3℃(S8)。如果做出了温差大于T3℃的判定(S8:是),则控制板18判定集热泵14的当前转速是否低于额定转速(S9)。
如果做出了集热泵14的当前转速低于额定转速的判定(S9:是),则控制板18提高集热泵14的转速(S10)。其后,终止图3所示的处理。相比之下,如果做出了集热泵14的当前转速不小于额定转速的判定(S9:否),即,当前转速是额定转速,则控制板18维持集热泵14的转速(S11)。然后,终止图3所示的处理。
如果做出了温差不大于T3℃的判定(S8:否),则控制板18判定温差是否小于T3℃(S12)。如果做出了温差小于T3℃的判定(S12:是),则控制板18判定集热泵14的当前转速是否高于预定的最小转速(S13)。
如果判定集热泵14的当前转速高于预定的最小转速(S13:是),则控制板18降低集热泵14的转速(S14)。其后,终止图3所示的处理。相比之下,如果判定集热泵14的当前转速不高于预定的最小转速(S13:否),即,当前转速是最小转速,则控制板18维持集热泵14的转速(S15)。然后,终止图3所示的处理。
如果做出了温差不小于T3℃的判定(S12:否),即,温差为T3℃,则控制板18维持集热泵14的转速(S16)。然后,终止图3所示的处理。
以这种方式,根据依据实施例的蓄热系统1及其泵控制方法,在集热泵14的运行期间,在温差小于T1℃与T2℃之间的T3℃并且大于T2℃的情况下,降低集热泵14的转速。从而,例如,在温差变小的过程中,在温差到达T2℃之前,降低循环的热媒介的流速,并且因此热媒介的温度通过太阳热集热器11而升高热媒介。因此,由于温差没有达到T2℃,或者花费较长时间以达到该值,则能够使得泵停止期间的时间阶段的比率小,并且能够实现集热效率的提高。
此外,由于使用逆变器17以控制集热泵14的转速,所以能够抑制由于转速的降低而导致的能量消耗。
此外,在温差大于T3℃的情况下,如果当前转速低于额定转速,则提高集热泵14的转速。从而,在温差大于T3℃、并且因此能够判定热媒介可以以比较高的流速循环的情况下,能够通过提高流速而提高蓄热槽12中的蓄热速度。此外,在当前转速是额定转速的情况下,维持集热泵14的转速。从而,能够防止了发生集热泵14以额定转速以上的速度旋转、并且因此集热泵14变得故障的现象。
此外,在集热泵14的运行期间,在温差小于T3℃并且大于T2℃的情况下,在当前转速高于预定的最小转速时,降低集热泵14的转速,而在当前转速为最小转速时,维持集热泵14的转速。因此,由于集热泵14的转速不变得低于最小转速,所以能够防止发生转速变得低于最小转速并且因此不循环热媒介的现象。
此外,在集热泵14的停止状态下,在温差变为T1℃以上的情况下,集热泵14的运行以最小转速启动。因此,在集热泵14的运行启动之后,热媒介的温度立即通过太阳热集热器11而升高热媒介。从而,能够进一步减小如下可能性:在集热泵14的运行启动之后,热媒介的温度立即降低,并且因此集热泵14停止。
已经基于实施例而说明了本发明,然而本发明不限于该实施例,并且能够在不背离本发明的主旨的范围内做出各种改变。
例如,在前述实施例中,逆变器17和控制板18设置为控制电机的转速。可选择地,本发明可以被构造为仅包括控制板18以控制直流电机的转速。此外,在前述实施例中,虽然对控制电机的转速的情况做出了说明,但是本发明不限于此。例如,本发明可以被构造为在流路中包括阀,从而通过阀门的打开度来控制流量(flow rate)。可选择地,可以利用其它方法来控制流速。
这里,在下面的构造[1]至[5]中简要概括和列出了根据本发明的蓄热系统及其泵控制方法的实施例的特征。
[1]一种蓄热系统(1),包括:
集热器(太阳热集热器11),其通过利用来自装置的废热或者能够作为能源永久使用的可再生能源而加热热媒介;
蓄热槽(12),其导入由所述集热器加热的所述热媒介,并且将热蓄积在所述蓄热槽中;
泵(集热泵14),其使所述热媒介从所述蓄热槽经由所述集热器再次循环到所述蓄热槽;
第一温度传感器(集热器温度传感器15),其检测由所述集热器加热的所述热媒介的温度;
第二温度传感器(蓄热槽温度传感器16),其检测在所述蓄热槽中的蓄热温度;以及
控制装置(控制板18),其用于:在由所述第一温度传感器所检测到的所述热媒介的所述温度与由所述第二温度传感器所检测到的所述蓄热温度之间的温差等于或者大于第一预定值的情况下,启动所述泵的运行;而在所述温差等于或者小于比所述第一预定值小的第二预定值的情况下,停止所述泵的所述运行,其中
在所述泵的所述运行期间,在所述温差小于第三预定值并且大于所述第二预定值的情况下,所述控制装置降低循环的所述热媒介的流速,所述第三预定值处于所述第一预定值与所述第二预定值之间。
[2]在构造[1]中描述的蓄热系统,其中,在所述泵的运行期间,在所述温差大于所述第三预定值的情况下,当所述热媒介的当前流速小于额定流速时,所述控制装置增加循环的所述热媒介的流速,而当所述热媒介的当前流速为所述额定流速时,所述控制装置维持循环的所述热媒介的流速。
[3]构造[1]或[2]中描述的蓄热系统,其中,在所述泵的运行期间,在所述温差小于所述第三预定值并且大于所述第二预定值的情况下,当所述热媒介的当前流速大于预定的最小流速时,所述控制装置降低循环的所述热媒介的流速,而当所述热媒介的所述当前流速为所述最小流速时,所述控制装置维持循环的所述热媒介的流速。
[4]构造[3]中描述的蓄热系统,其中,在所述泵的停止状态期间,在所述温差为所述第一预定值以上的情况下,所述控制装置以所述最小流速启动所述热媒介的循环热媒介。
[5]一种用于蓄热系统的泵控制方法,所述蓄热系统包括:
集热器(太阳热集热器11),其通过利用来自装置的废热或者能够作为能源永久使用的可再生能源而加热热媒介;
蓄热槽(12),其导入由所述集热器加热的所述热媒介,并且将热蓄积在所述蓄热槽中;
泵(集热泵14),其使所述热媒介从所述蓄热槽经由所述集热器再次循环到所述蓄热槽;
第一温度传感器(集热器温度传感器15),其检测由所述集热器加热的所述热媒介的温度;以及
第二温度传感器(蓄热槽温度传感器16),其检测在所述蓄热槽中的蓄热温度,所述泵控制方法包括:
第一控制步骤:在由所述第一温度传感器所检测到的所述热媒介的所述温度与由所述第二温度传感器所检测到的所述蓄热温度之间的温差等于或者大于第一预定值的情况下,启动所述泵的运行,而在所述温差等于或者小于比所述第一预定值小的第二预定值的情况下,停止所述泵的所述运行;以及
第二控制步骤:在所述泵的所述运行期间,在所述温差小于第三预定值并且大于所述第二预定值的情况下,降低循环的所述热媒介的流速,所述第三预定值处于所述第一预定值与所述第二预定值之间热媒介。
已经参考具体实施例详细描述了本发明,然而本领域的技术人员将理解为,能够在不背离本发明的精神和范围的情况下做出各种改变和修改。
本申请基于2013年10月23日提交的日本专利申请No.2013-219904,该专利申请的内容通过引用并入此处。
工业实用性
根据本发明,能够有利地实现集热效率的提高。实现该效果的本发明适用于蓄热系统及其泵控制方法。
Claims (4)
1.一种蓄热系统,包括:
集热器,该集热器通过利用来自装置的废热或者能够作为能源永久使用的可再生能源来加热热媒介;
蓄热槽,该蓄热槽导入由所述集热器加热的所述热媒介,并且将热蓄积在所述蓄热槽中;
泵,该泵使所述热媒介从所述蓄热槽经由所述集热器再次循环到所述蓄热槽;
第一温度传感器,该第一温度传感器检测由所述集热器加热的所述热媒介的温度;
第二温度传感器,该第二温度传感器检测所述蓄热槽中的蓄热温度;以及
控制装置,该控制装置用于:在由所述第一温度传感器所检测到的所述热媒介的所述温度与由所述第二温度传感器所检测到的所述蓄热温度之间的温差等于或者大于第一预定值的情况下,启动所述泵的运行;而在所述温差等于或者小于比所述第一预定值小的第二预定值的情况下,停止所述泵的运行,其中
在所述泵的运行期间,在所述温差小于第三预定值并且大于所述第二预定值的情况下,当所述热媒介的当前流速大于预定的最小流速时,所述控制装置降低循环的所述热媒介的流速,而当所述热媒介的所述当前流速为所述最小流速时,所述控制装置维持循环的所述热媒介的流速,所述第三预定值处于所述第一预定值与所述第二预定值之间。
2.根据权利要求1所述的蓄热系统,其中,在所述泵的运行期间,在所述温差大于所述第三预定值的情况下,当所述热媒介的当前流速小于额定流速时,所述控制装置增加循环的所述热媒介的流速,而当所述热媒介的当前流速为所述额定流速时,所述控制装置维持循环的所述热媒介的流速。
3.根据权利要求1或2所述的蓄热系统,其中,在所述泵的停止状态期间,在所述温差为所述第一预定值以上的情况下,所述控制装置以所述最小流速启动所述热媒介的循环。
4.一种用于蓄热系统的泵控制方法,所述蓄热系统包括:
集热器,该集热器通过利用来自装置的废热或者能够作为能源永久使用的可再生能源来加热热媒介;
蓄热槽,该蓄热槽导入由所述集热器加热的所述热媒介,并且将热蓄积在所述蓄热槽中;
泵,该泵使所述热媒介从所述蓄热槽经由所述集热器再次循环到所述蓄热槽;
第一温度传感器,该第一温度传感器检测由所述集热器加热的所述热媒介的温度;以及
第二温度传感器,该第二温度传感器检测所述蓄热槽内的蓄热温度,
所述泵控制方法包括:
第一控制步骤:在由所述第一温度传感器所检测到的所述热媒介的所述温度与由所述第二温度传感器所检测到的所述蓄热温度之间的温差等于或者大于第一预定值的情况下,启动所述泵的运行,而在所述温差等于或者小于比所述第一预定值小的第二预定值的情况下,停止所述泵的运行;以及
第二控制步骤:在所述泵的运行期间,在所述温差小于第三预定值并且大于所述第二预定值的情况下,当所述热媒介的当前流速大于预定的最小流速时,降低循环的所述热媒介的流速,而当所述热媒介的所述当前流速为所述最小流速时,维持循环的所述热媒介的流速,所述第三预定值处于所述第一预定值与所述第二预定值之间。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2823866Y (zh) * | 2005-09-25 | 2006-10-04 | 山东华元建设集团技术研究开发中心 | 一种利用太阳能进行智能化采暖与热水的装置 |
CN101149188A (zh) * | 2007-07-27 | 2008-03-26 | 东莞市康源节能科技有限公司 | 一种与太阳能配合的专用热泵热水器的启停控制方法 |
CN101509706A (zh) * | 2008-12-25 | 2009-08-19 | 吉林大学 | 道路集热地下蓄能双温差梯级流量控制方法 |
JP2013068369A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Chofukosan Co Ltd | 強制循環型太陽熱温水器 |
JP2013079759A (ja) * | 2011-10-04 | 2013-05-02 | Tokyo Gas Co Ltd | 集熱システム |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4273184A (en) * | 1978-09-05 | 1981-06-16 | Osaka Gas Kabushiki Kaisha | Solar heat utilized air-conditioning system |
JPS61173055A (ja) * | 1985-01-24 | 1986-08-04 | Sharp Corp | 太陽熱集熱装置 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2823866Y (zh) * | 2005-09-25 | 2006-10-04 | 山东华元建设集团技术研究开发中心 | 一种利用太阳能进行智能化采暖与热水的装置 |
CN101149188A (zh) * | 2007-07-27 | 2008-03-26 | 东莞市康源节能科技有限公司 | 一种与太阳能配合的专用热泵热水器的启停控制方法 |
CN101509706A (zh) * | 2008-12-25 | 2009-08-19 | 吉林大学 | 道路集热地下蓄能双温差梯级流量控制方法 |
JP2013068369A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Chofukosan Co Ltd | 強制循環型太陽熱温水器 |
JP2013079759A (ja) * | 2011-10-04 | 2013-05-02 | Tokyo Gas Co Ltd | 集熱システム |
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