CN109140576A - 一种基于物联网的太阳能复合供热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了太阳能供暖技术领域，具体涉及一种基于物联网的太阳能复合供热系统，包括太阳能集热系统、土壤蓄热系统、热泵供暖系统、电控阀门、循环水泵和智能监控系统；本发明通过将太阳能集热系统收集的热量输送至地下土壤蓄热系统中进行储存，再通过水源热泵机从土壤蓄热系统中提取热能供用户使用，可实现跨季节使用，不受自然条件的影响，节能环保；通过智能监控系统可远程对设备进行监测和管理，企业可及时发现故障设备并对其进行检修以防止发生隐患，用户通过远程终端可对室内供暖设备进行远程控制，节能高效，智能方便；本发明实用性强。

Description

一种基于物联网的太阳能复合供热系统
技术领域
本发明涉及太阳能供暖技术领域，具体涉及一种基于物联网的太阳能复合供热系统。
背景技术
太阳能作为一种新能源，相对于传统能源而言具有污染少、储量大等特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是石化能源)枯竭问题具有重要意义。同时，在一些地广人稀或高寒高海拔地区，铺设和维护电网、供热网络的成本相当高昂，所以一般采用小范围内单独供热、供暖的方式进行，尤其在一些太阳能丰富的地区，利用太阳能可以在一定程度上解决这部分人群的供热供暖需要。
然而，现有的太阳能供暖系统存在一些不足之处，主要表现在：第一，最佳供暖时间段和取暖时间段不一致：由于太阳能是不定时的能源，在白天晴好的天气供暖效果好，但晚上供暖效果不佳或几乎没什么效果，而对于用户而言，迫切需要取暖的时间段更多地集中在晚上，特别是在寒冷的冬季；第二，与太阳能供热供暖系统配套使用的辅助供暖系统成本高，不环保：在太阳能供暖效果不佳的时段，只能采用辅助供热供暖系统来维持生活的需要，即采用与太阳能供热供暖系统并联的其他系统，例如采用锅炉烧煤加热热水的方式、采用热泵系统等进行辅助供热供暖，但如果长期纯粹依靠这种辅助供热供暖系统来供暖，会耗费较多的资源，且成本巨大，在一些贫困地区，资源和成本无疑会使取暖变得难以实现，并且锅炉等设备由于烧煤产生的二氧化碳的排放也会对环境造成污染。除此之外，现有技术中对太阳能供热系统的控制不够智能方便。基于此，本发明设计了一种基于物联网的太阳能复合供热系统，以解决上述问题。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种基于物联网的太阳能复合供热系统，以解决背景技术中提出的现有太阳能供暖系统存在不足的问题。
技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种基于物联网的太阳能复合供热系统，包括太阳能集热系统、土壤蓄热系统、热泵供暖系统、电控阀门、循环水泵和智能监控系统；所述太阳能集热系统包括太阳能集热器、蓄热水箱和换热器，所述蓄热水箱通过循环管道分别连接所述太阳能集热器和所述换热器；所述土壤蓄热系统为地埋管换热器，所述土壤蓄热系统与所述换热器通过循环管道连接；所述热泵供暖系统包括水源热泵和建筑物使用端，所述水源热泵通过循环管道与所述土壤蓄热系统连接，所述水源热泵通过管道将热量传递给所述建筑物使用端供用户使用；所述循环管道上均设有若干电控阀门和循环水泵检测；
所述循环管道上均设有所述电控阀门和所述循环水泵；所述智能监控系统包括控制器、系统监测装置、云服务器和远程终端，所述控制器电性连接所述所述热泵供暖系统、电控阀门、所述循环水泵、所述系统监测装置，所述云服务器通过网络连接所述控制器和所述远程终端；所述系统监测装置可对各个系统的热源温度及循环管道中的流量进行检测；
优选地，所述地埋管换热器为U形PE管；
优选地，所述系统监测装置包括温度检测装置和流量检测装置；
优选地，所述控制器为STM32单片机；
优选地，所述远程终端为手机APP和计算机客户端；。
优选地，所述手机APP分为用户APP与企业APP，所述用户APP可对所述建筑物使用端进行远程监控，所述企业APP可对整个系统进行监控。
有益效果
与现有技术相上比，本发明的有益效果是：本发明通过将太阳能集热系统收集的热量输送至地下土壤蓄热系统中进行储存，再通过水源热泵机从土壤蓄热系统中提取热能供用户使用，可实现跨季节使用，不受自然条件的影响，节能环保；通过智能监控系统可远程对设备进行监测和管理，企业可及时发现故障设备并对其进行检修以防止发生隐患，用户通过远程终端可对室内供暖设备进行远程控制，节能高效，智能方便；本发明实用性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明电路模块连接框图。
图中：太阳能集热系统1、太阳能集热器101、蓄热水箱102、换热器103、土壤蓄热系统2、热泵供暖系统3、水源热泵301、建筑物使用端302、电控阀门4、循环水泵5、智能监控系统6、控制器601、系统监测装置602、云服务器603、远程终端604
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网的太阳能复合供热系统，包括太阳能集热系统1、土壤蓄热系统2、热泵供暖系统3、电控阀门4、循环水泵5和智能监控系统6；太阳能集热系统1包括太阳能集热器101、蓄热水箱102和换热器103，蓄热水箱102通过循环管道分别连接太阳能集热器101和换热器103；土壤蓄热系统2为地埋管换热器，土壤蓄热系统2与换热器103通过循环管道连接；热泵供暖系统3包括水源热泵301和建筑物使用端302，水源热泵301通过循环管道与土壤蓄热系统2连接，水源热泵301通过管道将热量传递给建筑物使用端302供用户使用；循环管道上均设有若干电控阀门5和循环水泵6检测；
循环管道上均设有电控阀门4和循环水泵5；智能监控系统6包括控制器601、系统监测装置602、云服务器603和远程终端604，控制器601电性连接热泵供暖系统3、电控阀门4、循环水泵5、系统监测装置602，云服务器603通过网络连接控制器601和远程终端604；系统监测装置602可对各个系统的热源温度及循环管道中的流量进行检测；
其中，地埋管换热器为U形PE管；系统监测装置602包括温度检测装置和流量检测装置；控制器601为STM32单片机；远程终端604为手机APP和计算机客户端；手机APP分为用户APP与企业APP，用户APP可对建筑物使用端302进行远程监控，企业APP可对整个系统进行监控。
本实施例的一个具体应用为：太阳能集热器101将收集的热量依次通过蓄热水箱102和换热器103输送至地下的土壤蓄热系统2中进行储存；利用太阳能集热系统1将收集到的热能贮存到地下以提高地下水温度，在符合国家对水资源管理要求的前提下，利用封闭的易于导热的PE管埋藏于地下；冬季，水体作为水源热泵301供暖的热源，通过水源热泵301实现低温位热能向高温位转移，从水源中″提取″热能，供建筑物使用端302使用；本装置可实现跨季节使用，不受自然条件的影响，节能环保；
智能监控系统6可远程监测各个设备的运行数据，包括热源的温度及流量；同时可根据需求对各个设备进行控制，智能方便；企业通过远程终端604还可及时发现设备出现的故障，及时检修以防止发生隐患；用户通过远程终端604可对室内供暖设备进行远程控制；太阳能智能复合供热系统结合智能控制系统，通过互联网的超级计算方式、并行处理，使其生成有价值的信息资源，从而更有效的支撑组织决策，数据传到云服务计算中心，云端数据发出指令，实时监测数据、监控设备安全隐患，数据的计算让用户更加省钱，通过对数据的分析实现对设备的控制，节能高效。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种基于物联网的太阳能复合供热系统，其特征在于：包括太阳能集热系统(1)、土壤蓄热系统(2)、热泵供暖系统(3)、电控阀(4)、循环水泵(5)和智能监控系统(6)；所述太阳能集热系统(1)包括太阳能集热器(101)、蓄热水箱(102)和换热器(103)，所述蓄热水箱(102)通过循环管道分别连接所述太阳能集热器(101)和所述换热器(103)；所述土壤蓄热系统(2)为地埋管换热器，所述土壤蓄热系统(2)与所述换热器(103)通过循环管道连接；所述热泵供暖系统(3)包括水源热泵(301)和建筑物使用端(302)，所述水源热泵(301)通过循环管道与所述土壤蓄热系统(2)连接，所述水源热泵(301)通过管道将热量传递给所述建筑物使用端(302)供用户使用；所述循环管道上均设有若干电控阀(5)和循环水泵(6)检测；
所述循环管道上均设有所述电控阀(4)和所述循环水泵(5)；所述智能监控系统(6)包括控制器(601)、系统监测装置(602)、云服务器(603)和远程终端(604)，所述控制器(601)电性连接所述所述热泵供暖系统(3)、电控阀(4)、所述循环水泵(5)、所述系统监测装置(602)，所述云服务器(603)通过网络连接所述控制器(601)和所述远程终端(604)；所述系统监测装置(602)可对各个系统的热源温度及循环管道中的流量进行检测。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的太阳能复合供热系统，其特征在于：所述地埋管换热器为U形PE管。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的太阳能复合供热系统，其特征在于：所述系统监测装置(602)包括温度检测装置和流量检测装置。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的太阳能复合供热系统，其特征在于：所述控制器(601)为STM32单片机。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的太阳能复合供热系统，其特征在于：所述远程终端(604)为手机APP和计算机客户端。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的太阳能复合供热系统，其特征在于：所述手机APP分为用户APP与企业APP，所述用户APP可对所述建筑物使用端(302)进行远程监控，所述企业APP可对整个系统进行监控。
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