CN111473402A - 基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统 - Google Patents

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CN111473402A CN202010101001.0A CN202010101001A CN111473402A CN 111473402 A CN111473402 A CN 111473402A CN 202010101001 A CN202010101001 A CN 202010101001A CN 111473402 A CN111473402 A CN 111473402A
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Abstract

本发明公开了基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统，包括：云服务控制单元，所述云服务控制单元具有录入程序的远程终端，所述远程终端与控制器通信连接，所述控制器及温度传感器通信连接，所述远程终端与APP用户端通信连接，所述控制器与遥控器通信连接；供热采暖系统连接冷水，沿所述冷水的出水口方向设有三通阀，所述三通阀出水口通过介质循环管路与循环泵的进水口连接，所述循环泵的出水口与光热采暖机的进水口连接，所述光热采暖机的出水口通过所述介质循环管路与若干电热水暖器片的进水口连接；所述电热水暖器片出水口通过所述三通阀及所述介质循环管路与所述循环泵的进水口连接，所述三通阀的进水口与所述冷水入口连接。

Description

基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统
技术领域
本发明涉及云平台能源管理技术领域，具体来说，涉及基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统。
背景技术
能源已成为人类社会不可或缺的基本要素，随着能源日益紧张和环境恶化，获得经济方便环保的能源变成一个关系人类生存与可持续发展的急迫问题，寻找提高能源利用效率的解决之道成为小到社会家庭，大到企业与政府等全社会的共同责任；
北方冬季漫长，特别是农村地区居住分散，房屋条件和人口情况复杂，如何在保证有效供暖的前提下，根据受热户的生产生活活动，结合当地的气候条件、人口变化及经济条件等多种因素对供暖温度进行灵活有效调节是一个非常复杂的问题，现有技术大部分均是在供暖控制系统中加入已经设定的简易模块，简易模块控制的参数均预先固化在设备中，由于该模式不能结合当地受热户的生活环境和个体习惯，无法做到精细化控制，另外，虽有部分技术运行管道的若干采集点的温度，通过算法进行演算，也都是受热用户主动发起，现阶段无法获取实时温度数据或结合历史监测的数据集，与当前受热户的具体情况做智能算法推演，供热采暖温度自动调节的精准性难以保证，无法满足用户个性化供暖需求及节能减排的目的。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统，能够根据受热用户的人文地理因素及主观因素，运用云服务平台通过供热采暖系统个性化自动调节供暖输出，从而达到舒适减排、节省使用成本的技术问题。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统，该系统包括：
云服务控制单元，所述云服务控制单元具有录入程序的远程终端，所述远程终端与控制器通信连接，所述控制器及温度传感器通信连接，所述远程终端与APP用户端通信连接，所述控制器与遥控器通信连接；
供热采暖系统连接冷水，沿所述冷水的出水口方向设有三通阀，所述三通阀出水口通过介质循环管路与循环泵的进水口连接，所述循环泵的出水口与光热采暖机的进水口连接，所述光热采暖机的出水口通过所述介质循环管路与若干电热水暖器片的进水口连接；
所述电热水暖器片出水口通过所述三通阀及所述介质循环管路与所述循环泵的进水口连接，所述三通阀的进水口与所述冷水入口连接；
所述循环泵与所述三通阀设于所述光热采暖机与所述电热水暖器片之间的管路上，所述循环泵的进水口处设有过滤球阀；
所述介质循环管路包括室内管路和室外管路，且所述室外管路设置有伴热带与保温层，用于管路的防冻及保温。
根据本发明的另一方面，
所述云服务控制单元通过WIFI或GPRS与所述控制器建立无线通讯连接，用于进行远程控制及报警处理；
所述云服务控制单元用于对所述远程终端获取的传输数据进行远程管理，所述远程终端与所述控制器通信连接，用于进行指令转发、录入程序下发或物联网应用程序监控；
所述APP用户端与所述云服务控制单元及供热采暖系统通信连接，用户通过所述APP用户端对供热采暖系统的传输数据进行浏览及控制。
根据本发明的另一方面，
所述控制器用于实时采集供热采暖系统的运行状态数据，并通过 WIFI或GPRS上传到所述远程终端，所述远程终端用于对获取的数据进行监测及分析，所述控制器设置有控制面板、控制按钮，用于手动或自动切换采暖模式及热水模式；所述控制器设有WIFI或GPRS无线通讯接口；
所述控制器与遥控器通信连接，所述遥控器用于控制供热采暖系统的启动或停止及参数设置。
根据本发明的另一方面，
所述光热采暖机的顶部设有补气口，若干所述光热采暖机通过内高温硅胶管连接，且所述内高温硅胶管上设有喉箍，所述温度传感器设于所述光热采暖机内，所述温度传感器与所述控制器通信连接；
所述光热采暖机的一侧上下分别设置有进水连接管路口，所述光热采暖机的另一侧上下分别设置有出水连接管路口，温度水位计安装在所述出水口的连接管路上或独立设置安装接口，且所述温度水位计与所述控制器通信连接。
根据本发明的另一方面，
所述电热水暖器片由若干散热片并联或串联构成，所述电热水暖器片的一侧上下分别设置有进水连接管路口，所述电热水暖器片另一侧上下分别设置有出水连接管路口；
所述电热水暖器片内设有速热电加热源，且速热电加热源位于所述电热水暖器片的底部，所述电热水暖器片与所述速热电加热源采用直接接触或增加套管间接接触加热；
所述速热电加热源上设有所述温度传感器，且所述温度传感器与所述控制器通信连接。
根据本发明的另一方面，
所述循环泵及所述光热采暖机进水口之间的管路上设有第一电磁阀，所述光热采暖机出水口及所述温度水位计的一端管路上设有第二电磁阀，且所述第一电磁阀及所述第二电磁阀与所述控制器通信连接。
根据本发明的另一方面，
供热采暖系统包括所述云服务控制单元、所述光热采暖机、所述电热水暖器片、所述循环泵及所述介质循环管路。
根据本发明的另一方面，
若干所述光热采暖机并联或串联设置，所述光热采暖机由储热水箱、组合支架及集热管组成，用于将太阳能转换成热能。
根据本发明的另一方面，
供热采暖系统优先采用所述光热采暖机供热，其次通过所述控制器控制启动所述电热水暖器片供热。
根据本发明的另一方面，
在谷电时，通过开启所述循环泵及所述电热水暖器片，用于将热能输送到所述光热采暖机的水箱内进行循环供热。
本发明的有益效果：本申请建立一种由云服务平台远程终端、APP用户端和链路监控终端构成的网络监测能源管理系统，该能源管理系统通过光热供暖参数设置需要的若干因子的收集和演算，完成个性化控制，最大限度的满足用热客户在不同的自然，人文等因素条件下，实时调节供热温度，数据从云端集中下发，将普通用热户简单明了的参数因素自动映射到控制系统的底层指令，简单明了，利于维护和使用。
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是根据本发明实施例所述的基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统结构示意图；
图2是根据本发明实施例所述的基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统控制器管理模式示意图；
图中：1、云服务控制单元；1a、远程终端；1b、控制器；1c、温度传感器；1d、APP用户端；1e、遥控器；1f、温度水位计；2、光热采暖机；2a、内高温硅胶管；2b、补气口；3、电热水暖器片；3a、速热电加热源；4、循环泵；4a、过滤球阀；5、介质循环管路；6、第一电磁阀； 7、第二电磁阀。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，根据本发明实施例所述的基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统，该系统包括：
云服务控制单元1，所述云服务控制单元1具有录入程序的远程终端1a，所述远程终端1a与控制器1b通信连接，所述控制器1b及温度传感器1c通信连接，所述远程终端1a与APP用户端1d通信连接，所述控制器1b与遥控器1e通信连接；
供热采暖系统连接冷水，沿冷水的出水口方向设有三通阀，所述三通阀出水口通过介质循环管路5与循环泵4的进水口连接，所述循环泵 4的出水口与光热采暖机2的进水口连接，所述光热采暖机2的出水口通过所述介质循环管路5与若干电热水暖器片3的进水口连接；
所述电热水暖器片3出水口通过所述三通阀及所述介质循环管路5 与所述循环泵4的进水口连接，所述三通阀的进水口与所述冷水入口连接；
所述循环泵4与所述三通阀设于所述光热采暖机2与所述电热水暖器片3之间的管路上，所述循环泵4的进水口处设有过滤球阀4a；
所述介质循环管路5包括室内管路和室外管路，且所述室外管路设置有伴热带与保温层，用于管路的防冻及保温。
在本发明的一个具体实施例中，
所述云服务控制单元1，用于对所述远程终端1a获取的传输数据进行远程管理，所述远程终端1a与所述控制器1b通信连接，所述控制器 1b实时采集供热采暖系统的运行状态数据，并通过WIFI或GPRS上传到所述远程终端1a，所述远程终端1a对获取的传输数据进行监测及分析，并进行指令转发、录入程序下发及物联网应用程序监控；
所述控制器1b实时采集供热采暖系统的运行状态数据，并通过WIFI 或GPRS上传到所述远程终端1a，所述远程终端1a用于对获取的数据进行监测及分析，所述控制器1b设置有控制面板、控制按钮及WIFI或 GPRS无线传输接口；
所述APP用户端1d与所述云服务控制单元1及供热采暖系统通信连接，用户通过所述APP用户端1d对供热采暖系统的传输数据进行浏览及控制；
所述控制器1b与遥控器1e通信连接，所述遥控器1e用于控制所述控制器的启动或停止及参数设置。
在本发明的一个具体实施例中，
该供热采暖系统包括所述云服务控制单元1、所述光热采暖机2、所述电热水暖器片3、所述循环泵4及所述介质循环管路5；所述光热采暖机2收集太阳能辐射热通过换热器与热水进行热能转换，供热采暖系统优先采用所述光热采暖机2供热，其次通过所述控制器1b启动所述电热水暖器片3供热，在所述光热采暖机2供热温度不佳时，通过启动所述循环泵4进行电辅助加热，将热能输送到所述光热采暖机2的水箱内进行循环供热。
在本发明的一个具体实施例中，
所述循环泵4及所述光热采暖机2进水口之间的管路上设有第一电磁阀6，所述光热采暖机2出水口及所述温度水位计1f的一端管路上设有第二电磁阀7，且所述控制器1b控制所述第一电磁阀6及所述第二电磁阀7的开启或关闭。
在本发明的一个具体实施例中，
若干所述光热采暖机2并联或串联设置，所述光热采暖机2由储热水箱、组合支架及集热管组成，所述光热采暖机2，收集太阳能辐射热，将太阳光能量转化为热能，使储热水箱中的水温升高，再通过所述循环泵4将高温热水导入室内所述电热水暖器片3内，促使室内温度升高，满足采暖需求，当阳光不足或夜间时，供热采暖系统会自动开启辅助电加热；
所述光热采暖机2的一侧上下分别设置有进水连接管路口，所述光热采暖机2的另一侧上下分别设置有出水连接管路口，连接管路口与所述介质循环管路5可以选择性连接，其中选择侧下连接管为最佳，当所述光热采暖机2采用并联方式连接时，所述光热采暖机2的进水口和出水口分别位于所述光热采暖机2的两侧，参照图1串联方式将所述温度水位计1f设置在其中一台所述光热采暖机2的出水口的侧上连接管或上排气管位置，也可独立设置所述温度水位计1f的安装接口，所述温度水位计1f用于监测温度值及储水量并传输给所述控制器1b，所述光热采暖机2的进水管路上还安装有所述第一电磁阀6，所述控制器1b控制所述第一电磁阀6的开启或关闭；所述光热采暖机2内设有所述温度传感器1c，用于实时监测自然能源的采暖温度值并将温度信息传输给所述控制器1b。
在本发明的一个具体实施例中，
所述电热水暖器片3由若干散热片并联、串联或串并联构成，所述电热水暖器片3的一侧上下分别设置有进水连接管路口，所述电热水暖器片3另一侧上下分别设置有出水连接管路口，所述电热水暖器片3内设有速热电加热源3a，且速热电加热源3a位于所述电热水暖器片3的底部，所述电热水暖器片3与所述速热电加热源3a采用直接接触或增加套管间接接触加热，所述速热电加热源3a上设有所述温度传感器1c，用于实时监测自然能源的采暖温度值并将温度信息传输给所述控制器 1b，当太阳能供热温度不足时，采用太阳能和电能随时切换的供暖方式满足全天的采暖需求，不仅可最大程度节约电能，而且可有效减少用户运行成本。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
在具体使用时，根据本发明所述的基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统，该供热采暖系统处于采暖设置模式并在采暖时间内时，所述光热采暖机2的水箱水温大于设定温度时，启动所述循环泵 4，将所述光热采暖机2的热量输送到所述电热水暖气片3中，实现室内供热，当所述光热采暖机2的水箱温度低于设定温度时，关闭所述循环泵4，所述控制器1b开启相应的所述电热水暖气片3，实现对室内加热，当暖气片温度高于设定温度时，停止加热，低于设定温度时启动加热，直至达到室内设定温度停止，根据室内温度波动，调整电加热启动状态；
所述介质循环管路5温度低于设定值时，启动防冻报警，通过手动或自动启动伴热带，按照设定程序加热化冻，所述介质循环管路5温度达到设定温度时，伴热带加热关闭；
所述光热采暖机2的水箱处于缺水状态时，启动缺水报警，通过手动或自动启动补水阀，按照设定程序补水，水满停止补水；
当在谷电时，室内温度未达到设定温度时，开启所述循环泵4、进行电辅助加热，将热能输送到所述光热采暖机2的水箱内，实现供热采暖系统边供边储状态；
非采暖季节时，在保证清理冲洗并达到相应要求条件下，将用于生活热水的管路和暖气片之间的管路关断，可以利用补水口释放热水，实现非采暖季节生活热水应用；
所述控制器1b的采暖模式，用于冬季采暖，显示特征为“+/-”；
所述控制器1b的热水模式，仅用于非采暖提供生活热水，显示特征为“热/水”；
所述控制器1b的管理模式：
Ⅰ水温、水位、回水温度、电加热器温度一、电加热器温度二、室温一、室温二；
Ⅱ循环泵、伴热带、上水电磁阀；
Ⅲ其他设施部件完好；
所述控制器1b的管理模式优先判断、禁用及显示如图2所示。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，根据受热用户的人文地理因素及主观因素，运用云服务平台监测大规模资源、监测虚拟资源及动态资源，并实时查看监测报告，以及监测服务的测量结果，生成供热采暖系统制定的个性化采暖方案，同时自动调节供暖输出，从而达到舒适减排、节省使用成本的技术问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统，其特征在于，包括：
云服务控制单元（1），所述云服务控制单元（1）具有录入程序的远程终端（1a），所述远程终端（1a）与控制器（1b）通信连接，所述控制器（1b）及温度传感器（1c）通信连接，所述远程终端（1a）与APP用户端（1d）通信连接，所述控制器（1b）与遥控器（1e）通信连接；供热采暖系统连接冷水，沿所述冷水的出水口方向设有三通阀，所述三通阀出水口通过介质循环管路（5）与循环泵（4）的进水口连接，所述循环泵（4）的出水口与光热采暖机（2）的进水口连接，所述光热采暖机（2）的出水口通过所述介质循环管路（5）与若干电热水暖器片（3）的进水口连接；所述电热水暖器片（3）出水口通过所述三通阀及所述介质循环管路（5）与所述循环泵（4）的进水口连接，所述三通阀的进水口与所述冷水入口连接；所述循环泵（4）与所述三通阀设于所述光热采暖机（2）与所述电热水暖器片（3）之间的管路上，所述循环泵（4）的进水口处设有过滤球阀（4a）；
所述介质循环管路（5）包括室内管路和室外管路，且所述室外管路设置有伴热带与保温层，用于管路的防冻及保温。
2.根据权利要求1所述的基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统，其特征在于，所述云服务控制单元（1）通过WIFI或GPRS与所述控制器（1b）建立无线通讯连接，用于进行远程控制及报警处理；
所述云服务控制单元（1）用于对所述远程终端（1a）获取的传输数据进行远程管理，所述远程终端（1a）与所述控制器（1b）通信连接，用于进行指令转发、录入程序下发或物联网应用程序监控；
所述APP用户端（1d）与所述云服务控制单元（1）及供热采暖系统通信连接，用户通过所述APP用户端（1d）对供热采暖系统的传输数据进行浏览及控制。
3.根据权利要求1所述的基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统，其特征在于，所述控制器（1b）用于实时采集供热采暖系统的运行状态数据，并通过WIFI或GPRS上传到所述远程终端（1a），所述远程终端（1a）用于对获取的数据进行监测及分析，所述控制器（1b）设置有控制面板、控制按钮，用于手动或自动切换采暖模式及热水模式；所述控制器（1b）设有WIFI或GPRS无线通讯接口；
所述控制器（1b）与遥控器（1e）通信连接，所述遥控器（1e）用于控制供热采暖系统的启动或停止及参数设置。
4.根据权利要求1所述的基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统，其特征在于，所述光热采暖机（2）的顶部设有补气口（2b），若干所述光热采暖机（2）通过内高温硅胶管（2a）连接，且所述内高温硅胶管（2a）上设有喉箍，所述温度传感器（1c）设于所述光热采暖机（2）内，所述温度传感器（1c）与所述控制器（1b）通信连接；
所述光热采暖机（2）的一侧上下分别设置有进水连接管路口，所述光热采暖机（2）的另一侧上下分别设置有出水连接管路口，温度水位计（1f）安装在所述出水口的连接管路上或独立设置安装接口，且所述温度水位计（1f）与所述控制器（1b）通信连接。
5.根据权利要求1所述的基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统，其特征在于，所述电热水暖器片（3）由若干散热片并联或串联构成，所述电热水暖器片（3）的一侧上下分别设置有进水连接管路口，所述电热水暖器片（3）另一侧上下分别设置有出水连接管路口；所述电热水暖器片（3）内设有速热电加热源（3a），且速热电加热源（3a）位于所述电热水暖器片（3）的底部，所述电热水暖器片（3）与所述速热电加热源（3a）采用直接接触或增加套管间接接触加热；
所述速热电加热源（3a）上设有所述温度传感器（1c），且所述温度传感器（1c）与所述控制器（1b）通信连接。
6.根据权利要求1所述的基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统，其特征在于，所述循环泵（4）及所述光热采暖机（2）进水口之间的管路上设有第一电磁阀（6），所述光热采暖机（2）出水口及所述温度水位计（1f）的一端管路上设有第二电磁阀（7），且所述第一电磁阀（6）及所述第二电磁阀（7）与所述控制器（1b）通信连接。
7.根据权利要求1所述的基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统，其特征在于，供热采暖系统包括所述云服务控制单元（1）、所述光热采暖机（2）、、所述循环泵（4）及所述介质循环管路（5）。
8.根据权利要求1所述的基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统，其特征在于，若干所述光热采暖机（2）并联或串联设置，所述光热采暖机（2）由储热水箱、组合支架及集热管组成，用于将太阳能转换成热能。
9.根据权利要求1所述的基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统，其特征在于，供热采暖系统优先采用所述光热采暖机（2）供热，其次通过所述控制器（1b）启动所述电热水暖器片（3）供热。
10.根据权利要求1所述的基于云平台监控太阳能结合电辅助蓄能的供热采暖系统，其特征在于，在谷电时，通过开启所述循环泵（4）及所述电热水暖器片（3），用于将热能输送到所述光热采暖机（2）的水箱内进行循环供热。
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