CN111947223A - 一种空气能地热能互补供暖控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气能地热能互补供暖控制装置，涉及分布式地热能利用技术领域。包括主PLC控制柜、采水井水泵控制柜、循环水泵控制柜、回灌加压水泵控制柜、回扬水泵控制柜以及空气源PLC控制柜，主PLC控制柜与采水井水泵控制柜、循环水泵控制柜、回灌加压水泵控制柜、回扬水泵控制柜以及空气源PLC控制柜之间双向电连接，主PLC控制柜的输入端电连接有传感器的输出端，主PLC控制柜的输出端电连接有阀门的输入端。本装置用于空气能地热能互补供暖项目的自动化控制，本装置各泵均配备变频器，依据用户侧用热决定热源侧换热量，依据耗能量分配两种能源的使用比例，依据回灌井回灌量决定采水井采水量，是一套节能高效实用的自控装置。

Description

一种空气能地热能互补供暖控制装置
技术领域
本发明涉及分布式地热能利用技术领域，具体为一种空气能地热能互补供暖控制装置。
背景技术
供暖是指向建筑物供给热量，保持室内一定温度，它是解决我国北方居民冬季采暖的基本生活需求的社会服务，供暖是人类最早发展起来的建筑环境控制技术，人类自从懂得用火以来，为抵御寒冷对生存的威胁，发明了火炕、火炉、火墙、火地等供暖方式，这是最早的供暖设备与系统，有的至今还在被应用，发展到今天，供暖设备与系统，在对人的舒适感和卫生、设备的美观和灵巧、系统和设备的自动控制、系统形式的多样化、能量的有效利用等方面都有着长足的进步，中国北方地区冬季供热以煤为主要燃料，但随着供热技术和设备的发展供热方式的多样化，供热能源结构也出现了一些变化，目前，以气、油、电位为供热能源的供热面积在逐年增加，被越来越多的人所接受，煤、气、油、电等构筑的供热能源结构渐趋合理，供热收费也日渐市场化，部分地区已出现了按热用量收费的试点小区。
目前供暖项目多为市政大管网项目，以电厂余热为主配合煤炭、天热气等化石能源，随着国家环保意识的提高，地热能供暖正日益受到重视，地热能供暖多使用两口井，一口采水井一口回灌井，多数做法是深采水浅回灌，这种做法会导致深层地下水水位降低；另外还有多采水少回灌，这种做法会造成地下水资源浪费，除此之外目前地热能项目开发各终端设备协调不集中，设备不节能，导致大量的地热能浪费和电能浪费；地热资源存在分布不均匀情况，且在大中型城市中，密集开采的资源，在实际实施中存在难度，因此，本领域技术人员提供了一种空气能地热能互补供暖控制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种空气能地热能互补供暖控制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种空气能地热能互补供暖控制装置，包括主PLC控制柜、采水井水泵控制柜、循环水泵控制柜、回灌加压水泵控制柜、回扬水泵控制柜以及空气源PLC控制柜，所述主PLC控制柜与采水井水泵控制柜、循环水泵控制柜、回灌加压水泵控制柜、回扬水泵控制柜以及空气源PLC控制柜之间双向电连接，主PLC控制柜与采水井水泵控制柜、循环水泵控制柜、回灌加压水泵控制柜、回扬水泵控制柜、空气源PLC控制柜呈星型排布，主PLC控制柜作为中央控制核心，通过硬接电缆或通讯电缆与采水井水泵控制柜、循环水泵控制柜、回灌加压水泵控制柜、回扬水泵控制柜交换数据，通过空气源PLC控制柜控制空气源模块机的启停，控制每一个设备的启停与运行状态，所述主PLC控制柜的输入端电连接有传感器的输出端，所述主PLC控制柜的输出端电连接有阀门的输入端，安装主 PLC控制柜时通过硬接电缆或通讯电缆与传感器和阀门联系起来，通过传感器采集信息对整个供暖项目实时情况做把握，通过阀门的开关控制对暖气水路做控制；
所述主PLC控制柜内置控制程序，可根据现场情况自主调节供暖项目运行，采水井水泵控制柜、循环水泵控制柜、回灌加压水泵控制柜、回扬水泵控制柜均设有变频器，频率调节范围可在0-50HZ之间自由设定。
进一步优化本技术方案，所述主PLC控制柜根据传感器采集用户侧用热量信号，根据热量信号数值确定循环水泵控制柜的运行频率，循环水泵控制柜的内部配备有变频器，可接受主PLC控制柜的频率信号确定换热量热输送热量的值。
进一步优化本技术方案，所述主PLC控制柜检测到回灌加压水泵控制柜回灌困难时，回扬水泵控制柜则会控制回扬泵疏通回灌井地下水通道。
进一步优化本技术方案，所述空气源PLC控制柜从主PLC控制柜获取负荷量，根据负荷量确定模块机组启动数量。
进一步优化本技术方案，所述采水井水泵控制柜、循环水泵控制柜、回灌加压水泵控制柜、回扬水泵控制柜的内部均配有变频器，且水井水位较深出线端配备出线电抗器。
进一步优化本技术方案，所述主PLC控制柜与采水井水泵控制柜、循环水泵控制柜、回灌加压水泵控制柜、回扬水泵控制柜、空气源PLC控制柜的距离可根据实际需要确定，距离过远时可采用无线通讯或光纤通讯的方式中的任意一种进行控制。
进一步优化本技术方案，所述主PLC控制柜、采水井水泵控制柜、循环水泵控制柜、回灌加压水泵控制柜、回扬水泵控制柜、空气源PLC控制柜，可实现远程就地控制的自由切换。
与现有技术相比，本发明提供了一种空气能地热能互补供暖控制装置，具备以下有益效果：
该空气能地热能互补供暖控制装置，本装置用于空气能地热能互补供暖项目的自动化控制，装置设有远程控制和本地控制两种控制模式，处于远程控制模式时系统接受远程命令，通过控制主PLC控制柜进而对采水井水泵控制柜、循环水泵控制柜、回灌加压水泵控制柜、回扬水泵控制柜、空气源PLC 控制柜进行控制；处于就地控制模式时采水井水泵控制柜、循环水泵控制柜、回灌加压水泵控制柜、回扬水泵控制柜、空气源PLC控制柜根据现场柜体机械按钮命令工作，本装置各泵均配备变频器，依据用户侧用热决定热源侧换热量，依据耗能量分配两种能源的使用比例，依据回灌井回灌量决定采水井采水量，是一套节能高效实用的自控装置。
附图说明
图1为本发明提出的一种空气能地热能互补供暖控制装置的系统示意图；
图2为本发明提出的一种空气能地热能互补供暖控制装置的PLC控制柜示意图。
图中：1、主PLC控制柜；2、采水井水泵控制柜；3、循环水泵控制柜； 4、回灌加压水泵控制柜；5、回扬水泵控制柜；6、空气源PLC控制柜。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，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在没有做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。
实施例一：
请参考图1-2所示，一种空气能地热能互补供暖控制装置，包括主PLC 控制柜1、采水井水泵控制柜2、循环水泵控制柜3、回灌加压水泵控制柜4、回扬水泵控制柜5以及空气源PLC控制柜6，所述主PLC控制柜1与采水井水泵控制柜2、循环水泵控制柜3、回灌加压水泵控制柜4、回扬水泵控制柜5 以及空气源PLC控制柜6之间双向电连接，所述主PLC控制柜1的输入端电连接有传感器101的输出端，所述主PLC控制柜1的输出端电连接有阀门102 的输入端，所述主PLC控制柜1根据传感器101采集用户侧用热量信号，根据热量信号数值确定循环水泵控制柜3的运行频率，循环水泵控制柜3配备有变频器，可接受主PLC控制柜1的频率信号确定换热量热输送热量的值，所述主PLC控制柜1根据两种热源的耗能多少，分配空气能和地热能负荷比例，回灌加压水泵控制柜4的运行情况以及传感器101确定回灌井回灌能力，根据回灌能力确定采水井水泵控制柜2的采水量，以保证所采地下水全部回灌到地下同层区域，实现取热不取水的目的，当主PLC控制柜1检测到回灌加压水泵控制柜4回灌困难时回扬水泵控制柜5控制回扬泵疏通回灌井地下水通道，空气源PLC控制柜6从主PLC控制柜1获取负荷量，根据负荷量确定模块机组启动数量，在保证用户端稳定的同时实现最大的节能。
作为本实施例的具体优化方案，所述主PLC控制柜1与传感器101和阀门102有输入输出联系，主PLC控制柜1所用的控制器可根据现场工艺编写控制程序，实现现场自动运行无人值守。
作为本实施例的具体优化方案，所述采水井水泵控制柜2、循环水泵控制柜3、回灌加压水泵控制柜4、回扬水泵控制柜5的内部均配有变频器，所述变频器频率调节范围可在0-50HZ之间自由设定，水井水位较深出线端配备出线电抗器，设备节能效果好，且同时启动时启动曲线柔和，对电网冲击小，对设备伤害小配变频器。
作为本实施例的具体优化方案，所述主PLC控制柜1与采水井水泵控制柜2、循环水泵控制柜3、回灌加压水泵控制柜4、回扬水泵控制柜5、空气源PLC控制柜6的距离可根据实际需要确定，距离过远时可采用无线通讯的方式进行控制。
作为本实施例的具体优化方案，所述主PLC控制柜1、采水井水泵控制柜 2、循环水泵控制柜3、回灌加压水泵控制柜4、回扬水泵控制柜5、空气源 PLC控制柜6，可实现远程就地控制的自由切换。
作为本实施例的具体优化方案，所述主PLC控制柜1通过硬接电缆与传感器101和阀门102电连接，通过传感器采集信息对整个供暖项目实时情况做把握，通过阀门102的开关控制对暖气水路做控制。
实施例二：
请参考图1-2所示，一种空气能地热能互补供暖控制装置，包括主PLC 控制柜1、采水井水泵控制柜2、循环水泵控制柜3、回灌加压水泵控制柜4、回扬水泵控制柜5以及空气源PLC控制柜6，所述主PLC控制柜1与采水井水泵控制柜2、循环水泵控制柜3、回灌加压水泵控制柜4、回扬水泵控制柜5 以及空气源PLC控制柜6之间双向电连接，所述主PLC控制柜1的输入端电连接有传感器101的输出端，所述主PLC控制柜1的输出端电连接有阀门102 的输入端，所述主PLC控制柜1根据传感器101采集用户侧用热量信号，根据热量信号数值确定循环水泵控制柜3的运行频率，循环水泵控制柜3配备有变频器，可接受主PLC控制柜1的频率信号确定换热量热输送热量的值，所述主PLC控制柜1根据两种热源的耗能多少，分配空气能和地热能负荷比例，回灌加压水泵控制柜4的运行情况以及传感器101确定回灌井回灌能力，根据回灌能力确定采水井水泵控制柜2的采水量，以保证所采地下水全部回灌到地下同层区域，实现取热不取水的目的，当主PLC控制柜1检测到回灌加压水泵控制柜4回灌困难时回扬水泵控制柜5控制回扬泵疏通回灌井地下水通道，空气源PLC控制柜6从主PLC控制柜1获取负荷量，根据负荷量确定模块机组启动数量，在保证用户端稳定的同时实现最大的节能。
作为本实施例的具体优化方案，所述主PLC控制柜1与传感器101和阀门102有输入输出联系，主PLC控制柜1所用的控制器可根据现场工艺编写控制程序，实现现场自动运行无人值守。
作为本实施例的具体优化方案，所述采水井水泵控制柜2、循环水泵控制柜3、回灌加压水泵控制柜4、回扬水泵控制柜5的内部均配有变频器，所述变频器频率调节范围可在0-50HZ之间自由设定，水井水位较深出线端配备出线电抗器，设备节能效果好，且同时启动时启动曲线柔和，对电网冲击小，对设备伤害小配变频器。
作为本实施例的具体优化方案，所述主PLC控制柜1与采水井水泵控制柜2、循环水泵控制柜3、回灌加压水泵控制柜4、回扬水泵控制柜5、空气源PLC控制柜6的距离可根据实际需要确定，距离过远时可采用光纤通讯的方式进行控制。
作为本实施例的具体优化方案，所述主PLC控制柜1、采水井水泵控制柜2、循环水泵控制柜3、回灌加压水泵控制柜4、回扬水泵控制柜5、空气源 PLC控制柜6，可实现远程就地控制的自由切换。
作为本实施例的具体优化方案，所述主PLC控制柜1通过通讯电缆与传感器101和阀门102电连接，通过传感器采集信息对整个供暖项目实时情况做把握，通过阀门102的开关控制对暖气水路做控制。
本发明的工作原理是：本发明涉及主PLC控制柜1、采水井水泵控制柜2、循环水泵控制柜3、回灌加压水泵控制柜4、回扬水泵控制柜5、空气源PLC控制柜6，在安装时主PLC控制柜1,通过硬接电缆或通讯电缆与传感器和阀门联系起来，通过传感器采集信息对整个供暖项目实时情况做把握，通过阀门102的开关控制对暖气水路做控制；主PLC控制柜1与采水井水泵控制柜2、循环水泵控制柜3、回灌加压水泵控制柜4、回扬水泵控制柜5、空气源PLC控制柜6呈星型排布，主PLC控制柜1作为中央控制核心，通过硬接电缆或通讯电缆与采水井水泵控制柜2、循环水泵控制柜3、回灌加压水泵控制柜4、回扬水泵控制柜5交换数据，通过空气源PLC控制柜6控制空气源模块机的启停，控制每一个设备的启停与运行状态。
本发明的有益效果是：该空气能地热能互补供暖控制装置，本装置用于空气能地热能互补供暖项目的自动化控制，装置设有远程控制和本地控制两种控制模式，处于远程控制模式时系统接受远程命令，通过控制主PLC控制柜进而对采水井水泵控制柜、循环水泵控制柜、回灌加压水泵控制柜、回扬水泵控制柜、空气源PLC控制柜进行控制；处于就地控制模式时采水井水泵控制柜、循环水泵控制柜、回灌加压水泵控制柜、回扬水泵控制柜、空气源 PLC控制柜根据现场柜体机械按钮命令工作，本装置各泵均配备变频器，依据用户侧用热决定热源侧换热量，依据耗能量分配两种能源的使用比例，依据回灌井回灌量决定采水井采水量，是一套节能高效实用的自控装置。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种空气能地热能互补供暖控制装置，包括主PLC控制柜(1)、采水井水泵控制柜(2)、循环水泵控制柜(3)、回灌加压水泵控制柜(4)、回扬水泵控制柜(5)以及空气源PLC控制柜(6)，其特征在于，所述主PLC控制柜(1)与采水井水泵控制柜(2)、循环水泵控制柜(3)、回灌加压水泵控制柜(4)、回扬水泵控制柜(5)以及空气源PLC控制柜(6)之间双向电连接，所述主PLC控制柜(1)的输入端电连接有传感器(101)的输出端，所述主PLC控制柜(1)的输出端电连接有阀门(102)的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种空气能地热能互补供暖控制装置，其特征在于，所述主PLC控制柜(1)根据传感器(101)采集用户侧用热量信号，根据热量信号数值确定循环水泵控制柜(3)的运行频率，循环水泵控制柜(3)的内部配备有变频器，可接受主PLC控制柜(1)的频率信号确定换热量热输送热量的值。
3.根据权利要求1所述的一种空气能地热能互补供暖控制装置，其特征在于，所述主PLC控制柜(1)检测到回灌加压水泵控制柜(4)回灌困难时，回扬水泵控制柜(5)则会控制回扬泵疏通回灌井地下水通道。
4.根据权利要求1所述的一种空气能地热能互补供暖控制装置，其特征在于，所述空气源PLC控制柜(6)从主PLC控制柜(1)获取负荷量，根据负荷量确定模块机组启动数量。
5.根据权利要求1所述的一种空气能地热能互补供暖控制装置，其特征在于，所述采水井水泵控制柜(2)、循环水泵控制柜(3)、回灌加压水泵控制柜(4)、回扬水泵控制柜(5)的内部均配有变频器，且水井水位较深出线端配备出线电抗器。
6.根据权利要求5所述的一种空气能地热能互补供暖控制装置，其特征在于，所述变频器频率调节范围可在0-50HZ之间自由设定。
7.根据权利要求1所述的一种空气能地热能互补供暖控制装置，其特征在于，所述主PLC控制柜(1)与采水井水泵控制柜(2)、循环水泵控制柜(3)、回灌加压水泵控制柜(4)、回扬水泵控制柜(5)、空气源PLC控制柜(6)的距离可根据实际需要确定，距离过远时可采用无线通讯或光纤通讯的方式中的任意一种进行控制。
8.根据权利要求1所述的一种空气能地热能互补供暖控制装置，其特征在于，所述主PLC控制柜(1)、采水井水泵控制柜(2)、循环水泵控制柜(3)、回灌加压水泵控制柜(4)、回扬水泵控制柜(5)、空气源PLC控制柜(6)，可实现远程就地控制的自由切换。
9.根据权利要求1所述的一种空气能地热能互补供暖控制装置，其特征在于，所述主PLC控制柜(1)通过硬接电缆或通讯电缆中的任意一种与传感器(101)和阀门(102)电连接，通过传感器采集信息对整个供暖项目实时情况做把握，通过阀门(102)的开关控制对暖气水路做控制。
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