CN114811711B - 一种利用太阳能辅助燃气联合供热的设备控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于燃气供热设备技术领域，具体为一种利用太阳能辅助燃气联合供热的设备控制方法，包括以下方法步骤：步骤一：开始工作，进行系统自检，检测设定状态，启动生活水循环泵1，关闭三通阀内循环，开启三通阙外循环，然后检测水流信号，检测到水流信号之后，温度传感器检测水温太阳能水位传感器检测水位，在太阳能水位≥50％，太阳能水温W5>35℃且W5‑W223℃时，启动太阳能换热，否则启动燃气采暖换热模式；实现了针对太阳能辅助燃气联合供热的小型化集中控制设备，该控制方法可实现模块化组件、智能化操作和集成化控制，本发明的控制方法使用维护简单，智能化程度高，运行可靠性好。

Description

一种利用太阳能辅助燃气联合供热的设备控制方法

技术领域

本发明涉及燃气供热设备技术领域，具体为一种利用太阳能辅助燃气联合供热的设备控制方法。

背景技术

利用太阳能辅助燃气进行联合供热的设备控制方法是燃气供热设备领域的技术核心，目前大多采用设备电控部件分散布置，实行有限联动控制的方法。该种控制方法设备电控部件较多、管路复杂、储热水箱空间占用太大，并且设备使用维护相对较复杂，智能化程度较低，系统一次投入成本过高，市场上大面积推广存在很大难度。

如公开号为CN201697213U的中国专利公开了一种太阳能燃气壁挂炉供暖系统，包括燃气壁挂炉和热水回路，燃气壁挂炉的顶部连接有进风管，燃气壁挂炉内设有燃烧室，燃烧室内设有燃烧器，燃烧器与燃气进气管相连，热水回路包括补水管、循环水泵和位于燃烧室内的换热盘管，热水回路上设有换热器，换热器的热输出回路串联在供暖回路上，供暖回路上连接有供暖循环泵和一个以上的暖气片，燃气壁挂炉的顶部连接有排烟管，排烟管的出烟口位于烟气回收箱内液面的下方，热水回路上连接有可自动切换的太阳能供暖装置。该技术方案提供了一种节约能源，运行费用低，可回收燃烧产生的有害气体，减少对环境的污染，供暖效果好的太阳能燃气壁挂炉供暖系统，但是并没有对设备电控部件进行集中联动优化控制，因此仍存在设备电控部件多、使用维护复杂、智能化程度低的问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有解决太阳能辅助燃气联合供热设备电控部件分散布置和有限联动控制的方式。该种控制方式存在设备电控部件多、使用维护复杂、智能化程度低的问题，实现一种模块化组件、智能化操作和集成化控制的太阳能辅助燃气联合供热的设备。

因此，本发明的目的是提供一种利用太阳能辅助燃气联合供热的设备控制方法，实现了针对太阳能辅助燃气联合供热的小型化集中控制设备，该控制方法可实现模块化组件、智能化操作和集成化控制，本发明的控制方法使用维护简单，智能化程度高，运行可靠性好。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种利用太阳能辅助燃气联合供热的设备控制方法，其包括以下方法步骤：

步骤一：开始工作，进行系统自检，检测设定状态，启动生活水循环泵1，关闭三通阀内循环，开启三通阙外循环，然后检测水流信号，检测到水流信号之后，温度传感器检测水温太阳能水位传感器检测水位，在太阳能水位≥50％，太阳能水温W5>35℃且W5-W223℃时，启动太阳能换热，否则启动燃气采暖换热模式；

步骤二：采用燃气采暖换热模式时，开启风机1s，高速前清扫10s,开启比例阀1s,预先拉阀，风机运行1s时,对水流信号进行检测，检测得到则对风压信号进行检测，检测到风压信号时，风机低速运行，关闭比例阀，开启点火器2s，然后检测火焰信号，检测到火焰信号后，开启电磁阀1s，开启比例阀，开阀电流逐渐增大，检测首次点火是否检测到火焰信号；

步骤三：首次点火没有检测到火焰信号时，开启风机1s，高速前清扫10s，开启比例阀1s，预先拉阀，风机运行1s时,是否仍然检测到水流信号，检测到水流信号后，对风压信号进行检测，若检测到风压信号，则风机低速运行，关闭比例阀，开启点火器2s，检测火焰信号，检测到火焰信号时，开启电磁阀1s，开启比例阀，开阀电流逐渐增大，然后再次点火是否检测到火焰信号，最终对水流信号进行检测；

步骤四：检测到水流信号时，风机高速运行，5s后关闭点火器，监测水温，根据水温确定比例阀开度，采暖水温≥55℃时，则关闭比例阀，电磁阀，风机高速后清扫20s。

作为本发明所述的一种利用太阳能辅助燃气联合供热的设备控制方法的一种优选方案，其中：所述步骤一中，若系统自检不正常，则对故障进行锁定和排排除，然后重新进行自检。

作为本发明所述的一种利用太阳能辅助燃气联合供热的设备控制方法的一种优选方案，其中：所述步骤一中，若没有检测到水流信号，则对故障进行锁定，然后回到系统自检步骤进行重新自检。

作为本发明所述的一种利用太阳能辅助燃气联合供热的设备控制方法的一种优选方案，其中：所述步骤二中，风机运行1s时,若没有检测到水流信号，则关闭风机，在没有检测到风压或是火焰信号时，则对故障进行锁定和排出，然后回到系统自检步骤进行重新自检。

作为本发明所述的一种利用太阳能辅助燃气联合供热的设备控制方法的一种优选方案，其中：所述步骤三中，风机运行1s时,若没有检测到水流信号，则关闭风机，在没有检测到风压、水流或是火焰信号时，则对故障进行锁定和排出，然后回到系统自检步骤进行重新自检。

作为本发明所述的一种利用太阳能辅助燃气联合供热的设备控制方法的一种优选方案，其中：所述步骤四中，若水温低于55℃，则重复监测水温，根据水温确定比例阀开度这一步骤，直至水温≥55℃。

与现有技术相比：本发明实现了针对太阳能辅助燃气联合供热的小型化集中控制设备，该控制方法可实现模块化组件、智能化操作和集成化控制，本发明的控制方法使用维护简单，智能化程度高，运行可靠性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明步骤一工作流程结构示意图；

图2为本发明步骤二工作流程结构示意图；

图3为本发明步骤三工作流程结构示意图；

图4为本发明步骤四工作流程结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供一种利用太阳能辅助燃气联合供热的设备控制方法，实现了针对太阳能辅助燃气联合供热的小型化集中控制设备，该控制方法可实现模块化组件、智能化操作和集成化控制。本发明的控制方法使用维护简单，智能化程度高，运行可靠性好，请参阅图1-图4，包括以下方法步骤：

步骤一：开始工作，进行系统自检，检测设定状态，启动生活水循环泵1，关闭三通阀内循环，开启三通阙外循环，然后检测水流信号，检测到水流信号之后，温度传感器检测水温太阳能水位传感器检测水位，在太阳能水位≥50％，太阳能水温W5>35℃且W5-W223℃时，启动太阳能换热，否则启动燃气采暖换热模式；

步骤二：采用燃气采暖换热模式时，开启风机1s，高速前清扫10s,开启比例阀1s,预先拉阀，风机运行1s时,对水流信号进行检测，检测得到则对风压信号进行检测，检测到风压信号时，风机低速运行，关闭比例阀，开启点火器2s，然后检测火焰信号，检测到火焰信号后，开启电磁阀1s，开启比例阀，开阀电流逐渐增大，检测首次点火是否检测到火焰信号；

步骤三：首次点火没有检测到火焰信号时，开启风机1s，高速前清扫10s，开启比例阀1s，预先拉阀，风机运行1s时,是否仍然检测到水流信号，检测到水流信号后，对风压信号进行检测，若检测到风压信号，则风机低速运行，关闭比例阀，开启点火器2s，检测火焰信号，检测到火焰信号时，开启电磁阀1s，开启比例阀，开阀电流逐渐增大，然后再次点火是否检测到火焰信号，最终对水流信号进行检测；

步骤四：检测到水流信号时，风机高速运行，5s后关闭点火器，监测水温，根据水温确定比例阀开度，采暖水温≥55℃时，则关闭比例阀，电磁阀，风机高速后清扫20s。

步骤一中，若系统自检不正常，则对故障进行锁定和排排除，然后重新进行自检。

步骤一中，若没有检测到水流信号，则对故障进行锁定，然后回到系统自检步骤进行重新自检。

步骤二中，风机运行1s时,若没有检测到水流信号，则关闭风机，在没有检测到风压或是火焰信号时，则对故障进行锁定和排出，然后回到系统自检步骤进行重新自检。

步骤三中，风机运行1s时,若没有检测到水流信号，则关闭风机，在没有检测到风压、水流或是火焰信号时，则对故障进行锁定和排出，然后回到系统自检步骤进行重新自检。

步骤四中，若水温低于55℃，则重复监测水温，根据水温确定比例阀开度这一步骤，直至水温≥55℃。

其中，涉及的设备集成控制阀组可以实现太阳能循环系统和采暖循环系统功能的集成，主要由阀板、水泵、控制循环功能的各种阀、压力表、换热板和实现调节、控制功能的控制器(包括：温度传感器、水流传感器)等组成，可以保证实现设备的各种功能，包括设置工作时间段、故障代码显示、声音报警、控制燃烧强度、太阳能水温水位、太阳能和采暖系统防冻、采暖水温显示、太阳能伴热带和换热温度控制等。

控制方法涉及的硬件电路采用ATMEGA16双单片机，主单片机MCU是全面提供系统控制的，从单片机主要进行检测信号的控制，提供系统保护。主单片机主要完成电源控制、比例阀驱动控制、水泵驱动控制、三通阀驱动控制、风机驱动控制、脉冲点火驱动控制、电磁阀驱动控制、水箱补水驱动控制、水箱加热驱动控制、伴热带驱动控制、与从单片机进行数据交换，与面控器进行数据交换，从单片机主要完成火焰信号检测、过热信号检测、线控信号检测、水流信号检测、水温信号检测、水位信号检测等。

太阳能出水口与板式换热器的生活水通道连接，板式换热器的生活水通道与生活水流开关I连接，生活水流开关I与生活水温度传感器连接，生活水温度传感器分别与生活水单向阀和生活用水阀门连接，生活水单向阀分别与生活水循环泵和生活水流开关II连接，生活水循环泵与太阳能的进水口连接，生活水流开关II与生活水补水阀连接，生活水补水阀与给水单向阀连接。供热采暖系统包括设备出水口与采暖水温度传感器连接，采暖水温度传感器与采暖水流开关连接，采暖水流开关分别与板式换热器的采暖水通道和采暖补水阀连接，采暖补水阀与给水单向阀连接，板式换热器的采暖水通道与三通阀连接，三通阀分别与采暖水膨胀水箱和散热片或地热盘管连接，采暖水膨胀水箱与采暖水循环泵连接，采暖水循环泵与设备的进水口连接；设有与太阳能循环系统和设备供热采暖系统电连接的用于太阳能循环系统和设备供热采暖系统控制的微电脑水位水温测控仪。

1.供热采暖时

上电后控制太阳能循环系统先启动生活水循环泵,使太阳能的水进行循环，生活水温度传感器识别水温，判定是否启动设备供热采暖系统,生活水流开关I工作判断太阳能循环系统是否畅通。如果水温低于设定温度，微电脑水位水温测控仪发出工作信号启动设备供热采暖系统将采暖水加热。如果水温高于设定温度，太阳能循环系统的热水通过板式换热器与设备供热采暖系统的采暖冷水换热，将设备供热采暖系统的采暖水加热，三通阀根据需要决定是生活水还是采暖水工作状态。

2.生活用水时

开生活用水阀门，生活水流开关I得到信号启动生活水循环泵运转，将太阳能循环系统的冷水送到太阳能中，然后生活水循环泵停转，太阳能中的热水直接用于生活。当遇到多日阴雨天气太阳能中的水温过低时，微电脑水位水温测控仪将启动设备供热采暖系统将太阳能循环系统中的水补充加热到设定温度而不影响生活热水的使用。

3.自动补水时

生活水补水阀,生活水流开关II用于太阳能循环系统生活水的补水，并能实现低压补水、定时补水、上下限水位自动补水等操作。采暖补水阀用于设备供热采暖系统采暖水的补水，它将根据水箱水位传感器的信息完成设备供热采暖系统采暖水的补水操作。

当选择生活用水时，生活水循环泵工作，将太阳能循环系统内存在的水循环至有热水为止，在太阳能循环系统中加装生活水单向阀和给水单向阀避免系统水倒流。

虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (6)

1.一种利用太阳能辅助燃气联合供热的设备控制方法，其特征在于，包括以下方法步骤：

步骤一：开始工作，进行系统自检，检测设定状态，启动生活水循环泵1，关闭三通阀内循环，开启三通阙外循环，然后检测水流信号，检测到水流信号之后，温度传感器检测水温太阳能水位传感器检测水位，在太阳能水位≥50％，太阳能水温W5>35℃且W5-W223℃时，启动太阳能换热，否则启动燃气采暖换热模式；

步骤二：采用燃气采暖换热模式时，开启风机1s，高速前清扫10s,开启比例阀1s,预先拉阀，风机运行1s时,对水流信号进行检测，检测得到则对风压信号进行检测，检测到风压信号时，风机低速运行，关闭比例阀，开启点火器2s，然后检测火焰信号，检测到火焰信号后，开启电磁阀1s，开启比例阀，开阀电流逐渐增大，检测首次点火是否检测到火焰信号；

步骤三：首次点火没有检测到火焰信号时，开启风机1s，高速前清扫10s，开启比例阀1s，预先拉阀，风机运行1s时,是否仍然检测到水流信号，检测到水流信号后，对风压信号进行检测，若检测到风压信号，则风机低速运行，关闭比例阀，开启点火器2s，检测火焰信号，检测到火焰信号时，开启电磁阀1s，开启比例阀，开阀电流逐渐增大，然后再次点火是否检测到火焰信号，最终对水流信号进行检测；

步骤四：检测到水流信号时，风机高速运行，5s后关闭点火器，监测水温，根据水温确定比例阀开度，采暖水温≥55℃时，则关闭比例阀，电磁阀，风机高速后清扫20s；

其中，涉及的设备集成控制阀组实现太阳能循环系统和采暖循环系统功能的集成，主要由阀板、水泵、控制循环功能的各种阀、压力表、换热板和实现调节、控制功能的控制器组成，保证实现设备的各种功能，包括设置工作时间段、故障代码显示、声音报警、控制燃烧强度、太阳能水温水位、太阳能和采暖系统防冻、采暖水温显示、太阳能伴热带和换热温度控制；

控制方法涉及的硬件电路采用ATMEGA16双单片机，主单片机MCU是全面提供系统控制的，从单片机主要进行检测信号的控制，提供系统保护，主单片机主要完成电源控制、比例阀驱动控制、水泵驱动控制、三通阀驱动控制、风机驱动控制、脉冲点火驱动控制、电磁阀驱动控制、水箱补水驱动控制、水箱加热驱动控制、伴热带驱动控制、与从单片机进行数据交换，与面控器进行数据交换，从单片机主要完成火焰信号检测、过热信号检测、线控信号检测、水流信号检测、水温信号检测、水位信号检测；

太阳能出水口与板式换热器的生活水通道连接，板式换热器的生活水通道与生活水流开关I连接，生活水流开关I与生活水温度传感器连接，生活水温度传感器分别与生活水单向阀和生活用水阀门连接，生活水单向阀分别与生活水循环泵和生活水流开关II连接，生活水循环泵与太阳能的进水口连接，生活水流开关II与生活水补水阀连接，生活水补水阀与给水单向阀连接，供热采暖系统包括设备出水口与采暖水温度传感器连接，采暖水温度传感器与采暖水流开关连接，采暖水流开关分别与板式换热器的采暖水通道和采暖补水阀连接，采暖补水阀与给水单向阀连接，板式换热器的采暖水通道与三通阀连接，三通阀分别与采暖水膨胀水箱和散热片或地热盘管连接，采暖水膨胀水箱与采暖水循环泵连接，采暖水循环泵与设备的进水口连接；设有与太阳能循环系统和设备供热采暖系统电连接的用于太阳能循环系统和设备供热采暖系统控制的微电脑水位水温测控仪。

2.根据权利要求1所述的一种利用太阳能辅助燃气联合供热的设备控制方法，其特征在于，所述步骤一中，若系统自检不正常，则对故障进行锁定和排排除，然后重新进行自检。

3.根据权利要求1所述的一种利用太阳能辅助燃气联合供热的设备控制方法，其特征在于，所述步骤一中，若没有检测到水流信号，则对故障进行锁定，然后回到系统自检步骤进行重新自检。

4.根据权利要求1所述的一种利用太阳能辅助燃气联合供热的设备控制方法，其特征在于，所述步骤二中，风机运行1s时,若没有检测到水流信号，则关闭风机，在没有检测到风压或是火焰信号时，则对故障进行锁定和排出，然后回到系统自检步骤进行重新自检。

5.根据权利要求1所述的一种利用太阳能辅助燃气联合供热的设备控制方法，其特征在于，所述步骤三中，风机运行1s时,若没有检测到水流信号，则关闭风机，在没有检测到风压、水流或是火焰信号时，则对故障进行锁定和排出，然后回到系统自检步骤进行重新自检。

6.根据权利要求1所述的一种利用太阳能辅助燃气联合供热的设备控制方法，其特征在于，所述步骤四中，若水温低于55℃，则重复监测水温，根据水温确定比例阀开度这一步骤，直至水温≥55℃。

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