CN205747546U - 一种智能监控能耗的远程太阳能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能监控能耗的远程太阳能控制系统，包括太阳能集热系统及用于控制太阳能集热系统的远程控制系统。本实用新型的优越效果在于：(1)通过远程控制系统能得出太阳能供热系统评价报告，计算远程太阳能控制系统的节能量，作为合同能源管理的有效数据；(2)通过对远程太阳能控制系统的监测，积累实验数据，合理调整系统的运行流程和参数设置，提升太阳能供热工程的技术水平。(3)能实现对远程太阳能控制系统的远距离干预。

Description

一种智能监控能耗的远程太阳能控制系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能控制技术领域，具体涉及一种智能监控能耗的远程太阳能控制系统。

背景技术

随着太阳能工程市场的快速发展，集中集热-集中储热模式的集中式太阳能热水系统越来越多地应用在了公共建筑项目，并且变得更加大型化和多样化。太阳能工程控制系统作为整个太阳能工程系统的大脑，成为影响太阳能供热系统运行状况的核心，越来越引起了人们的重视，其发展也日趋多元化。目前已初具模式，在工程控制类型上，已经从单一控制一个系统到中央系统与各个子系统之间的联动；在通信模式上，已经从简单的人机对话发展到远程监控。

对于大型集中式太阳能供热系统项目，太阳能热水系统的维护管理、热水收费计量、以及能耗效率检测等问题极其重要，针对原有集中式太阳能供热系统的运行监控、测量不到位，管理不合理，用户对系统运行的控制与监控提出了更高的要求。

针对现有太阳能工程规模及类型，大致将控制器分成三类：

(1)太阳能中央控制器

太阳能工程中央控制器是最传统的控制器，一般分为:单片机、PLC、远程监控单片机、远程监控PLC.根据太阳能热水系统的类型可以分为单水箱系统、双水箱系统、普通换热系统、集分换热系统、自定义控制系统。

(2)网络型控制器

目前的高层住宅逐渐被认可的一种供热方式是集中集热、分户储热。就是利用楼顶的空间将太阳能集热器整体布置，通过循环管道将热媒输送到用户终端，在用户终端通过换热盘管将热量交换到分户的储热水箱里面。用户可以像使用电热水器一样使用太阳能热水，无需计量无需另行收取费用，用户可将自家太阳能热水系统通过手机APP模式进行远程控制，使用起来方便快捷。

(3)太阳能远程监控平台

集中式太阳能热水系统通常需要全自动运行，这需要控制器实现自动上水、水位显示、温度显示、设备运行状态控制显示和辅助热源加热显示控制等功能。同时，通过远程监控把控系统运行，及时掌握系统状况。

太阳能集中供热系统由集热系统、储热系统、控制系统以及供水系统组成。其中，控制系统大多使用PLC控制器(可编程控制柜)，实时显示水温水位，并能自控定水箱水温上水，能够实现24小时随时供热水的需要。同时，还能自控能源转换，在太阳辐照不足时启动辅助热源。这套控制系统具备警报和防冻功能，不但实现了太阳能系统全自动运行，无需专人值守，并且即时监测数据，监控系统各点压力、温度、液位等。控制系统具备手动控制、与自动控制的功能，手动与自动可互相切换。

太阳能远程监控平台是在大型服务器的基础上，对所有太阳能工程的数据进行集中处理并形成分析报告的运作体系，通过程序处理的数字报告。这种服务平台可以是太阳能热利用企业的，可以是第三方的，也可以是国家的。

现有的太阳能控制系统功能单一；数据采集和处理分析不够全面：不能获取系统日得热量、太阳辐照量、热水用量、系统供热水箱换热量、热能计量、设备用电量、辅助热源的能耗等，同时，现有的控制系统缺少数据存储、远传及分析的功能；控制系统智能化程度不高：不能进行节能数据的统计计算，不能计算系统热效率，只能监控温度而不能计算热量，不能实现光能、热能、电能之间节能检测计算的转换；不能在线实时监控和控制；现有控制系统大多只能在控制端进行监控，只有少数具有远程监控功能的系统可以使用网络进行监控管理。

实用新型内容

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于提出一种智能监控能耗的远程太阳能控制系统。所述远程太阳能控制系统能解决现有太阳能集热、供热系统中的控制系统功能单一，数据采集和处理分析不够全面、控制系统智能化程度不高、不能进行节能数据的统计计算，不能在线实时监控的问题。

为了解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种智能监控能耗的远程太阳能控制系统，包括太阳能集热系统及用于控制太阳能集热系统的远程控制系统；

其中，所述太阳能集热系统包括集热循环装置、换热循环装置，所述集热循环装置与换热循环装置通过换热器实现热量交换，且集热循环装置、换热循环装置均与控制器连接；

所述远程控制系统包括用于监测太阳能集热系统运行状态的监控装置，用于与太阳能集热系统实现数据交互的服务器，及用户终端。

本实用新型优选为，所述控制器与监控装置连接，且控制器设有若干数据处理和通信模块。

本实用新型优选为，所述集热循环装置包括太阳能集热器，太阳能集热器的两端分别通过液体循环管道与换热器连通形成循环回路；太阳能集热器两端的液体循环管道上均设有温度计，所述温度计与热量表通过信号线连接，且所述热量表与控制器连接。

进一步地，所述太阳能集热器与换热器之间的液体循环管道上设有循环泵、膨胀罐。

进一步地，所述太阳能集热器与换热器之间的液体循环管道上设有用于检测液体循环管道中液体压力的远程压力表。

进一步地，所述太阳能集热器与换热器之间的液体循环管道上设有用于补充液体的补液装置，所述补液装置与补液泵连通，且补液装置设有液位计。

本实用新型优选为，所述换热循环装置包括储热水箱，储热水箱的两端分别通过液体循环管道与换热器连通形成循环回路；储热水箱两端的液体循环管道上均设有温度计，所述温度计与热量表通过信号线连接，且所述热量表与控制器连接。

进一步地，所述储热水箱与换热器之间的液体循环管道上设有循环泵。

进一步地，所述储热水箱内设有温度计，且所述温度计通过信号线与控制器连接。

进一步地，所述控制器与辐照仪连接。

本实用新型优选为，所述换热器采用板式换热器。

本实用新型所述智能监控能耗的远程太阳能控制系统的工作原理是：所述控制器根据太阳能集热器的回液温度与储热水箱中液体温度的温差进而确定本实用新型远程太阳能控制系统的运行状态。当太阳能集热器的回液温度大于储热水箱中液体温度、且温差大于设定温度时，此处设定温度通常为5℃-15℃，所述控制器发出信号，开启循环泵，所述集热循环装置与换热循环装置通过换热器实现热量交换；当温差小于设定温度时，此处设定温度通常为2℃-5℃，所述循环泵停止运行。通过太阳能集热器继续对其内部的工质进行加热，如此不断循环，进而使储热水箱内的液体温度升高。

与现有技术相比，本实用新型的优越效果在于：

(1)通过远程控制系统能得出太阳能供热系统评价报告，计算远程太阳能控制系统的节能量，作为合同能源管理的有效数据；

(2)通过对远程太阳能控制系统的监测，积累实验数据，合理调整系统的运行流程和参数设置，提升太阳能供热工程的技术水平。

(3)能实现对远程太阳能控制系统的远距离干预。

附图说明

图1为所述一种智能监控能耗的远程太阳能控制系统的结构示意图。

附图标记说明如下：

1-太阳能集热器、2-换热器、3-储热水箱、4-辐照仪、5-控制器、6-膨胀罐、7-热量表、8-液位计、9-远程压力表、10-循环泵、11-补液泵、12-温度计、13-补液装置。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

如附图1所示，本实用新型所述一种智能监控能耗的远程太阳能控制系统，包括太阳能集热系统及用于控制太阳能集热系统的远程控制系统。其中，所述太阳能集热系统包括集热循环装置、换热循环装置，所述集热循环装置与换热循环装置通过换热器实现热量交换，且集热循环装置、换热循环装置均与控制器5连接；所述控制器5采用智能PLC控制核心技术。

所述远程控制系统包括用于监测太阳能集热系统运行状态的监控装置，用于与太阳能集热系统实现数据交互的服务器，及用户终端；其中，所述控制器5与监控装置连接，且控制器5设有若干数据处理和通信模块，通过数据处理和通信模块将远程太阳能控制系统的数据发送到服务器上。所述的服务器作为硬件由太阳能热利用企业或第三方管理。所述用户终端设置于室内，便于用户操控，所述用户终端通过信号线或无线信号与控制器5连接。相应地，当选择无线信号方式连接时，需要在同时在用户终端和控制器5安装信号发射与接收装置。当然，所述的用户终端也能与服务器进行数据交互。

本实用新型所述远程控制系统用于检测智能监控能耗的远程太阳能控制系统中各检测点的温度、系统压力、补液装置的液位、太阳辐照度、热量贡献值、系统日得热量、系统运行状态等数据录入服务器中。另外通过设置故障报警装置，如高温报警、超压报警、液位缺液报警、设备故障报警等；以及同在远程太阳能控制系统中设置各保护装置，如漏电保护装置、浪涌保护装置、防冻保护装置、高温保护装置。

本实用新型所述控制器5通过计算得出热量，并换算出电量、节约电量、系统节能减排量来评测系统能效。

在本实施例中，所述集热循环装置包括太阳能集热器1，太阳能集热器1的两端分别通过液体循环管道与换热器2连通形成循环回路；太阳能集热器1两端的液体循环管道上均设有温度计12，所述温度计12与热量表7通过信号线连接，且所述热量表7与控制器5连接。

其中，所述太阳能集热器1与换热器2之间的液体循环管道上设有循环泵10、膨胀罐6。所述循环泵10启动时，能加快液体循环管道中液体的流动速度；所述膨胀罐6具有缓冲液体循环管道内压力波动的作用。进一步地，所述太阳能集热器1与换热器2之间的液体循环管道上设有用于检测液体循环管道中液体压力的远程压力表9。所述太阳能集热器1与换热器2之间的液体循环管道上设有用于补充液体的补液装置13，所述补液装置13与补液泵11连通，且补液装置13设有液位计8。当液体循环管道内液体压力小于设定压力时，所述补液泵11启动，将补液装置13内的液体泵入液体循环管道中。

在本实施例中，所述换热循环装置包括储热水箱3，储热水箱3的两端分别通过液体循环管道与换热器2连通形成循环回路；储热水箱3两端的液体循环管道上均设有温度计12，所述温度计12与热量表7通过信号线连接，且所述热量表7与控制器5连接。进一步地，所述储热水箱3与换热器2之间的液体循环管道上设有循环泵10。在本实施例中，所述储热水箱3内设有温度计12，且所述温度计12通过信号线与控制器5连接。

为了便于远程太阳能控制系统获得辐照量数据，所述控制器5与辐照仪4连接。另外，本实用新型中所述换热器2采用板式换热器。

具体实施时，本实用新型所述智能监控能耗的远程太阳能控制系统中，当太阳能集热器1的回液温度大于储热水箱3中液体温度、且温差大于15℃时，所述控制器5发出信号，开启循环泵10，所述集热循环装置与换热循环装置通过换热器2实现热量交换；当温差小于5℃时，所述循环泵10停止运行。当液体循环管路压力低于设定压力，补液泵11开启，达到设定值后，停止补液，保证远程太阳能控制系统正常运行。同时，在换热器2的两端设置热量表7，所述热量表7分别提供系统直接得热量和换热后的系统得热量，以及计算能效。

本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的范围。

Claims (10)

1.一种智能监控能耗的远程太阳能控制系统，其特征在于，包括太阳能集热系统及用于控制太阳能集热系统的远程控制系统；

其中，所述太阳能集热系统包括集热循环装置、换热循环装置，所述集热循环装置与换热循环装置通过换热器实现热量交换，且集热循环装置、换热循环装置均与控制器连接；

所述远程控制系统包括用于监测太阳能集热系统运行状态的监控装置，用于与太阳能集热系统实现数据交互的服务器，及用户终端。

2.根据权利要求1所述的智能监控能耗的远程太阳能控制系统，其特征在于，所述控制器与监控装置连接，且控制器设有若干数据处理和通信模块。

3.根据权利要求1所述的智能监控能耗的远程太阳能控制系统，其特征在于，所述集热循环装置包括太阳能集热器，太阳能集热器的两端分别通过液体循环管道与换热器连通形成循环回路；太阳能集热器两端的液体循环管道上均设有温度计，所述温度计与热量表通过信号线连接，且所述热量表与控制器连接。

4.根据权利要求1所述的智能监控能耗的远程太阳能控制系统，其特征在于，所述换热循环装置包括储热水箱，储热水箱的两端分别通过液体循环管道与换热器连通形成循环回路；储热水箱两端的液体循环管道上均设有温度计，所述温度计与热量表通过信号线连接，且所述热量表与控制器连接。

5.根据权利要求3所述的智能监控能耗的远程太阳能控制系统，其特征在于，所述太阳能集热器与换热器之间的液体循环管道上设有循环泵、膨胀罐。

6.根据权利要求3所述的智能监控能耗的远程太阳能控制系统，其特征在于，所述太阳能集热器与换热器之间的液体循环管道上设有用于检测液体循环管道中液体压力的远程压力表。

7.根据权利要求3所述的智能监控能耗的远程太阳能控制系统，其特征在于，所述太阳能集热器与换热器之间的液体循环管道上设有用于补充液体的补液装置，所述补液装置与补液泵连通，且补液装置设有液位计。

8.根据权利要求4所述的智能监控能耗的远程太阳能控制系统，其特征在于，所述储热水箱与换热器之间的液体循环管道上设有循环泵。

9.根据权利要求4或8所述的智能监控能耗的远程太阳能控制系统，其特征在于，所述储热水箱内设有温度计，且所述温度计通过信号线与控制器连接。

10.根据权利要求1-4任一项所述的智能监控能耗的远程太阳能控制系统，其特征在于，所述控制器与辐照仪连接。