CN207849798U - 一种节能型太阳能热水控制系统 - Google Patents

Abstract

一种节能型太阳能热水控制系统，设计新能源节能领域，液位传感器安装在水箱内，温度传感器与集热器相连，PLC的输出模块与电磁阀相连，人机界面与PLC控制系统相连，加热循环泵和伴热带通过相关控制元器件与PLC输出模块相连。该系统通过液位传感器和温度传感器传递给PLC信息，PLC系统根据设定好的相关参数控制系统补水，辅助加热，热循环等功能，使系统到达最佳工作状态，节约能源。

Description

一种节能型太阳能热水控制系统

技术领域

本实用新型属于太阳能技术领域，具体涉及一种节能型太阳能热水控制系统。

背景技术

最近几年，节能减排、治理空气质量问题，成为了我国的重中之重。而煤炭恰恰是化石能源，由碳、氢、氧、氮等元素构成，燃烧的过程中，二氧化硫、一氧化碳等对空气不良好的物质不断出现，这也在一定程度上影响了整个地区的空气环境。因此，煤炭不再是最受推崇的取暖方案。作为绿色、可再生能源的领航者，太阳能热水工程在节能领域更是效果显著。相对于传统能源来说，太阳能热水工程不仅绿色环保，在经济上更为广大用户节约了一大笔开支。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种节能型太阳能热水控制系统。

本实用新型的技术方案具体为：

一种节能型太阳能热水控制系统，包括PLC控制系统、太阳能集热器、与PLC控制器相连的上水电磁阀和温度计、储水箱、与终端用户和储水箱相连通的回水管路、与PLC控制器相连的电加热器，太阳能集热器的出水口经管路及安装在管路上的与PLC控制器相连的集热循环泵与储水箱相连通形成循环回路，管路上设置有与PLC控制器相连的伴热带，回水管路上设置有与PLC控制器相连加压泵和回水电磁阀，储水箱的出口通过管路及安装在管路上的与PLC控制器相连的水流开关、加热循环泵和电加热器形成回路。

太阳能集热器和回水管路上设置有与PLC控制器连接的温度传感器。

储水箱内部安装有与PLC控制器连接的液位传感器和温度传感器。

相对于现有技术，本实用新型最大限度的利用太阳能实现住宅小区的冬季供暖的智能控制，最大限定的节约电能，对于节约能源、发展新能源具有重要意义。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本使用新型PLC控制系统框图。

具体实施方式

如图1和2所示，一种节能型太阳能热水控制系统，包括PLC控制系统、太阳能集热器1、与PLC控制器相连的上水电磁阀2和温度计、储水箱3、与终端用户12和储水箱3相连通的回水管路4、与PLC控制器相连的电加热器5。太阳能集热器1的出水口经管路及安装在管路上的与PLC控制器相连的集热循环泵10与储水箱3相连通形成循环回路，管路上设置有与PLC控制器相连的伴热带11。回水管路4上设置有与PLC控制器相连加压泵6和回水电磁阀7。储水箱3的出口通过管路及安装在管路上的与PLC控制器相连的水流开关8、加热循环泵9和电加热器5形成回路。

太阳能集热器1和回水管路4上设置有与PLC控制器连接的温度传感器，储水箱3内部安装有与PLC控制器连接的液位传感器和温度传感器。

PLC控制器通过TCP/IP接口与上位机进行通信，并将运行结果在上位机上显示，上位机实时采集PLC数据，并发送上水控制、伴热带控制、辅助加热控制、集热循环控制的启动、停止的开关量信号。同时，PLC采集温度传感器、液位传感器的模拟量信号，并输出数字量信号控制泵、电磁阀的启停，自动调节水温。具体控制功能如下：

（1）上水控制。当自来水通过与上水电磁阀2相连的水管从太阳能集热器1的进水管口流入太阳能集热器1中，经过太阳能集热真空管加热后从太阳能集热器1的出水口流入储水箱3中。储水箱3中的水通过回水管路4与终端用户12形成回路。当PLC控制器检测到太阳能集热器1中的热水温度达到系统设定的温度上限时开始控制上水电磁阀2上水。若储水箱3液位达到设定的液位上极限，即使太阳能集热器1温度超出设定上限值系统也不执行上水操作。

（2）辅助加热控制。当太阳能集热器1所产热水不能满足用户需求时，采用辅助加热。其工作过程是：根据用户用水习惯预设三个时段，分别为早上5点、中午11点、下午5点。在此三个时间点对储水箱3温度进行检测，若储水箱3温度低于设定温度，首先启动加热循环泵9，当加热循环泵9正常工作后会使水流开关8触发，当PLC控制器检测到水流开关8触发后，激活电加热器5使之开始工作。

（3）回水温度管理。为避免由于回水管路4太长造成终端用户12刚开始用水时，不能及时流出热水，在回水管路4上设置加压泵6、回水电磁阀7、温度传感器对回水温度进行测量并将温度值传送给PLC控制器。回水温度控制分为两种模式：a.温差控制b.定时控制。温差控制过程为：PLC控制系统通过温度传感器实时采集储水箱3和回水管路4的温度，当两者之差大于系统设定的温差上限时开启回水电磁阀7，使加压泵6加大输出、加快回水循环，让管路中的低温水快速回收到水箱。当回水温度低于所设温差下限时关闭回水电磁阀7。定时控制是通过设定回温管理周期、回水时长，在每一个周期内开启一定时长的回水电磁阀7。

（4）防冻管理。为防止在冬季使用中，由于气温太低导致的管道冻堵而无法使用，PLC控制系统连接温度计，实时监测室外的环境温度，当监测到环境温度低于零下1℃时，启动防冻模式。进入防冻模式后，控制伴热带11和集热循环泵10在预设周期里根据各自的设定时间间歇性工作以防冻堵。例如周期设为20分钟，伴热带11工作时长设为7分钟，集热循环泵10工作时长设为5分钟，则在一个周期内伴热带11工作7分钟，后集热循环泵10再工作5分钟，之后停8分钟，进入下个周期后继续如此工作。

（5）余热回收。在系统内预设时间（时间为太阳刚下山时），当时间到达后通过打开上水电磁阀2，可以把太阳能集热器1中未达到理想温度的热水及时回收到水箱，避免热量损耗。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种节能型太阳能热水控制系统，其特征在于：包括PLC控制系统、太阳能集热器（1）、与PLC控制器相连的上水电磁阀（2）和温度计、储水箱（3）、与终端用户（12）和储水箱（3）相连通的回水管路（4）、与PLC控制器相连的电加热器（5），太阳能集热器（1）的出水口经管路及安装在管路上的与PLC控制器相连的集热循环泵（10）与储水箱（3）相连通形成循环回路，管路上设置有与PLC控制器相连的伴热带（11），回水管路（4）上设置有与PLC控制器相连加压泵（6）和回水电磁阀（7），储水箱（3）的出口通过管路及安装在管路上的与PLC控制器相连的水流开关（8）、加热循环泵（9）和电加热器（5）形成回路。

2.根据权利要求1所述的一种节能型太阳能热水控制系统，其特征在于：太阳能集热器（1）和回水管路（4）上设置有与PLC控制器连接的温度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种节能型太阳能热水控制系统，其特征在于：储水箱（3）内部安装有与PLC控制器连接的液位传感器和温度传感器。