CN211316605U - 一种基于多种制备热水能源方式的智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于多种制备热水能源方式的智能控制系统，包括控制系统、自来水供水系统、恒温水箱、以及分别与恒温水箱连通的太阳能系统、污水源热泵系统和天然气锅炉系统。太阳能系统包括屋面太阳能集热器、太阳能集热水箱；污水源热泵系统包括污水源热泵、换热器和污水池，污水池经过换热器与污水源热泵连通；燃气锅炉作为备用能源实现补充加热需要。本实用新型是把多种制备热水能源方式有效的结合起来，并将多种能源方式统一实现全智能控制，在无人值守的情况下，实现各种制备热水能源方式的自动转换。

Description

一种基于多种制备热水能源方式的智能控制系统

技术领域

本实用新型属于热水制备技术领域，具体涉及一种基于多种制备热水能源方式的智能控制系统。

背景技术

现有的集中洗浴热水制备方式存在两个问题，第一：制备热水方式比较单一，节能性或时效性差。第二：操作控制由人工完成，劳动强度大，有专人值守。现有的热水方式存在使用局限，地区局限，气候局限，供应局限等许多局限性。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：制备热水方式比较单一，节能性或时效性差，操作控制智能化程度低。

技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于多种制备热水能源方式的智能控制系统，包括控制系统、自来水供水系统、恒温水箱、以及分别与恒温水箱连通的太阳能系统、污水源热泵系统和天然气锅炉系统，所述污水源热泵系统包括污水源热泵、换热器和污水处理设备，所述污水处理设备经过换热器与污水源热泵连通。

作为优选，所述太阳能系统包括相连接的太阳能集热器和太阳能储热水箱，在所述太阳能集热器与太阳能储热水箱之间设置有太阳能热水循环泵，所述太阳能储热水箱经太阳能热水给水泵和电动阀门M1与恒温水箱连通。

作为优选，所述自来水供水系统为无负压供水装置，所述自来水供水系统一路与换热器的取热进水口连通，自来水经换热器换热后为污水源热泵供水，一路与太阳能系统连通为太阳能系统补水，一路接恒温水箱进行混水。

作为优选，所述污水处理设备包括污水池、沉淀池、过滤器和污水泵，所述污水池经污水泵、过滤器与换热器的供热进水口连通，污水经换热器后接入污水源热泵。

作为优选，所述过滤器包括串联的毛发过滤器和砂缸过滤器。

作为优选，所述污水池与一沉淀池相连，所述沉淀池连通废水收集设备，在所述沉淀池内设置有不锈钢滤网。

作为优选，所述控制系统包括控制终端和与控制终端连接的监测装置，所述监测装置包括设置在污水池内的第一温度传感器和第一液位计、设置在恒温水箱内的第二温度传感器和第二液位计、设置在太阳能储热水箱内的第三温度传感器和第三液位计。

作为优选，所述控制终端采用PLC控制器。

作为优选，所述污水源热泵的蒸发器出水口连通污水管网。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型把多种制备热水能源方式有效的结合起来，并将多种能源方式统一实现全智能控制，在无人值守的情况下，实现各种制备热水能源方式的自动转换。

本实用新型的多种能源方式通过智能控制进行自动切换，在保证恒温水箱按照设计的温度和液位达到使用要求的同时进行能源方式的自动切换，达到不同制备方式按需远程控制，降低运行费用，减少人工操作，实现无人值守。

附图说明

图1是基于多种制备热水能源方式的智能控制系统流程示意图；

图2是基于多种制备热水能源方式的智能控制系统太阳能系统流程示意图；

图3是基于多种制备热水能源方式的智能控制系统自来水供水系统流程示意图；

图4是基于多种制备热水能源方式的智能控制系统的污水源热泵系统流程示意图；

图5是基于多种制备热水能源方式的智能控制系统的水温水位模块流程示意图；

图6是基于多种制备热水能源方式的智能控制系统的燃气表通讯模块流程示意图；

图7是基于多种制备热水能源方式的智能控制系统的水表通讯模块流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本实用新型，实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

本实用新型的基于多种制备热水能源方式的智能控制系统，以恒温供水水箱为中心，分别设置污水源热泵系统，太阳能系统，天然气锅炉系统等多种能源相互结合的热水制备方式。

具体的，本实用新型的基于多种制备热水能源方式的智能控制系统，包括控制系统、自来水供水系统1、恒温水箱2、以及分别与恒温水箱2连通的太阳能系统3、污水源热泵系统和天然气锅炉系统4，污水源热泵系统包括污水源热泵 5、换热器6和污水处理设备7，污水处理设备7经过换热器6与污水源热泵5 连通。恒温水箱2通过洗浴热水变频供水泵P7和膨胀罐为需水场合供水。

太阳能系统3包括相连接的太阳能集热器31和太阳能储热水箱32，在太阳能集热器31与太阳能储热水箱32之间设置有太阳能热水循环泵P3，用于将太阳能储热水箱32的水输往太阳能集热器31进行加热，并采用温度传感器检测水温T7，太阳能集热器31通过另一管道接太阳能储热水箱32将加热后的热水输送至太阳能储热水箱32，太阳能储热水箱32经太阳能热水给水泵P4和电动阀门M1与恒温水箱2连通。在太阳能储热水箱32上还设置有电动阀门M5和第二远传水表33，监测太阳能储热水箱32的用水量。在太阳能储热水箱32设置有第三温度传感器34和第三液位计35，分别监测太阳能储热水箱32的温度T3 和液位W3。在太阳能集热器31水路上设置多个温度传感器，监测太阳能集热器31的水温值T8，T9，T10。

自来水供水系统1采用无负压供水装置，在自来水管从入口依次设置第一远传水表11、真空抑制器12、自来水供水阀门M7、水泵P1，第二远传压力表13，在水泵P1前后两端并联设置有电动阀门M8和膨胀罐14，自来水供水系统1第一路与换热器6的取热进水口61连通，并在水路上设置电动阀M9和第四远传水表15，该路自来水经换热器6换热后为污水源热泵5供水，第二路与太阳能系统3连通为太阳能系统的太阳能集热器31补水，第三路连接恒温水箱2进行混水，并在该水路上设置第三远传水表16和电动阀门M6，第五路连接换热器6的供热进水口63，并在水路上设置电动阀门M11。

天然气锅炉系统4包括天然气锅炉41，天然气锅炉41的出水管和进水管均连接恒温水箱2，形成循环水路，在出水管上设置水泵P5用于往恒温水箱2内输水，在进水管上设置电动阀门M2，在天然气锅炉41的出水管和进水管上均设置有温度计42。

换热器6采用板式换热器，板式换热器包括初级的取热进水口61和第一出水口62，以及次级的供热进水口63和第二出水口64。污水处理设备7包括污水池71、沉淀池72、过滤器和污水泵P0，污水池71经污水泵P0、毛发过滤器73、电动阀门M13、第五远传压力表74、砂缸过滤器75、第四远传压力表76和电动阀门M10与换热器6的供热进水口63连通，污水经换热器6后经第二出水口 64接入污水源热泵2。污水池71与一沉淀池72相连，沉淀池72连通废水收集设备77，在沉淀池72内设置有不锈钢滤网78。在污水池71设置第一温度传感器79和第一液位计710，分别检测污水池71的温度T1和液位W1。

在污水源热泵5的蒸发器出水口连通污水管网，将污水排至室外的污水管网，蒸发器出水口排水管上设置第十一温度传感器51，检测污水源热泵5的排水温度T11，在毛发过滤器73的后端也设置有排污管和电动阀门M12，可以将处理过的污水排至室外污水管网。

控制系统包括控制终端和与控制终端连接的监测装置，监测装置包括设置在污水池内的第一温度传感器79和第一液位计710、设置在恒温水箱2内的第二温度传感器21和第二液位计22、设置在太阳能储热水箱内的第三温度传感器34 和第三液位计35。第二温度传感器21和第二液位计22分别检测恒温水箱2内的温度T2和液位W2。控制终端采用PLC控制器，PLC控制器设置2个水温水位模块采集系统内多个温度传感器和液位传感器的信息，设置燃气表通讯模块采集燃气表信息，设置水表通讯模块，采集远传水表的水量信息。第一温度传感器 79、第二温度传感器21和第三温度传感器34的温感探头均采用热敏电阻，恒温水箱2中的第二液位计22和太阳能储热水箱内的第三液位计35均采用压力式液位计，污水池内的第一液位计710采用采集3米量程的投入式水位传感器。

本实用新型的工作原理：

首先太阳能储热水箱32在设定的温度T3达到需要的恒温温度后，自动打开电动阀门M1和太阳能热水给水泵P4供水到恒温水箱2。

第二，污水池71的水量和温度达到可以使用的条件，而恒温水箱2需要补充热水时，污水源热泵系统自动启动，打开电动阀M10和电动阀M13启动污水泵P0，自来水供水阀门M7、电动阀M9，污水源热泵5；同时系统自动监测污水源热泵5自来水出水温度T5和污水源热泵5的排水温度T11，通过调节电动阀M9，保证污水源热泵5输送至恒温水箱2的温度T5维持在目标值，实现恒温供水到恒温水箱功能，污水泵P0采用变频控制，当T11＞目标设定值时，降低水泵P0 运行频率，T11＜目标设定值，增大污水泵P0频率，使系统最大限量使用收集到洗浴废水的能量，当恒温水箱的液位达到W2达到所设定的目标后，系统自动关闭污水源热泵5，关闭泵P0、电动阀M9，M10和M13。达到设定目标温度值的时候，自动停机。

在因为天气原因，造成太阳能热水系统效果受到影响，被加热水温度比较低，整个系统能源不足的情况下，智能转换到天然气锅炉系统4。当恒温水箱温度 T2＜目标设定值时，自动启动电动阀M2，水泵P5，天然气锅炉41，当恒温水箱2的液位W2和温度T2都达到设定目标时，天然气锅炉供水系统自动关闭，即关闭天然气锅炉41，水泵P5，电动阀M2。

整个热水系统补水实现全自动控制，当检测自来水压力PY1大于需要的设定压力值时，供水电动阀M8自动打开，实现无能量消耗供水。当检测到PY1 的压力小于设定值时，供水电动阀M7，供水水泵P1自动打开，并根据压力值，变频自动调节P1的运行频率，使系统在保证运行的情况下，能耗降到最低。

本实用新型的多种制备热水能源方式通过智能控制在保证恒温水箱按照设计的温度和液位达到使用要求的同时进行能源方式的自动切换，达到不同制备方式按需远程控制，降低运行费用，减少人工操作，实现无人值守。

本系统通过云平台实现电脑、手机端监测运行，并自动统计所用的水量，电量，自动进行能耗分析。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于多种制备热水能源方式的智能控制系统，其特征在于：包括控制系统、自来水供水系统、恒温水箱、以及分别与恒温水箱连通的太阳能系统、污水源热泵系统和天然气锅炉系统，所述污水源热泵系统包括污水源热泵、换热器和污水处理设备，所述污水处理设备经过换热器与污水源热泵连通。

2.根据权利要求1所述的基于多种制备热水能源方式的智能控制系统，其特征在于：所述太阳能系统包括相连接的太阳能集热器和太阳能储热水箱，在所述太阳能集热器与太阳能储热水箱之间设置有太阳能热水循环泵，所述太阳能储热水箱经太阳能热水给水泵和电动阀门M1与恒温水箱连通。

3.根据权利要求1所述的基于多种制备热水能源方式的智能控制系统，其特征在于：所述自来水供水系统为无负压供水装置，所述自来水供水系统一路与换热器的取热进水口连通，自来水经换热器换热后为污水源热泵供水，一路与太阳能系统连通为太阳能系统补水，一路接恒温水箱进行混水。

4.根据权利要求2所述的基于多种制备热水能源方式的智能控制系统，其特征在于：所述污水处理设备包括污水池、沉淀池、过滤器和污水泵，所述污水池经污水泵、过滤器与换热器的供热进水口连通，污水经换热器后进入污水源热泵将热量提供给自来水。

5.根据权利要求4所述的基于多种制备热水能源方式的智能控制系统，其特征在于：所述过滤器包括串联的毛发过滤器和砂缸过滤器。

6.根据权利要求4所述的基于多种制备热水能源方式的智能控制系统，其特征在于：所述污水池与一沉淀池相连，所述沉淀池连通废水收集设备，在所述沉淀池内设置有不锈钢滤网。

7.根据权利要求4所述的基于多种制备热水能源方式的智能控制系统，其特征在于：所述控制系统包括控制终端和与控制终端连接的监测装置，所述监测装置包括设置在污水池内的第一温度传感器和第一液位计、设置在恒温水箱内的第二温度传感器和第二液位计、设置在太阳能储热水箱内的第三温度传感器和第三液位计。

8.根据权利要求7所述的基于多种制备热水能源方式的智能控制系统，其特征在于：所述控制终端采用PLC控制器。

9.根据权利要求1所述的基于多种制备热水能源方式的智能控制系统，其特征在于：所述污水源热泵的蒸发器出水口连通污水管网。

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