[实用新型]一种智能化小区太阳能热水系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及小区集中供热水系统技术领域，具体是一种智能化小区太阳能热水系统。

背景技术

到目前为止，国内的大面积太阳能供热水系统主要是由集热器联箱阵列、储水箱、泵阀等组成直流式、自然循环式和强迫循环式系统，利用电加热等辅助能源，实现全天候提供热水，利用单片机嵌入式系统和继电器控制系统对系统进行控制。现有的系统存在如下问题：

(1)电加热水箱不能单独供水，使用不方便，而且造成电加热水箱中热水的浪费。

(2)无法对系统性能进行自我测试和优化。系统运行过程中，设计者和使用者对系统性能和效果没有一个直观量化的指标，更无法对系统进行优化，系统并不能运行到最佳状态。

(3)由于嵌入式单片机和继电器控制在工业控制方面的缺陷，系统的可靠性和抗干扰性稍差，而且与其他控制模块没有标准的接口，系统扩展能力差。

(4)可操作性差。控制系统的操作人机界面并不友好，需要专业的人员进行维护和管理。热水系统安装在楼面，考虑到安装和可靠性问题，控制系统一般安装在顶楼，而一个大型热水系统需要几套控制系统，这就给维护和管理带来很大困难。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本实用新型的目的在于提供一种智能化小区太阳能热水系统，它的电加热水箱与蓄热水箱分开控制，并可独立供水，避免了电热水箱中热水的浪费现象；而且自动化程度高、可靠性高、抗干扰能力强，操作方便；实现对系统的远程监控，便于管理维护。

本实用新型的技术方案是：该智能化小区太阳能热水系统，包括分别安装在多栋建筑上的太阳能热水单元；每个太阳能热水单元包括太阳能集热器联箱阵列、蓄热水箱、电加热水箱；蓄热水箱与太阳能集热器之间的循环管路上设有温差循环泵，电加热水箱与蓄热水箱之间的循环管路上设有电热循环泵；太阳能集热器上设有温度传感器，蓄热水箱和电加热水箱上均设有温度传感器、水位传感器；与蓄热水箱连接的供水循环管路上设有管道循环泵和两个蓄热水箱供水电动阀；供水循环管路上连接热水供水管；所述的电加热水箱上连接有两个电加热水箱供水电动阀，两个电加热水箱供水电动阀通过管道与所述的管道循环泵的两端连通；电加热水箱上连接有电热放水电磁阀，该电热放水电磁阀的另一端与自来水管道连通；每个太阳能热水单元中的各传感器、循环泵、电磁阀、电动阀均与一PLC控制器电连接，各PLC控制器分别连接一可视操作装置，所有的PLC控制器通过RS485总线传输或GPRS/CDMA无线传输与一远程监控计算机联接。

作为本实用新型的进一步的技术方案：

在该太阳能热水系统中，所述的太阳能集热器联箱阵列上连接有排空电动阀，排空电动阀的另一端连接蓄热水箱。

本实用新型的有益效果是：

1、将蓄热水箱和电加热水箱水位分别设定控制，可以根据太阳光照强弱和小区入住量的多少自由设定，这样既保证了供水的品质，又节约了能源。电加热水箱与蓄热水箱分开独立供水，避免了电加热水箱中热水的浪费现象。防冻时可采用排空与电伴热带防冻相结合，这样不但解决了管道的防冻，而且有效利用了能源。

2、系统本身的自我测试：PLC可编程控制器可以对每天系统的总产水量、温度变化、电加热使用情况、用水情况进行统计，计算出太阳能系统的日有用得热量和平均热损系数，对系统本身可以进行直观的测试和评估。系统太阳能日有用得热量Q＝(系统总日用得热量-电加热提供热量)/集热器面积；热量Q＝C△m△t。

3、系统本身的自我优化：PLC可编程控制器通过检测集热器温度的变化率(10分钟温度的变化情况)，可以近似模拟太阳光照强度的强弱，PLC内程序通过查找光照强弱与系统设定运行参数的对照表，按不同的模式进行运行，使太阳能热水系统运行效率达到最高，既节约能源又取得高品质热水。

4、采用PLC可编程控制器模块和人机界面触摸屏可视操作装置，自动化程度高、可靠性高、抗干扰能力强，操作方便。

5、利用RS485有线通信或GPRS/CDMA无线通信实现对系统的远程监控，解决了原来一直困扰太阳能小区供水的管理维护不便的问题。

6、太阳能集热器和控制系统采用模块组合，根据实际情况选用不同类型集热器和控制模块，方便实现系统优化和系统的功能扩展。

附图说明

图1为本实用新型中太阳能热水单元的结构示意图；

图2为本实用新型中控制系统信号传输原理示意图；

图3为本实用新型中远程监控计算机与各PLC之间采用RS485总线传输的原理示意图；