[实用新型]一种可再生能源综合利用建筑的能源管理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能热利用领域，特别是一种可再生能源综合利用建筑的能源管理系统。

背景技术

由于我国的地理位置与气候特点，绝大部分建筑都需要使用供暖空调系统，城市建筑的快速发展给地源热泵系统在建筑暖通空调系统中的应用带来了巨大的发展潜力。据统计，建筑能耗在我国能源总消费中所占的比例已经达到27.6%，且仍持续增长。目前我国城镇民用建筑运行耗电占我国总发电量的25%左右，北方地区城镇供暖消耗的燃煤占我国非发电用煤量的15%～20%，这些数值仅为建筑运行所消耗的能源。

建筑物使用过程消耗的能源占其全生命过程消耗总能源的80%以上。现在中国城镇建筑运行能耗由北方地区冬季采暖能耗、住宅和一般公共建筑除采暖外的能耗、大型公共建筑能耗构成，占社会总能耗的20%～22%。建筑能耗受单位面积能耗和建筑总量影响，随着建筑总量的增加而增加。在美国、欧洲和日本等发达国家，建筑运行能耗水平已经处于制造大国时期的20%～25%。

随着太阳能热利用产业的迅猛发展，对太阳地源热泵供暖（冷）系统智能化控制的要求与日俱增，在以信息化、数字化、网络化为基础的新经济条件下，太阳地源热泵供暖（冷）器的网络化也将成为一个发展的必然趋势。

在太阳能利用控制行业，因整体起步较晚，国内仅有部分企业对太阳热水工程的远程访问做了实际的应用探讨，但在实际工程的控制上，多还未真正实现自动化控制功能。

发明内容

为了解决对太阳地源热泵供暖（冷）系统智能化控制的要求，本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型提供一种可再生能源综合利用建筑的能源管理系统，包括：现场监控计算机、现场模块、传感器、执行器、太阳能集热器、土壤换热器、热泵、室内地暖盘管和管路。

本实用新型提供一种可再生能源综合利用建筑的能源管理系统为计算机化监控系统，又称DDC 系统，即直接控制系统，它对测量数据的处理以及控制算法都是以数字计算为基础，通过软件实现的；软件采用工控组态软件，将各种输入信号通过数据总线直接接到计算机输入端口，从而实现数据采集与控制管理保护功能；现场监控计算机与现场模块联接，现场模块与传感器和执行器联接；太阳能集热器出水口连接电动泵a，进水口连接电动阀h；土壤换热器进水口连接电动阀f，水口连接电动阀g；热泵热源侧分别连接电动阀d、电动阀e，热泵地暖侧分别连接电动阀d、电动阀e；室内地暖盘管进水口连接电动泵b，室内地暖盘管出水口连接电动泵b；

管路b分别联通电动泵a、电动阀i、电动阀j、电动阀a、电动阀d；管路c分别联通电动泵b、电动阀a、电动阀b；管路d分别联通室内地暖盘管、电动阀c、电动阀i；管路f分别联通电动阀i、电动阀e、电动阀j、电动泵e；管路g分别联通电动泵e、电动阀k、电动阀f；管路h分别联通电动阀g、电动阀h、电动阀i、电动阀k；

室外温度传感器测量的温度为T8,集热器内温度传感器测量的温度为T1，蓄热土壤温度传感器测量的温度为T2，土壤换热器出水温度传感器测量的温度为T9，室内地暖盘管温度传感器测量的温度为T3、室内温度传感器测量的温度为T10。

当室内温度T10≤15℃（可调）时，利用太阳能集热器进行对系统管道内介质进行加热，当太阳能集热器内温度T1≥T3，且T1≥（T10+3℃）时，先同时启动电动阀a、电动阀i、电动阀k、电动阀h，再间隔2S后启动电动泵a、电动泵b、电动泵e；当室内温度T10=22℃（可调）时，关闭所有执行器，实现用太阳能直接向室内供暖。

当室内温度T10≤15℃（可调）时，当太阳能集热器内温度T1≥5℃，且T1＜T10（室内温度）3℃（可调）时，先同时启动电动阀b、电动阀c、电动阀d、电动阀e、电动阀k、电动阀h，再间隔2S后启动电动泵a、电动泵b、电动泵e，同时启动热泵进行工作；当室内温度T10=22℃（可调）时，关闭所有执行器和热泵，实现利用太阳能集热器及热泵对室内地暖盘管内介质进行加热，即太阳能热泵供暖模式。

当室内温度T10≤15℃（可调）时，并且土壤中温度T2≥太阳能集热器内温度T1且T1≥5℃，并且T1＜T10（室内温度）3℃（可调）时，先同时启动电动阀b、电动阀c、电动阀d、电动阀e、电动阀f、电动阀g、电动阀h，再间隔2S后启动电动泵a、电动泵b、电动泵e，同时启动热泵进行工作；当室内温度T10=22℃（可调）时，关闭所有执行器和热泵，实现利用太阳能集热器、热泵和土壤换热器联合对室内地暖盘管内介质进行加热，即太阳能联合土壤源热泵供暖模式。