[发明专利]一种实现太阳能集热系统工业应用的协同控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能集热控制领域，具体涉及一种实现太阳能集热系统工业应用的协同控制系统及方法。

背景技术

随着科学技术、社会经济的不断发展，人们的物质生活水平不断提高，对能源的需求量也越来越大，工业行业每年消耗大量燃煤用于生产蒸汽和热水，给环境带来严重影响。因此，为了应对能源短缺和环境恶化，寻找一种清洁、环保的可再生能源部分替代燃煤为工业提供热水，节省企业运行成本，缓解环境压力是重中之重。我国是太阳能资源极为丰富的国家，全国半数以上的地区辐射总量在502kJ/m²以上。太阳能光热系统是充分利用太阳光的热辐射效应将介质加热，从而达到对用热设备提供热量的目的，然而，太阳能光热系统受到外部环境影响比较大，比如在阴雨天气则不能采集到太阳能，通常是太阳能光热系统与原有传统供热系统相结合，实际上仍需消耗大量燃煤而污染环境。在太阳能工业应用中还经常存在系统不稳定，难以与原有传统供热系统协同控制的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种实现太阳能集热系统工业应用的协同控制方法及系统，可实现太阳能热水系统与废水余热系统及工业蒸汽系统的协同控制，提高太阳能和废水余热的利用，降低蒸汽用量。

为达到上述发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明的一种实现太阳能集热系统工业应用的协同控制系统，包括太阳能集热系统、余热回收系统、供热系统、控制系统104和用热设备105，所述太阳能集热系统的进水端和余热回收系统冷水入口端接入冷水，太阳能集热系统的出水端和余热回收系统热水出口端连接供热系统热水进口，供热系统的外部蒸汽进口外接蒸汽供用热设备用热，供热系统的废水排出口连接至污水沟和余热回收系统，控制系统用以控制太阳能集热系统、余热回收系统和供热系统的协同工作，其特征在于：所述太阳能集热系统的进水端与余热回收系统冷水入口端设有依次连接的第一单向液压变量泵3、第一溢流阀4和第一压力传感器5；所述供热系统包括有储存热水的热水池14，热水池14内设有第一液位计15和第三温度传感器16，所述热水池14的入口与太阳能集热系统的出水端之间设有第四截止阀13和第二温度传感器11，热水池14的入口与余热回收系统的热水出口端之间设有第三截止阀12和第一温度传感器10，所述热水池14具有第一出水口，该第一出水口依次连接有第十一截止阀48和第三单向阀49，并接入所述第一单向液压变量泵3，热水池14还具有第二出水口，该第二出水口依次连接第二单向液压变量泵17、第二溢流阀18和第二压力传感器19之后与用热设备105连接。

所述太阳能集热系统还包括第二单向调速阀7和太阳能集热器9，第二单向调速阀7设于太阳能集热器9入口和第一单向液压变量泵3之间，太阳能集热器9出口即为太阳能集热器系统的出水端。

所述余热回收系统包括有换热器8和第一单向调速阀6，第一单向调速阀6设于换热器8冷水入口和第一单向液压变量泵3之间，换热器8的热水出口即为余热回收系统的热水出口端，余热回收系统还包括有废水池40、第九截止阀43、第十截止阀44和第一单向阀45，废水池40内设有第二液位计42和第十温度传感器41，废水池40的入口接收供热系统的废水，废水池40出口分两路，其中一路经过第九截止阀43后通向污水沟，另一路经第十截止阀44和第一单向阀45后进入换水器8的换热入口放热再通向污水沟。

所述余热回收系统还包括有第二截止阀46和第二单向阀47，第二截止阀46和第二单向阀47连接后设于第一单向液压变量泵3和换热器8的换热入口之间。

所述用热设备包括有第一工艺设备32，供热系统包括有第三单向调速阀20、第一流量计28和第四温度传感器24，第三单向调速阀20、第四温度传感器24和第一流量计28依次连接后设于第二单向液压变量泵17的出水口和第一工艺设备32热水入口之间，所述第一工艺设备32的出口设置有第八温度传感器34后分为两路，其中一路接有第五截止阀36后连接余热回收系统废水入口端，另一路连接第七截止阀38排放至污水沟。

进一步，所述供热系统还包括有第四单向调速阀21、第五温度传感器25和第二流量计29，第四单向调速阀21、第五温度传感器25和第二流量计29依次连接后接于外部蒸汽进口和第一工艺设备32蒸汽入口之间。