[实用新型]一种可变流量太阳能热水控制系统

说明书

本实用新型公开了一种可变流量太阳能热水控制系统，包括水箱、太阳能集热器和控制器，水箱与太阳能集热器通过管路相连形成循环回路，水箱的出口与太阳能集热器入口的管路上依次设置供水温度探头和循环水泵，水箱的入口与太阳能集热器出口的管路上依次设置回水温度探头和光敏探头，循环水泵、光敏探头、供回水温度探头均与控制器电性连接，控制器包括PLC控制器、变频器、电动机和温差变送器，PLC控制器包括模糊PID控制单元模块。本实用新型针对强制循环太阳能热水系统中循环水泵耗能部分，基于PLC控制的模糊PID控制及变频调速技术开发出随着太阳辐射强度变化而动态变流量的太阳能热水控制系统，降低循环水泵功率，达到节约电能效果，提高工作效率。

技术领域

本实用新型属于太阳能热水控制技术领域，尤其涉及一种可变流量太阳能热水控制系统。

背景技术

太阳能热水系统具有显著的节能效果，其加热循环方式分为自然循环方式和强制循环方式，强制循环方式是利用循环水泵将集热器吸收的热量采集传输到储热装置中，该方式效率高，因而在太阳能热水系统中应用最广。强制循环太阳能热水系统中的循环水泵是热量传输的关键设备，运行耗电量大，其耗电量的大小影响整个系统的运行成本。太阳能热水系统中循环水泵的流量与太阳辐射强度有对应关系，而热水系统的进出水温差能直接反映太阳辐射强度，基于此，设计一种根据不同温差控制循环水泵的转速，使循环水泵的流量与太阳辐射强度产生相适应的变化，从而实现高效经济运行的太阳能热水系统具有重要的意义。

当前的太阳能热水系统控制是通过时间控制、光控控制和温差控制三种方式来控制的。时间控制方式是控制系统设定好时间，循环水泵白天开启晚上关闭，这种方式水泵运行与太阳辐射强度、日照、集热器温度无关，即使在阴雨天气情况下也是固定转；光控控制方式是应用光控装置检测太阳辐射强度来控制水泵的开启和停止，当低于设定光控仪阈值水泵停止，高于光控仪设定阈值水泵启动，水泵转速和流量不会随每天不同时段太阳辐射强度的变化而变化。温差控制方式是利用集热器和储热水箱的温差控制，当温差小于设定值时，循环水泵不启动，集热器和储热水箱不换热，当温差大于设定值时循环水泵启动，集热器和储热水箱换热，如此不断循环换热。

由上可知，目前应用的太阳能热水系统的控制部分不能同步季节或每日太阳辐照度的变化。时间控制方式只是简单的时间控制，即白天运行和夜晚停止，循环水泵流量的设计按全年太阳辐射平均值选取，常常在日照较弱或无日照的阴雨天情况下也按额定转速运行水泵，造成无效运行，浪费电能，或者使系统效率降低。温差控制方式室外布置测点较多，控制复杂，问题较多，水泵频繁启停，控制不够精细，系统节能效果一般。光控控制方式中光控仪只检测太阳辐射强度，与继电器配合控制水泵开启和停止，在开启的阈值范围值中，水泵一直固定转速运行，虽然解决了太阳辐照度过小时停止运行，减少无效或效率太低运行情况，但启动运行后水泵转速和流量不会随每天不同时段太阳辐照度的变化而变化，水泵不能调速运行，运行能耗也较大。此外，中国专利申请公开了一种变流量太阳能污水源热泵热水系统，公开号CN102865671A，其提供的太阳能热水系统的集热循环采用定温差控制，设定供回水温差ΔT＝10°c，监测实际值ΔT’反馈后与设定值成比例关系K＝ΔT/ΔT’，通过K值大于或小于1比较，利用变频泵控制循环水泵满流量和减少流量运转，此方法只简单提出温差控制变频泵思路，控制部分未结合模糊控制方法，难以精准实现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可变流量太阳能热水控制系统，旨在解决上述背景技术中指出的问题。