一种太阳能热泵智能取暖系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能热泵智能取暖系统，包括热交换系统和智能控制系统，热交换系统包括太阳能热交换装置、热泵系统和取暖装置，太阳能热交换装置包括多个真空集热管、上连管、下连管、水管和蒸发器；热泵系统包括制冷剂管路、油水分离装置、压缩机、冷凝器和膨胀阀；取暖装置包括用户端取暖管路、风机盘管和用户风机；智能控制系统包括PLC模块、上位计算机、手动操作面板、蒸发器温度传感器、冷凝器温度传感器、房间温度传感器、压力传感器、流量计、变频器、水流量调节电磁阀、导热介质泵和导热介质流量调节电磁阀。本发明结构简单，设计合理，取暖效率高，有效利用了太阳能，环境污染小，使用效果好，便于推广使用。
【专利说明】一种太阳能热泵智能取暖系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及新能源应用【技术领域】，尤其是涉及一种太阳能热泵智能取暖系统。
【背景技术】
[0002]冬天居民取暖是最重要的事，随着城市的规模越来越大，人口越来越多，取暖变成了一项让人头疼的事，在现有取暖领域中，通过燃煤来集中供暖不仅加热效率低而且严重污染了环境；现有的热泵系统中需要蒸发器端的低温环境的温度大于5°C，但是面对需要取暖的北方地区，其冬天的环境温度可能远远低于5°C，由于取暖领域整个系统设计不合理，其热能效率低，污染环境，取暖费用高，并不能让居民舒适的渡过寒冷的冬天。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种太阳能热泵智能取暖系统，其结构简单，设计合理，使用操作便捷，智能化程度高，取暖效率高，有效利用了太阳能，降低了人们的生活成本，环境污染小，使用效果好，便于推广使用。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种太阳能热泵智能取暖系统，其特征在于:包括热交换系统和用于对取暖过程进行智能控制的智能控制系统，所述热交换系统包括太阳能热交换装置、热泵系统和取暖装置，所述太阳能热交换装置包括用于吸收太阳能热量的多个真空集热管，多个所述真空集热管的上端通过上连管相连通，多个所述真空集热管的下端通过下连管相连通，所述上连管的出口接有水管，所述水管与蒸发器相接且经过蒸发器后通过循环水泵与下连管的入口相接；所述热泵系统包括与蒸发器相接的制冷剂管路以及通过制冷剂管路依次连接且与蒸发器构成一个循环回路的油水分离装置、压缩机、冷凝器和膨胀阀；所述取暖装置包括与冷凝器相接的用户端取暖管路和连接在用户端取暖管路上的多个风机盘管，所述用户端取暖管路中填充有导热介质，所述风机盘管的旁侧安装有用于将风机盘管上的热量吹至用户房间内的用户风机；所述智能控制系统包括PLC模块以及与PLC模块相接的上位计算机和手动操作面板，所述PLC模块的输入端接有安装在蒸发器上且用于对蒸发器处的温度进行检测的蒸发器温度传感器、安装在冷凝器上且用于对冷凝器处的温度进行检测的冷凝器温度传感器和安装在用户端房间内且用于对用户端房间内的温度进行检测的房间温度传感器，以及安装在制冷剂管路上且用于对制冷剂管路中的制冷剂压力进行检测的压力传感器和用于对制冷剂管路中的制冷剂流量进行检测的流量计；所述PLC模块的输出端接有用于对压缩机的压缩机电机进行变频控制的变频器和安装在水管上且用于对水管中的水流量进行调节的水流量调节电磁阀、以及安装在用户端取暖管路上的导热介质泵和用于对用户端取暖管路中的导热介质流量进行调节的导热介质流量调节电磁阀；所述用户风机的风机电机与所述PLC模块的输出端相接，所述压缩机电机与所述变频器相接。
[0005]上述的一种太阳能热泵智能取暖系统，其特征在于:所述PLC模块的输出端接有用于对用户风机进行干燥的电辅热干燥器，所述电辅热干燥器设置在所述用户风机的旁侧。
[0006]上述的一种太阳能热泵智能取暖系统，其特征在于:所述PLC模块为西门子S7-300系列的PLC模块。
[0007]上述的一种太阳能热泵智能取暖系统，其特征在于:所述导热介质为导热油或用于导热的水。
[0008]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0009]1、本发明结构简单，设计新颖合理，使用操作便捷。
[0010]2、本发明的取暖效率高，主要通过太阳能产生供热能量，无环境污染，对于保护环境具有重大意义。[0011]3、本发明的经济效应高，居民不在需要为燃烧煤炭取暖而交一大笔费用，降低了人们的生活成本。
[0012]4、本发明配制了智能控制系统，能够对热交换系统的取暖过程进行智能控制，智能化程度高，人性化程度高。
[0013]5、本发明通过将太阳能进行集热后加热真空集热管中的水，然后通过热交换将热量传递给蒸发器，提升了蒸发器的温度，提高了整个系统的加热效率，使得系统可以用于北方等较冷气候的冬季取暖，节约了能源，减少了环境污染，使用效果好，便于推广使用。
[0014]综上所述，本发明结构简单，设计合理，使用操作便捷，智能化程度高，取暖效率高，有效利用了太阳能，降低了人们的生活成本，环境污染小，使用效果好，便于推广使用。
[0015]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明的结构示意图。
[0017]图2为本发明的电路原理框图。
[0018]附图标记说明:
[0019]I 一下连管；2—真空集热管；3—上连管；
[0020]4一循环水泵；5—水管；6—蒸发器；
[0021]7—制冷剂管路；8—油水分离装置； 9 一压缩机；
[0022]10一膨胀阀；11一冷凝器；12—用户风机；
[0023]13—风机盘管；14一用户端取暖管路；15 — PLC模块；
[0024]16一上位计算机；17—手动操作面板；
[0025]18—蒸发器温度传感器；19一冷凝器温度传感器；
[0026]20一房间温度传感器；21—压缩机电机； 22—变频器；
[0027]23—压力传感器。24—水流量调节电磁阀；
[0028]25—导热介质泵；.26—导热介质流量调节电磁阀；
[0029]27 一风机电机；28 —电辅热干燥器；29—流量计。
【具体实施方式】
[0030]如图1和图2所示，本发明包括热交换系统和用于对取暖过程进行智能控制的智能控制系统，所述热交换系统包括太阳能热交换装置、热泵系统和取暖装置，所述太阳能热交换装置包括用于吸收太阳能热量的多个真空集热管2，多个所述真空集热管2的上端通过上连管3相连通，多个所述真空集热管2的下端通过下连管I相连通，所述上连管3的出口接有水管5，所述水管5与蒸发器6相接且经过蒸发器6后通过循环水泵4与下连管I的入口相接；所述热泵系统包括与蒸发器6相接的制冷剂管路7以及通过制冷剂管路7依次连接且与蒸发器6构成一个循环回路的油水分离装置8、压缩机9、冷凝器11和膨胀阀10 ；所述取暖装置包括与冷凝器11相接的用户端取暖管路14和连接在用户端取暖管路14上的多个风机盘管13，所述用户端取暖管路14中填充有导热介质，所述风机盘管13的旁侧安装有用于将风机盘管13上的热量吹至用户房间内的用户风机12 ;所述智能控制系统包括PLC模块15以及与PLC模块15相接的上位计算机16和手动操作面板17，所述PLC模块15的输入端接有安装在蒸发器6上且用于对蒸发器6处的温度进行检测的蒸发器温度传感器18、安装在冷凝器11上且用于对冷凝器11处的温度进行检测的冷凝器温度传感器19和安装在用户端房间内且用于对用户端房间内的温度进行检测的房间温度传感器20，以及安装在制冷剂管路7上且用于对制冷剂管路7中的制冷剂压力进行检测的压力传感器23和用于对制冷剂管路7中的制冷剂流量进行检测的流量计29 ;所述PLC模块15的输出端接有用于对压缩机9的压缩机电机21进行变频控制的变频器22和安装在水管5上且用于对水管5中的水流量进行调节的水流量调节电磁阀24、以及安装在用户端取暖管路14上的导热介质泵25和用于对用户端取暖管路14中的导热介质流量进行调节的导热介质流量调节电磁阀26 ;所述用户风机12的风机电机27与所述PLC模块15的输出端相接，所述压缩机电机21与所述变频器22相接。
[0031]本实施例中，所述PLC模块15的输出端接有用于对用户风机12进行干燥的电辅热干燥器28，所述电辅热干燥器28设置在所述用户风机12的旁侧。所述PLC模块15为西门子S7-300系列的PLC模块。所述导热介质为导热油或用于导热的水。
[0032]本发明的工作过程是:用户通过上位计算机16和手动操作面板17设置室内温度，蒸发器温度传感器18采集蒸发器6的温度传输到PLC模块15，冷凝器温度传感器19采集冷凝器11的温度传输到PLC模块15，房间温度传感器20采集房间内的温度传输到PLC模块15，压力传感器23采集制冷剂管路7的压力传输到PLC模块15，流量计29采集制冷剂管路7的流量传输到PLC模块15，PLC模块15分析处理蒸发器6的温度数据，冷凝器11的温度数据，房间的温度数据，制冷剂管路7的压力和流量数据并与用户设定值进行比较，PLC模块15通过循环水泵4和水流量调节电磁阀24调节制冷剂管路7的压力和流量，把真空集热管2采集到的热能输送到蒸发器6进行热交换，蒸发器6的热能通过油水分离装置8、压缩机9、冷凝器11和膨胀阀10传输到用户端取暖管路14，其PLC模块15通过变频器22控制压缩机电机21转动压缩机9对热能进行转换，PLC模块15通过导热介质流量调节电磁阀26对用户流量进行调节，并通过风机电机27转动用户风机12为用户供热，同时，PLC模块15通过电辅热干燥器28对用户风机12进行干燥，为用户供应新鲜干净的热能。
[0033]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种太阳能热泵智能取暖系统，其特征在于:包括热交换系统和用于对取暖过程进行智能控制的智能控制系统，所述热交换系统包括太阳能热交换装置、热泵系统和取暖装置，所述太阳能热交换装置包括用于吸收太阳能热量的多个真空集热管(2)，多个所述真空集热管(2 )的上端通过上连管(3 )相连通，多个所述真空集热管(2 )的下端通过下连管(I)相连通，所述上连管(3)的出口接有水管(5)，所述水管(5)与蒸发器(6)相接且经过蒸发器(6)后通过循环水泵(4)与下连管(I)的入口相接；所述热泵系统包括与蒸发器(6)相接的制冷剂管路(7)以及通过制冷剂管路(7)依次连接且与蒸发器(6)构成一个循环回路的油水分离装置(8)、压缩机(9)、冷凝器(11)和膨胀阀(10);所述取暖装置包括与冷凝器(11)相接的用户端取暖管路(14)和连接在用户端取暖管路(14)上的多个风机盘管(13)，所述用户端取暖管路(14)中填充有导热介质，所述风机盘管(13)的旁侧安装有用于将风机盘管(13)上的热量吹至用户房间内的用户风机(12);所述智能控制系统包括PLC模块(15)以及与PLC模块(15)相接的上位计算机(16)和手动操作面板(17)，所述PLC模块(15)的输入端接有安装在蒸发器(6)上且用于对蒸发器(6)处的温度进行检测的蒸发器温度传感器(18)、安装在冷凝器(11)上且用于对冷凝器(11)处的温度进行检测的冷凝器温度传感器(19)和安装在用户端房间内且用于对用户端房间内的温度进行检测的房间温度传感器(20)，以及安装在制冷剂管路(7)上且用于对制冷剂管路(7)中的制冷剂压力进行检测的压力传感器(23 )和用于对制冷剂管路(7 )中的制冷剂流量进行检测的流量计(29 );所述PLC模块(15)的输出端接有用于对压缩机(9)的压缩机电机(21)进行变频控制的变频器(22)和安装在水管(5)上且用于对水管(5)中的水流量进行调节的水流量调节电磁阀(24)、以及安装在用户端取暖管路(14)上的导热介质泵(25)和用于对用户端取暖管路(14)中的导热介质流量进行调节的导热介质流量调节电磁阀(26);所述用户风机(12)的风机电机(27)与所述PLC模块(15)的输出端相接，所述压缩机电机(21)与所述变频器(22)相接。
2.按照权利要求1所述的一种太阳能热泵智能取暖系统，其特征在于:所述PLC模块(15)的输出端接有用于对用户风机(12)进行干燥的电辅热干燥器(28)，所述电辅热干燥器(28)设置在所述用户风机(12)的旁侧。
3.按照权利要求1或2所述的一种太阳能热泵智能取暖系统，其特征在于:所述PLC模块(15 )为西门子S7-300系列的PLC模块。
4.按照权利要求1或2所述的一种太阳能热泵智能取暖系统，其特征在于:所述导热介质为导热油或用于导热的水。
【文档编号】F24D15/04GK103836714SQ201210486740
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月23日 优先权日:2012年11月23日
【发明者】胡剑峰 申请人:西安大昱光电科技有限公司