主动式太阳能和co2空气热源泵联合采暖控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种主动式太阳能和C02空气热源泵联合采暖控制系统。
【背景技术】
[0002] 在太阳能和co2空气源热泵联合采暖系统运行中，室外气象参数（太阳辐射、室 外温度等）是不可控参数，为了使系统能够在不同天气状况下尽可能达到控制目标所述要 求，因此一套完整的控制系统和控制策略必不可少。
[0003] 依据太阳辐射量的大小，可以将太阳能和co2空气源热泵联合采暖系统控制策略 分为4类。
[0004] 1)日间当太阳辐射较强时，属于晴天工况。因此控制策略为在较低太阳辐射阶段 (清晨或傍晚），利用太阳能和〇) 2空气源热泵联合向末端供热；在较高辐射阶段，集热器出 水温度逐渐升高，可以单独向末端供热，此时利用太阳能单独向末端供热；当集热器出水温 度继续升高，集热器传递至板式换热器的热量有所剩余，此时一方面可以传递至末端，另外 多余部分通过蓄热水箱储存起来，当夜间无日照时可以向末端继续供热。
[0005] 2)日间太阳辐射较差，多云天气，太阳提供的热量较少，属于多云工况。本系统在 此工况下，集热器传递至板式换热器的热量不能够达到直接向末端供暖的要求，此时应配 合C02空气源热泵采用联合供热方式；
[0006] 3)连续阴天天气或者降雪天时，没有太阳能资源可供利用，属于阴天工况。此时 co2空气源热泵系统单独供热；
[0007] 4)日间天气变化复杂，晴天、多云天和阴天在一天内都会出现，在此工况下，综合 以上三种工况下的控制策略即可。。 【实用新型内容】
[0008] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种主动式太阳能和〇)2空气 热源泵联合采暖控制系统，该控制系统包括多个温度计、压力表、流量计和阀门，上位控制 系统能够根据温度计、压力表、流量计采集的数据来根据控制方法控制阀门的开闭，实时的 根据外界和系统本身参数的变化，监测控制变量，从而正确切换运行模式、故障报警等，使 系统能够安全运行，对涉及太阳能集热系统运行的控制参数准确判断，使太阳能尽可能承 担较多的供暖负荷，达到节能目的，采用浮球阀对水位进行控制，设定水位Hsrt，当实际水位 低于设定水位时，对蓄热水箱进行补水，当蓄热水箱过热时，不允许集热系统热量再进入蓄 热水箱。
[0009] 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：主动式太阳能和〇)2空气热源 泵联合采暖控制系统，它包括太阳能集热器、热交换器、蓄热水箱、〇) 2空气热源泵系统、末 端供暖系统、循环系统和控制系统，所述的循环系统包括流水管道、多个循环水泵、阀门、 流量计、温度计和压力表，多个循环水泵、阀门、流量计、温度计和压力表分别与控制系统连 接，所述的太阳能集热器通过流水管道与热交换器连接，热交换器分别通过流水管道与co2 空气源热泵系统和蓄热水箱连接，co2空气源热泵系统通过流水管道与蓄热水箱连接，末端 供暖系统分别通过流水管道与蓄热水箱、co2空气热源泵系统和热交换器连接。
[0010] 所述的太阳能集热器内设置有温度计T13,检测太阳能集热器盖板内壁温度，太阳 能集热器与热交换器间的回水管道上设置有第一循环泵，第一循环泵与热交换器之间管道 上设置有压力表P2和温度计T2,分别检测管道工质压力和太阳能集热器的回水温度，第一 循环泵与太阳能集热器之间设置有流量计G1和压力表P3,分别检测集热系统流量值和管 道工质压力；太阳能集热器与热交换器间的供水管道上设置有压力表P1和温度计T1，分别 检测管道工质压力和集热器出水温度；所述的温度计、压力表、流量计均将采集到的数据传 回控制系统。
[0011] 所述的热交换器与末端供暖系统间的供水管道上，沿水流方向依次设置有阀门 E1、阀门E11和阀门E4,热交换器供暖出口处设置有温度计T3,检测热交换器供暖出口温 度，热交换器与阀门E1间的管道上设置有压力表P4,检测管道工质压力，阀门E4与末端供 暖系统间的管道上设置有流量计G3和压力表P11，分别检测管道流量和管道工质压力，末 端供暖系统供水口设置有温度计T12,检测末端供热系统供水温；供暖末端房间内设置有 温度计T14,检测供暖后的房间温度；所述的热交换器与末端供暖系统间的回水管道上，沿 水流方向依次设置有阀门E6和第二循环水泵，末端供暖系统的回水口设置有温度计T11， 检测末端供暖系统回水温度，末端供暖系统与阀门E6间的管道上设置有压力表P10,检测 管道工质压力，阀门E6与第二循环水泵之间的管道上设置有流量计G2,检测管道流量，第 二循环水泵与热交换器间的管道上设置有压力表P5,检测管道工质压力，热交换器供暖回 水口设置有温度计T4,检测热交换器供暖回水温度；所述的温度计、压力表、流量计均将采 集到的数据传回控制系统，阀门与控制系统连接。
[0012] 所述的C02空气热源泵通过阀门E2后，在阀门E11与E4间接入供水管道，0)2空 气热源泵出口处设置有温度计T5,检测0)2空气热源泵出口温度，C02空气热源泵通过阀门 E9后在第二循环水泵和热交换器之间接入回水管道，C02空气热源泵入口处设置有温度计 T6,检测0)2空气热源泵入口温度，C02空气热源泵入口管道还通过管道与阀门E10连接到 阀门E1与阀门E11之间；所述的温度计、压力表、流量计均将采集到的数据传回控制系统， 阀门与控制系统连接。
[0013] 所述的蓄热水箱的蓄热侧入口通过阀门E3接入供热管道上阀门El1与阀门E4之 间，阀门E3与蓄热水箱间的管道上设置有压力表P6,检测管道工质压力，蓄热水箱的蓄热 侧入口上设置有温度计17,检测蓄热水箱蓄热侧入口温度，蓄热水箱的蓄热侧出口通过阀 门E7接入供热管道上阀门E6与第二循环水泵之间，阀门E7与蓄热水箱间的管道上设置有 压力表P7,检测管道工质压力，蓄热水箱的蓄热侧出口上设置有温度计T8,检测蓄热水箱 蓄热侧出口温度；蓄热水箱的供热侧出口通过阀门E5和第三循环水泵接入供热管道上阀 门E4与末端供暖系统之间，阀门E5与蓄热水箱间的管道上设置有压力表P8,检测管道工质 压力，蓄热水箱的供热侧出口上设置有温度计T9,检测蓄热水箱供热侧出口温度，蓄热水箱 的供热侧入口通过阀门E8接入供热管道上阀门E6与末端供暖系统之间，阀门E8与蓄热水 箱间的管道上设置有压力表P9,检测管道工质压力，蓄热水箱的供热侧入口上设置有温度 计T10,检测蓄热水箱供热侧入口温度；所述的温度计、压力表、流量计均将采集到的数据 传回控制系统，阀门与控制系统连接。
[0014] 本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种主动式太阳能和0)2空气热源 泵联合采暖控制系统，该控制系统包括多个温度计、压力表、流量计和阀门，上位控制系统 能够根据温度计、压力表、流量计采集的数据来根据控制方法控制阀门的开闭，实时的根据 外界和系统本身参数的变化，监测控制变量，从而正确切换运行模式、故障报警等，使系统 能够安全运行，对涉及太阳能集热系统运行的控制参数准确判断，使太阳能尽可能承担较 多的供暖负荷，达到节能目的，采用浮球阀对水位进行控制，设定水位Hsrt，当实际水位低于 设定水位时，对蓄热水箱进行补水，当蓄热水箱过热时，不允许集热系统热量再进入蓄热水 箱。
【附图说明】
[0015] 图1为采暖控制系统的结构图；
[0016] 图2为太阳能单独供热模式示意图；
[0017] 图3为太阳能供热与蓄热模式示意图；
[0018] 图4为太阳能蓄热模式示意图；
[0019] 图5为蓄热装置单独供热模式示意图；
[0020] 图6为C02空气热源泵单独供热模式示意图；
[0021] 图7为0)2空气热源泵供热与蓄热模式示意图；
[0022] 图8为太阳能与C02空气热源泵联合供热模式示意图。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围 不局限于以下所述。
[0024] 如图1所示，主动式太阳能和0)2空气热源泵联合采暖控制系统，它包括太阳能集 热器、热交换器、蓄热水箱、〇) 2空气热源泵系统、末端供暖系统、循环系统和控制系统，所述 的循环系统包括流水管道、多个循环水泵、阀门、流量计、温度计和压力表，多个循环水泵、 阀门、流量计、温度计和压力表分别与控制系统连接，所述的太阳能集热器通过流水管道与 热交换器连接，热交换器分别通过流水管道与co2空气源热泵系统和蓄热水箱连接，〇)2空 气源热泵系统通过流水管道与蓄热水箱连接，末端供暖系统分别通过流水管道与蓄热水 箱、co2空气热源泵系统和热交换器连接。
[0025] 所述的太阳能集热器内设置有温度计T13,检测太阳能集热器盖板内壁温度，太阳 能集热器与热交换器间的回水管道上设置有第一循环泵，第一循环泵与热交换器之间管道 上设置有压力表P2和温度计T2,分别检测管道工质压力和太阳能集热器的回水温度，第一 循环泵与太阳能集热器之间设置有流量计G1和压力表P3,