一种采用plc控制器的太阳能空调系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种采用PLC控制器的太阳能空调系统，包括本体，本体中设有PLC控制装置，本体包括太阳能集热器，太阳能集热器通过管道与发生器连接并构成回路I，发生器通过管道依次连有冷凝器、蒸发器和吸收器并构成回路II，吸收器通过管道依次连接有冷凝器和冷却塔并构成回路III，蒸发器通过管道与风机连接并构成回路IV。解决了现有太阳能空调系统不能自动调节，系统效率低的问题。
【专利说明】—种采用PLC控制器的太阳能空调系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于太阳能转换与应用【技术领域】，涉及一种采用PLC控制器的太阳能空调系统。
【背景技术】
[0002]现有制冷和空调【技术领域】，一般都采用电能驱动制冷机制冷，这种方法电能消耗量大，制冷成本高，不利于保护环境和推动低碳经济的发展。为了降低不可再生能源的消耗，考虑使用太阳能作为驱动能源，但是目前的制冷机大多不能根据使用条件实现自动调节，各阀门和各泵都是在调试阶段根据经验设置好的，不能适应外界温度的变化及运行条件的需要，使系统的效率低下。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种采用PLC控制器的太阳能空调系统，以解决现有太阳能空调系统不能自动调节，系统效率低的问题。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是，一种采用PLC控制器的太阳能空调系统，包括本体，本体中设有PLC控制装置，本体包括太阳能集热器，太阳能集热器通过管道与发生器连接并构成回路I，发生器通过管道依次连有冷凝器、蒸发器和吸收器并构成回路II，吸收器通过管道依次连接有冷凝器和冷却塔并构成回路III，蒸发器通过管道与风机连接并构成回路IV。
[0005]本实用新型的特点还在于，
[0006]回路I中，太阳能集热器依次通过辅热装置、热媒介质调节阀与发生器连接，发生器通过辅热装置与太阳能集热器连接；回路II中，吸收器通过浓溶液循环泵与发生器连接，回路III中，吸收器通过制冷工质流量调节阀与冷凝器连接，冷凝器通过冷却循环泵连接冷却塔，回路IV中，蒸发器通过冷量输出泵与风机连接。
[0007]PLC控制装置的信号输入端通过导线分别连接有太阳能集热器、风机、发生器、冷凝器和蒸发器。
[0008]PLC控制装置的信号输出端通过导线分别连接有辅热装置、热媒介质流量调节阀、制冷工质流量调节阀、冷却循环泵、冷量输出泵和浓溶液循环泵，PLC控制装置还连接有触摸屏。
[0009]PLC控制装置的芯片为可编程控制器S7-400。
[0010]本实用新型的有益效果是，通过太阳能空调系统中采用PLC控制器，可靠性高，可以在有灰尘、震动等恶劣的工作环境下长期稳定的工作，且由于PLC控制器都采用模块化结构，因此PLC系统可以随着空调系统的扩展而进行控制扩展，并不改变现有结构，也不影响已有空调系统的运行，还可以实现远程的网络控制，尤其适合于大型、分散型的空调系统；利用PLC工作可靠性高、使用简便、功能易扩展的特点，将太阳能集热、制冷技术和计算机控制技术结合，通过采集太阳能制冷空调的四大循环回路中的温度、压力等，分别控制各通路管道阀门开度和泵速，并在适当时间开启辅热系统，保证系统制冷温度的稳定，解决了现有太阳能空调系统不能自动调节，系统效率低的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型一种采用PLC控制器的太阳能空调系统的结构示意图；
[0012]图2是本实用新型一种采用PLC控制器的太阳能空调系统的PLC控制器连接关系示意图；
[0013]图3是本实用新型一种采用PLC控制器的太阳能空调系统的PLC控制器的控制方法流程图。
[0014]图中，1.太阳能集热器，2.辅热装置，3.热媒介质流量调节阀，4.发生器，5.冷凝器，6.蒸发器，7.吸收器，8.制冷工质流量调节阀，9.浓溶液循环泵，10.冷却循环泵，11.冷却塔，12.冷量输出泵，13.风机。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0016]本实用新型提供了一种采用PLC控制器的太阳能空调系统，其结构参见图1，包括本体，本体中设有PLC控制装置。
[0017]其中，本体包括太阳能集热器1，太阳能集热器I通过管道与发生器4连接并构成回路I，发生器4通过管道依次连有冷凝器5、蒸发器6和吸收器7并构成回路II，吸收器7通过管道依次连接有冷凝器5和冷却塔11并构成回路III，蒸发器6通过管道与风机13连接并构成回路IV。
[0018]回路I中，太阳能集热器I依次通过辅热装置2、热媒介质调节阀3与发生器2连接，发生器4通过辅热装置2与太阳能集热器I连接；回路II中，吸收器7通过浓溶液循环泵9与发生器4连接；回路III中，吸收器7通过制冷工质流量调节阀8与冷凝器5连接，冷凝器5通过冷却循环泵10连接冷却塔11 ;回路IV中，蒸发器6通过冷量输出泵12与风机13连接。
[0019]参见图2，PLC控制装置的信号输入端通过导线分别连接有太阳能集热器1、风机13、发生器4、冷凝器5和蒸发器6 ;PLC控制装置的信号输出端通过导线分别连接有辅热装置2、热媒介质流量调节阀3、制冷工质流量调节阀8、冷却循环泵10、冷量输出泵12和浓溶液循环泵9，PLC控制装置还连接有触摸屏；PLC控制装置的芯片为可编程控制器S7-400。
[0020]太阳能集热器I连接有辅热装置2，太阳能充足时，由太阳能集热器给发生器4供热，当太阳能不足时，启用辅热装置2给发生器4供热，供热的介质流量由热媒介质调节阀3确定。发生器4将制冷介质分离后进入冷凝器5再进入蒸发器6进行相变。蒸发器6中产生的制冷量由风机13传输给用户，风机13冷量的大小由冷量输出泵12调节。蒸发器6输出的介质进入吸收器7进行吸收，吸收器7的浓溶液再通过浓溶液泵9泵回发生器4从而形成一个循环。循环过程中的相变产生的热量由冷却循环泵10和冷却塔11进行散热。吸收器7中的制冷工质通过制冷工质流量调节阀8进入冷凝器5。
[0021]在太阳能集热器I和发生器2之间构成一个热媒介质循环，PLC主要检测集热器内温度并控制该循环的管道阀门开度和热媒介质流速；发生器4、冷凝器5、蒸发器6、吸收器7构成一个制冷工质循环，PLC控制器主要检测发生器4、冷凝器5、蒸发器6的罐压并控制冷凝器5和蒸发器6之间的流量；冷凝器5、吸收器7和冷却塔11构成冷却循环，PLC控制器主要控制冷却水流量；蒸发器6和风机13构成一个冷媒介质循环，冷量通过风机13排出，PLC控制器主要控制制冷量输出的多少。
[0022]采用西门子可编程控制器S7-400PLC作为核心控制器，它采用模块化结构，可以扩展和联网控制以便适应大规模制冷系统的需要，该S7-400PLC控制器主要由IOA电源模块、413CPU模块、32路数字量输入模块、32路数字量输出模块、16路模拟量输入模块、16路模拟量输出模块、以太网通信模块、Profibus总线模块、高速计数模块和定位模块构成；控制装置中触摸屏主要进行各种参数的设置、显示、打印、存储等功能；PLC控制器输入信号主要有:触摸屏指令信号、集热器出口温度信号、风机出口处温度信号、发生器压力信号、冷凝器压力信号、蒸发器压力信号；PLC控制器根据输入信号的情况，按照一定的算法，通过输出信号控制辅热装置2是否开启、热媒介质流量调节阀3的阀门开度、制冷工质流量调节阀8的阀门开度、冷却循环泵10转速、冷量输出泵12、浓溶液循环泵9的转速。从而使太阳能制冷空调输出温度达到设定温度，并通过触摸屏进行各种参数数据、曲线的实时显示与处理，便于用户进行操作。
[0023]参见图3，在初始化阶段PLC控制器主要检查太阳能空调系统中各回路是否通畅；当太阳能集热器输出温度达到120度以上时可开启制冷系统，如果温度没有达到120度，开启辅热装置2及其回路阀门开度，使温度上升至120度；然后分别调节制冷工质流量调节阀的8阀门开度、冷却循环泵10、浓溶液循环泵9、冷量输出泵12，使制冷系统开始工作；然后检测输出口温度是否达到设定温度，如果达到，则检测设定值是否需要修改，如果出口温度没达到设定温度或设定温度有改变，则重新调节制冷工质流量调节阀的8阀门开度、冷却循环泵10、浓溶液循环泵9、冷量输出泵12的运行状态。直至系统稳定的达到设定温度状态。
[0024]PLC控制器的最大特点是可靠性高，因此PLC控制器可以在有灰尘、震动等恶劣的工作环境下长期稳定的工作。由于本实用新型一种采用PLC控制器的太阳能空调系统中的PLC控制系统都采用模块化结构，因此PLC系统可以随着空调系统的扩展而进行控制扩展，并不改变现有结构，也不影响已有空调系统的运行。另外PLC控制器可配备通信功能，可以实现远程的网络控制，且更适合于大型、分散型的空调系统。
[0025]本实用新型中的装置以太阳能为能源，采用PLC控制器，将太阳能集热、制冷技术和计算机控制技术结合，利用PLC控制器使用简便、功能易扩展、可靠性高的特点，通过采集太阳能制冷空调的四大循环回路中的温度、压力等，分别控制各通路管道阀门开度和泵速，并在适当时间开启辅热系统，保证系统制冷温度的稳定，解决了现有太阳能空调系统不能自动调节，系统效率低的问题。
【权利要求】
1.一种采用PLC控制器的太阳能空调系统，其特征在于，包括本体，本体中设有PLC控制装置，所述的本体包括太阳能集热器(1)，所述太阳能集热器(I)通过管道与发生器(4)连接并构成回路I，发生器(4)通过管道依次连有冷凝器(5)、蒸发器(6)和吸收器(7)并构成回路II，吸收器(7)通过管道依次连接有冷凝器(5)和冷却塔(11)并构成回路III，所述蒸发器(6)通过管道与风机(13)连接并构成回路IV。
2.如权利要求1所述的一种采用PLC控制器的太阳能空调系统，其特征在于，所述回路I中，太阳能集热器(I)依次通过辅热装置(2 )、热媒介质调节阀(3 )与发生器(4 )连接，发生器(4)通过辅热装置(2)与太阳能集热器(I)连接；所述回路II中，吸收器(7)通过浓溶液循环泵(9)与发生器(4)连接；所述回路III中，吸收器(7)通过制冷工质流量调节阀(8)与冷凝器(5)连接，冷凝器(5)通过冷却循环泵(10)连接冷却塔(11);所述回路IV中，蒸发器(6)通过冷量输出泵(12)与风机(13)连接。
3.如权利要求1或2中所述的一种采用PLC控制器的太阳能空调系统，其特征在于，所述PLC控制装置的信号输入端通过导线分别连接有太阳能集热器(I)、风机(13)、发生器(4)、冷凝器(5)和蒸发器(6)。
4.如权利要求1或2中所述的一种采用PLC控制器的太阳能空调系统，其特征在于，所述PLC控制装置的信号输出端通过导线分别连接有辅热装置(2)、热媒介质流量调节阀(3)、制冷工质流量调节阀(8)、冷却循环泵(10)、冷量输出泵(12)和浓溶液循环泵(9)，所述PLC控制装置还连接有触摸屏。
5.如权利要4所述的一种采用PLC控制器的太阳能空调系统，其特征在于，所述PLC控制装置的芯片为可编程控制器S7-400。
【文档编号】F24F5/00GK203550123SQ201320430205
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年7月16日 优先权日:2013年7月16日
【发明者】张鹏超 申请人:陕西理工学院