蓄能器监控系统的制作方法

本实用新型涉及蓄能器领域，具体涉及一种蓄能器监控系统。

背景技术：

在太阳能集热器系统中，有时会用到蓄能器，蓄能器作用是把系统中的多余热能储存起来，在热能缺失之时再释放出来，蓄能器多余热能储存能力和热能缺失之时的释放能力需要有一个准确的数据，因此需要一个监控系统测试需要的数据。

市场上的监控系统常见的有：一，常规测量设备，如温度压力等的测量，这类设备测量厂家众多，但是却不能直接用于该蓄能器的测试。二，定制型测量设备，这类设备厂家也有一些，但是大多缺乏太阳能集热器系统和蓄能器方面的专业知识，而且价格普遍较高，开发周期和调试周期长，后期维护和更改测试方法不灵活。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于一种蓄能器监控系统，用于解决现有技术中的上述问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种蓄能器监控系统，包括：PLC及模块、人机界面、温度传感器组件、压力传感器组件、流量计、变频器、油泵电机、三通阀、调功器、电加热器和电能表；

所述PLC及模块连接所述温度传感器组件、压力传感器组件及流量计，并实时采集所述温度传感器组件、压力传感器组件和流量计的数值并记录；

所述人机界面和所述PLC及模块使用通信总线进行数据交换，通过所述人机界面输入设定数值至所述PLC及模块，所述人机界面还可以显示所述PLC及模块采集到的所述温度传感器组件、压力传感器组件和流量计的数值并记录，PLC及模块根据实际数值与设定数值比对结果发送相应指令给所述变频器、三通阀和调功器；

所述变频器连接所述PLC及模块与油泵电机，并接收所述PLC及模块的指令驱动油泵电机；

蓄能器是被测部件，所述蓄能器设有工质进口和工质出口；

所述油泵电机、所述电加热器、所述蓄能器及所述三通阀通过管道依次连接，所述三通阀直通管道连接散热器，所述散热器再连接所述油泵电机，所述三通阀旁通管路直接连接所述油泵电机，形成本系统的循环管路；

所述温度传感器组件、压力传感器组件和流量计设置在循环管路上，用于所述PLC及模块数据的采集；

所述油泵电机用于驱动循环管路中工质的循环；

所述三通阀接收所述PLC及模块的指令，用于控制循环管路中工质的流向；

所述调功器连接所述PLC及模块与电加热器，并接收所述PLC及模块的指令调节电加热器的加热功率；

所述电加热器用于加热循环管路中的工质，所述电加热器设有工质进口和工质出口；

所述电能表与所述电加热器连接，用于计量所述电加热器消耗的电能。

优选的，所述人机界面为触摸屏，所述触摸屏通过RS485通信总线与所述PLC及模块连接。

进一步的，所述触摸屏设有USB接口，用于数据信息的导出。

优选的，所述循环管路上设有手阀，所述手阀用于把所述蓄能器切入或切出循环管路。

优选的，所述温度传感器组件包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器……第八温度传感器和第九温度传感器；所述第一温度传感器设置于所述电加热器的工质进口管路上，用于测量所述电加热器工质进口处工质的温度；所述第二温度传感器设置于所述电加热器的工质出口管路上，用于测量所述电加热器工质出口处工质的温度；所述第三温度传感器和第四温度传感器分别设置于所述蓄能器第一、第二监测点，用于测量所述蓄能器内工质的温度；所述第五温度传感器设置于所述蓄能器的工质进口管路上，用于测量所述蓄能器工质进口处工质的温度，所述第六温度传感器设置于所述蓄能器的工质出口管路上，用于测量所述蓄能器工质出口处工质的温度；所述第七温度传感器设置于连接所述蓄能器与所述三通阀的管路上，且位于所述三通阀前，用于测量所述三通阀前管路中工质的温度；所述第八温度传感器设置于所述散热器上，用于测量换热器内工质的温度；所述第九温度传感器设置在所述散热器与所述油泵电机连接的循环管路上，用于测量流经所述换热器后工质的油温。

优选的，所述压力传感器组件包括第一压力传感器和第二压力传感器；所述第一压力传感器设置于所述蓄能器的工质进口管路上，用于测量所述蓄能器工质进口处工质的压力，所述第二压力传感器设置于所述蓄能器的工质出口管路上，用于测量所述蓄能器工质出口处工质的压力。

优选的，所述流量计设置于连接所述油泵电机与所述电加热器的管路上，用于提供所述循环管路中工质流量的测量。

本实用新型蓄能器监控系统，使用时，首先通过手阀把蓄能器切出循环管路，PLC及模块采集所有温度传感器、压力传感器、流量计的数值并与通过人机界面设定的参数对比，PLC及模块根据对比结果发送相应指令给三通阀、调功器及变频器：三通阀旁通，电加热器启动，油泵电机驱动循环管路中的工质，使系统工质温度达到设定值后，然后通过手阀把蓄能器接入循环管路，继续运行一定时间使蓄能器中的测量温度达到设定值，计量该段时间的温度压力和流量以及损耗的电功率，可以计算出蓄能器储存能力。在蓄能器储能完成后，PLC及模块发送指令，电加热器的停止输出，三通阀直通使热油进入换热器释放能量，运行一定时间使系统油温稳定，计量该段时间的温度、压力和流量，可以计算出蓄能器释放能力。本实用新型方便了蓄能器性能的测试，降低了成本，安装和后期维护更加方便，节省了人力，提高了效率。

附图说明

图1为本实用新型监控系统网络拓扑图；

图2为本实用新型中循环管路示意图；

图中：1 PLC及模块，2触摸屏，

3温度传感器组件，31第一温度传感器，32第二温度传感器，33第三温度传感器，34第四温度传感器，35第五温度传感器，36第六温度传感器，37第七温度传感器，38第八温度传感器，39第九温度传感器，

4压力传感器组件，41第一压力传感器，42第二压力传感器，

5流量计，6变频器，7油泵电机，8三通阀，9调功器，10 电加热器，11电能表，12蓄能器，13散热器，14手阀。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图2。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1至图2，本实用新型提供一种蓄能器监控系统，包括：PLC及模块1、触摸屏2、温度传感器组件3、压力传感器组件4、流量计5、变频器6、油泵电机7、三通阀8、调功器9、电加热器10和电能表11；

PLC及模块1连接温度传感器组件3、压力传感器组件4和流量计5，并实时采集温度传感器组件3、压力传感器组件4和流量计5的数值并记录；

在本实施例中触摸屏2为人机界面，触摸屏2和PLC及模块1使用通信总线进行数据交换，通过触摸屏2输入设定数值至PLC及模块1，触摸屏2还可以显示PLC及模块1采集到的温度传感器组件3、压力传感器组件4和流量计5的数值并记录；

PLC及模块1根据实际数值与设定数值比对结果发送相应指令给变频器6、三通阀8和调功器9；

变频器6连接PLC及模块1与油泵电机7，并接收PLC及模块1的指令驱动油泵电机7；

蓄能器12是被测部件，蓄能器12设有进油口和出油口；

油泵电机7、电加热器10、蓄能器12及三通阀8通过管道依次连接，三通阀8直通管道连接散热器13，散热器13连接油泵电机7，三通阀8旁通管路直接连接油泵电机7，形成本系统的循环管路，在本实施例中所述循环管路中的工质为油；

温度传感器组件3、压力传感器组件4和流量计5设置在循环管路上，用于PLC及模块1数据的采集；

油泵电机7用于驱动循环管路中油的循环；

三通阀8接收PLC及模块1的指令，用于控制循环管路中油的流向；

调功器9连接PLC及模块1与电加热器10，并接收PLC及模块1的指令调节电加热器10的加热功率；

电加热器10用于加热循环管路中的油，电加热器10设有进油口和出油口；

电能表11连接在电加热器10供电线路上，用于计量电加热器10消耗的电能。

触摸屏2设有USB接口，触摸屏2记录的数值可以通过USB接口从触摸屏2中导出为excel表格，为后续的数据分析提供了方便。触摸屏2记录的数值在导出后可以在触摸屏中删除，为之后的数据存储提供空间。

在循环管路上设有手阀14，手阀14用于把蓄能器12切入或切出循环管路

在本实施例中，温度传感器组件3包括第一温度传感器31、第二温度传感器32、第三温度传感器33……第八温度传感器38和第九温度传感器39；第一温度传感器31设置于电加热器10的进油管路上，用于测量电加热器10进油温度；第二温度传感器32设置于电加热器10的出油管路上，用于测量电加热器10出油温度；第三温度传感器33和第四温度传感器34分别设置于蓄能器12第一、第二监测点，用于测量蓄能器12内油的温度；第五温度传感器35设置于蓄能器12进油口处的管路上，用于测量蓄能器12进油温度，第六温度传感器36设置于蓄能器12出油口处的管路上，用于测量蓄能器12出油温度；第七温度传感器37设置于连接蓄能器12与三通阀8的管路上，且位于三通阀8前，用于测量三通阀8前管路中油的温度；第八温度传感器38设置于散热器13上，用于测量换热器13的温度；第九温度传感器Ⅸ39设置在散热器13与油泵电机7连接的循环管路上，用于测量流经换热器13后油的油温。

在本实施例中，压力传感器组件4包括第一压力传感器41和第二压力传感器42；第一压力传感器41设置于蓄能器12进油口处的管路上，用于测量蓄能器12进油压力，第二压力传感器42设置于蓄能器12出油口处的管路上，用于测量蓄能器12出油压力。

流量计5位于连接油泵电机7与电加热器10的管路上，用于提供所述循环管路中油流量的测量。

在本实施例中，蓄能器监控系统的工作原理如下：

（1）测量蓄能器储存能力：三通阀8旁通，使用手阀14把蓄能器12切出系统，PLC及模块1和触摸屏2使用RS485通信进行数据交换，PLC及模块1通过开关量输出和4~20mA控制变频器6驱动油泵电机7改变转速，并通过控制调功器9驱动电加热器10使系统温度稳定在恒定值，上述参数的设定值可以通过触摸屏进行设定。到达设定温度后，使用手阀14把蓄能器12切入系统，继续运行一定时间使蓄能器12中的测量温度达到设定值，计量该段时间的温度、压力和流量以及损耗的电功率，可以计算出蓄能器储存能力。

（2）测量蓄能器释放能力：蓄能器切入系统，停止电加热器的输出，三通阀直通使热油进入换热器释放能量，运行一定时间使系统油温稳定，计量该段时间的温度压力和流量，可以计算出蓄能器释放能力。

在本实施例中，触摸屏2可显示油泵电机7的转速比、三通阀8的状态、电加热器10的功率输出比例、温度传感器Ⅰ31~温度传感器Ⅸ39的温度值、压力传感器Ⅰ41和压力传感器Ⅱ42的压力值、流量计5计量的系统流量等信息，并接受操作员的指令，PLC及模块1每隔2分钟采集一次所有温度传感器和压力传感器及流量计的参数并计录在触摸屏的内存中，参数记录可以通过U盘从触摸屏中导出为excel表格，为后续的数据分析提供了方便。人机界面参数在导出后可以在人机界面内存中删除，为之后的数据存储提供空间。

如上所述，本实用新型蓄能器监控系统方便了蓄能器性能的测试，降低了成本，安装和后期维护更加方便。节省了人力，提高了效率。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。