本實(shí)用新型涉及太陽能控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能監(jiān)控能耗的遠(yuǎn)程太陽能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著太陽能工程市場(chǎng)的快速發(fā)展，集中集熱-集中儲(chǔ)熱模式的集中式太陽能熱水系統(tǒng)越來越多地應(yīng)用在了公共建筑項(xiàng)目，并且變得更加大型化和多樣化。太陽能工程控制系統(tǒng)作為整個(gè)太陽能工程系統(tǒng)的大腦，成為影響太陽能供熱系統(tǒng)運(yùn)行狀況的核心，越來越引起了人們的重視，其發(fā)展也日趨多元化。目前已初具模式，在工程控制類型上，已經(jīng)從單一控制一個(gè)系統(tǒng)到中央系統(tǒng)與各個(gè)子系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)；在通信模式上，已經(jīng)從簡(jiǎn)單的人機(jī)對(duì)話發(fā)展到遠(yuǎn)程監(jiān)控。

對(duì)于大型集中式太陽能供熱系統(tǒng)項(xiàng)目，太陽能熱水系統(tǒng)的維護(hù)管理、熱水收費(fèi)計(jì)量、以及能耗效率檢測(cè)等問題極其重要，針對(duì)原有集中式太陽能供熱系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控、測(cè)量不到位，管理不合理，用戶對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的控制與監(jiān)控提出了更高的要求。

針對(duì)現(xiàn)有太陽能工程規(guī)模及類型，大致將控制器分成三類：

(1)太陽能中央控制器

太陽能工程中央控制器是最傳統(tǒng)的控制器，一般分為:單片機(jī)、PLC、遠(yuǎn)程監(jiān)控單片機(jī)、遠(yuǎn)程監(jiān)控PLC.根據(jù)太陽能熱水系統(tǒng)的類型可以分為單水箱系統(tǒng)、雙水箱系統(tǒng)、普通換熱系統(tǒng)、集分換熱系統(tǒng)、自定義控制系統(tǒng)。

(2)網(wǎng)絡(luò)型控制器

目前的高層住宅逐漸被認(rèn)可的一種供熱方式是集中集熱、分戶儲(chǔ)熱。就是利用樓頂?shù)目臻g將太陽能集熱器整體布置，通過循環(huán)管道將熱媒輸送到用戶終端，在用戶終端通過換熱盤管將熱量交換到分戶的儲(chǔ)熱水箱里面。用戶可以像使用電熱水器一樣使用太陽能熱水，無需計(jì)量無需另行收取費(fèi)用，用戶可將自家太陽能熱水系統(tǒng)通過手機(jī)APP模式進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，使用起來方便快捷。

(3)太陽能遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)

集中式太陽能熱水系統(tǒng)通常需要全自動(dòng)運(yùn)行，這需要控制器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上水、水位顯示、溫度顯示、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)控制顯示和輔助熱源加熱顯示控制等功能。同時(shí)，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控把控系統(tǒng)運(yùn)行，及時(shí)掌握系統(tǒng)狀況。

太陽能集中供熱系統(tǒng)由集熱系統(tǒng)、儲(chǔ)熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及供水系統(tǒng)組成。其中，控制系統(tǒng)大多使用PLC控制器(可編程控制柜)，實(shí)時(shí)顯示水溫水位，并能自控定水箱水溫上水，能夠?qū)崿F(xiàn)24小時(shí)隨時(shí)供熱水的需要。同時(shí)，還能自控能源轉(zhuǎn)換，在太陽輻照不足時(shí)啟動(dòng)輔助熱源。這套控制系統(tǒng)具備警報(bào)和防凍功能，不但實(shí)現(xiàn)了太陽能系統(tǒng)全自動(dòng)運(yùn)行，無需專人值守，并且即時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，監(jiān)控系統(tǒng)各點(diǎn)壓力、溫度、液位等?？刂葡到y(tǒng)具備手動(dòng)控制、與自動(dòng)控制的功能，手動(dòng)與自動(dòng)可互相切換。

太陽能遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)是在大型服務(wù)器的基礎(chǔ)上，對(duì)所有太陽能工程的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理并形成分析報(bào)告的運(yùn)作體系，通過程序處理的數(shù)字報(bào)告。這種服務(wù)平臺(tái)可以是太陽能熱利用企業(yè)的，可以是第三方的，也可以是國(guó)家的。

現(xiàn)有的太陽能控制系統(tǒng)功能單一；數(shù)據(jù)采集和處理分析不夠全面：不能獲取系統(tǒng)日得熱量、太陽輻照量、熱水用量、系統(tǒng)供熱水箱換熱量、熱能計(jì)量、設(shè)備用電量、輔助熱源的能耗等，同時(shí)，現(xiàn)有的控制系統(tǒng)缺少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、遠(yuǎn)傳及分析的功能；控制系統(tǒng)智能化程度不高：不能進(jìn)行節(jié)能數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，不能計(jì)算系統(tǒng)熱效率，只能監(jiān)控溫度而不能計(jì)算熱量，不能實(shí)現(xiàn)光能、熱能、電能之間節(jié)能檢測(cè)計(jì)算的轉(zhuǎn)換；不能在線實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制；現(xiàn)有控制系統(tǒng)大多只能在控制端進(jìn)行監(jiān)控，只有少數(shù)具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能的系統(tǒng)可以使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控管理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提出一種智能監(jiān)控能耗的遠(yuǎn)程太陽能控制系統(tǒng)。所述遠(yuǎn)程太陽能控制系統(tǒng)能解決現(xiàn)有太陽能集熱、供熱系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)功能單一，數(shù)據(jù)采集和處理分析不夠全面、控制系統(tǒng)智能化程度不高、不能進(jìn)行節(jié)能數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，不能在線實(shí)時(shí)監(jiān)控的問題。

為了解決上述問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種智能監(jiān)控能耗的遠(yuǎn)程太陽能控制系統(tǒng)，包括太陽能集熱系統(tǒng)及用于控制太陽能集熱系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)；

其中，所述太陽能集熱系統(tǒng)包括集熱循環(huán)裝置、換熱循環(huán)裝置，所述集熱循環(huán)裝置與換熱循環(huán)裝置通過換熱器實(shí)現(xiàn)熱量交換，且集熱循環(huán)裝置、換熱循環(huán)裝置均與控制器連接；

所述遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)包括用于監(jiān)測(cè)太陽能集熱系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控裝置，用于與太陽能集熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的服務(wù)器，及用戶終端。

本實(shí)用新型優(yōu)選為，所述控制器與監(jiān)控裝置連接，且控制器設(shè)有若干數(shù)據(jù)處理和通信模塊。

本實(shí)用新型優(yōu)選為，所述集熱循環(huán)裝置包括太陽能集熱器，太陽能集熱器的兩端分別通過液體循環(huán)管道與換熱器連通形成循環(huán)回路；太陽能集熱器兩端的液體循環(huán)管道上均設(shè)有溫度計(jì)，所述溫度計(jì)與熱量表通過信號(hào)線連接，且所述熱量表與控制器連接。

進(jìn)一步地，所述太陽能集熱器與換熱器之間的液體循環(huán)管道上設(shè)有循環(huán)泵、膨脹罐。

進(jìn)一步地，所述太陽能集熱器與換熱器之間的液體循環(huán)管道上設(shè)有用于檢測(cè)液體循環(huán)管道中液體壓力的遠(yuǎn)程壓力表。

進(jìn)一步地，所述太陽能集熱器與換熱器之間的液體循環(huán)管道上設(shè)有用于補(bǔ)充液體的補(bǔ)液裝置，所述補(bǔ)液裝置與補(bǔ)液泵連通，且補(bǔ)液裝置設(shè)有液位計(jì)。

本實(shí)用新型優(yōu)選為，所述換熱循環(huán)裝置包括儲(chǔ)熱水箱，儲(chǔ)熱水箱的兩端分別通過液體循環(huán)管道與換熱器連通形成循環(huán)回路；儲(chǔ)熱水箱兩端的液體循環(huán)管道上均設(shè)有溫度計(jì)，所述溫度計(jì)與熱量表通過信號(hào)線連接，且所述熱量表與控制器連接。

進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)熱水箱與換熱器之間的液體循環(huán)管道上設(shè)有循環(huán)泵。

進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)熱水箱內(nèi)設(shè)有溫度計(jì)，且所述溫度計(jì)通過信號(hào)線與控制器連接。

進(jìn)一步地，所述控制器與輻照儀連接。

本實(shí)用新型優(yōu)選為，所述換熱器采用板式換熱器。

本實(shí)用新型所述智能監(jiān)控能耗的遠(yuǎn)程太陽能控制系統(tǒng)的工作原理是：所述控制器根據(jù)太陽能集熱器的回液溫度與儲(chǔ)熱水箱中液體溫度的溫差進(jìn)而確定本實(shí)用新型遠(yuǎn)程太陽能控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)太陽能集熱器的回液溫度大于儲(chǔ)熱水箱中液體溫度、且溫差大于設(shè)定溫度時(shí)，此處設(shè)定溫度通常為5℃-15℃，所述控制器發(fā)出信號(hào)，開啟循環(huán)泵，所述集熱循環(huán)裝置與換熱循環(huán)裝置通過換熱器實(shí)現(xiàn)熱量交換；當(dāng)溫差小于設(shè)定溫度時(shí)，此處設(shè)定溫度通常為2℃-5℃，所述循環(huán)泵停止運(yùn)行。通過太陽能集熱器繼續(xù)對(duì)其內(nèi)部的工質(zhì)進(jìn)行加熱，如此不斷循環(huán)，進(jìn)而使儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的液體溫度升高。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)越效果在于：

(1)通過遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)能得出太陽能供熱系統(tǒng)評(píng)價(jià)報(bào)告，計(jì)算遠(yuǎn)程太陽能控制系統(tǒng)的節(jié)能量，作為合同能源管理的有效數(shù)據(jù)；

(2)通過對(duì)遠(yuǎn)程太陽能控制系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，積累實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，合理調(diào)整系統(tǒng)的運(yùn)行流程和參數(shù)設(shè)置，提升太陽能供熱工程的技術(shù)水平。

(3)能實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程太陽能控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離干預(yù)。

附圖說明

圖1為所述一種智能監(jiān)控能耗的遠(yuǎn)程太陽能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明如下：

1-太陽能集熱器、2-換熱器、3-儲(chǔ)熱水箱、4-輻照儀、5-控制器、6-膨脹罐、7-熱量表、8-液位計(jì)、9-遠(yuǎn)程壓力表、10-循環(huán)泵、11-補(bǔ)液泵、12-溫度計(jì)、13-補(bǔ)液裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如附圖1所示，本實(shí)用新型所述一種智能監(jiān)控能耗的遠(yuǎn)程太陽能控制系統(tǒng)，包括太陽能集熱系統(tǒng)及用于控制太陽能集熱系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。其中，所述太陽能集熱系統(tǒng)包括集熱循環(huán)裝置、換熱循環(huán)裝置，所述集熱循環(huán)裝置與換熱循環(huán)裝置通過換熱器實(shí)現(xiàn)熱量交換，且集熱循環(huán)裝置、換熱循環(huán)裝置均與控制器5連接；所述控制器5采用智能PLC控制核心技術(shù)。

所述遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)包括用于監(jiān)測(cè)太陽能集熱系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控裝置，用于與太陽能集熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的服務(wù)器，及用戶終端；其中，所述控制器5與監(jiān)控裝置連接，且控制器5設(shè)有若干數(shù)據(jù)處理和通信模塊，通過數(shù)據(jù)處理和通信模塊將遠(yuǎn)程太陽能控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器上。所述的服務(wù)器作為硬件由太陽能熱利用企業(yè)或第三方管理。所述用戶終端設(shè)置于室內(nèi)，便于用戶操控，所述用戶終端通過信號(hào)線或無線信號(hào)與控制器5連接。相應(yīng)地，當(dāng)選擇無線信號(hào)方式連接時(shí)，需要在同時(shí)在用戶終端和控制器5安裝信號(hào)發(fā)射與接收裝置。當(dāng)然，所述的用戶終端也能與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

本實(shí)用新型所述遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)用于檢測(cè)智能監(jiān)控能耗的遠(yuǎn)程太陽能控制系統(tǒng)中各檢測(cè)點(diǎn)的溫度、系統(tǒng)壓力、補(bǔ)液裝置的液位、太陽輻照度、熱量貢獻(xiàn)值、系統(tǒng)日得熱量、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)錄入服務(wù)器中。另外通過設(shè)置故障報(bào)警裝置，如高溫報(bào)警、超壓報(bào)警、液位缺液報(bào)警、設(shè)備故障報(bào)警等；以及同在遠(yuǎn)程太陽能控制系統(tǒng)中設(shè)置各保護(hù)裝置，如漏電保護(hù)裝置、浪涌保護(hù)裝置、防凍保護(hù)裝置、高溫保護(hù)裝置。

本實(shí)用新型所述控制器5通過計(jì)算得出熱量，并換算出電量、節(jié)約電量、系統(tǒng)節(jié)能減排 量來評(píng)測(cè)系統(tǒng)能效。

在本實(shí)施例中，所述集熱循環(huán)裝置包括太陽能集熱器1，太陽能集熱器1的兩端分別通過液體循環(huán)管道與換熱器2連通形成循環(huán)回路；太陽能集熱器1兩端的液體循環(huán)管道上均設(shè)有溫度計(jì)12，所述溫度計(jì)12與熱量表7通過信號(hào)線連接，且所述熱量表7與控制器5連接。

其中，所述太陽能集熱器1與換熱器2之間的液體循環(huán)管道上設(shè)有循環(huán)泵10、膨脹罐6。所述循環(huán)泵10啟動(dòng)時(shí)，能加快液體循環(huán)管道中液體的流動(dòng)速度；所述膨脹罐6具有緩沖液體循環(huán)管道內(nèi)壓力波動(dòng)的作用。進(jìn)一步地，所述太陽能集熱器1與換熱器2之間的液體循環(huán)管道上設(shè)有用于檢測(cè)液體循環(huán)管道中液體壓力的遠(yuǎn)程壓力表9。所述太陽能集熱器1與換熱器2之間的液體循環(huán)管道上設(shè)有用于補(bǔ)充液體的補(bǔ)液裝置13，所述補(bǔ)液裝置13與補(bǔ)液泵11連通，且補(bǔ)液裝置13設(shè)有液位計(jì)8。當(dāng)液體循環(huán)管道內(nèi)液體壓力小于設(shè)定壓力時(shí)，所述補(bǔ)液泵11啟動(dòng)，將補(bǔ)液裝置13內(nèi)的液體泵入液體循環(huán)管道中。

在本實(shí)施例中，所述換熱循環(huán)裝置包括儲(chǔ)熱水箱3，儲(chǔ)熱水箱3的兩端分別通過液體循環(huán)管道與換熱器2連通形成循環(huán)回路；儲(chǔ)熱水箱3兩端的液體循環(huán)管道上均設(shè)有溫度計(jì)12，所述溫度計(jì)12與熱量表7通過信號(hào)線連接，且所述熱量表7與控制器5連接。進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)熱水箱3與換熱器2之間的液體循環(huán)管道上設(shè)有循環(huán)泵10。在本實(shí)施例中，所述儲(chǔ)熱水箱3內(nèi)設(shè)有溫度計(jì)12，且所述溫度計(jì)12通過信號(hào)線與控制器5連接。

為了便于遠(yuǎn)程太陽能控制系統(tǒng)獲得輻照量數(shù)據(jù)，所述控制器5與輻照儀4連接。另外，本實(shí)用新型中所述換熱器2采用板式換熱器。

具體實(shí)施時(shí)，本實(shí)用新型所述智能監(jiān)控能耗的遠(yuǎn)程太陽能控制系統(tǒng)中，當(dāng)太陽能集熱器1的回液溫度大于儲(chǔ)熱水箱3中液體溫度、且溫差大于15℃時(shí)，所述控制器5發(fā)出信號(hào)，開啟循環(huán)泵10，所述集熱循環(huán)裝置與換熱循環(huán)裝置通過換熱器2實(shí)現(xiàn)熱量交換；當(dāng)溫差小于5℃時(shí)，所述循環(huán)泵10停止運(yùn)行。當(dāng)液體循環(huán)管路壓力低于設(shè)定壓力，補(bǔ)液泵11開啟，達(dá)到設(shè)定值后，停止補(bǔ)液，保證遠(yuǎn)程太陽能控制系統(tǒng)正常運(yùn)行。同時(shí)，在換熱器2的兩端設(shè)置熱量表7，所述熱量表7分別提供系統(tǒng)直接得熱量和換熱后的系統(tǒng)得熱量，以及計(jì)算能效。

本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的任何變形、改進(jìn)、替換均落入本實(shí)用新型的范圍。