[發明專利]空氣源熱泵和鍋爐輔助加熱的太陽能熱水系統及控制方法

有效

• 申請號: 201610152653.0
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105783277B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 劉睿盈;潘黎;徐強;楊建榮
• 申請（專利權）人: 上海市建筑科學研究院（集團）有限公司
• 主分類號: F24S20/40
• 分類號: F24S20/40;F24S50/40
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 李銀惠

1.空氣源熱泵和鍋爐輔助加熱的太陽能熱水系統的控制方法，其特征在于：

所述空氣源熱泵和鍋爐輔助加熱的太陽能熱水系統，包含太陽能集熱器、空氣源熱泵機組、鍋爐機組、接有進水閥的小水箱、接有補水泵和補水閥的大水箱、用戶供水管上的供水泵、回水管上的回水閥和控制系統；室外設有溫度傳感器乙；所述太陽能集熱器的進水口和出水口用連通管甲同小水箱的太陽出水口和進水口對應相連，且所述連通管甲上設有太陽能循環泵；所述太陽能集熱器內裝有溫度傳感器甲；所述空氣源熱泵機組的進水口和出水口用連接管道丁分別同大水箱的熱泵出水口和進水口相連，且所述連接管丁上設有熱泵循環泵；所述鍋爐進水口和出水口用管道丙分別與大水箱的鍋爐出水口和進水口相連，且所述連接管丙上設有鍋爐循環泵；所述小水箱的市政水進水管上設有進水閥，且小水箱內部安裝溫度傳感器丙和液位傳感器甲；所述大水箱內部安裝溫度傳感器丁和液位傳感器乙，且大水箱與用戶相連的用戶供水管道設有供水泵向用戶提供熱水；

所述用戶供水管道設有溫度傳感器戊，且旁通一根回水管與所述大水箱連接；所述回水管上設有回水閥；所述小水箱和大水箱通過連通管乙相連，且所述連通管乙設有補水泵和補水閥；

所述溫度傳感器甲、溫度傳感器乙、溫度傳感器丙、溫度傳感器丁、溫度傳感器戊和液位傳感器甲、液位傳感器乙信號輸出端均與所述控制系統的輸入端對應相連，控制系統輸出端與太陽能循環泵、熱泵循環泵、鍋爐循環泵、補水閥、補水泵、供水泵和回水閥的工作電源的控制極相連；

所述控制系統采用PLC控制器；

所述控制方法的步驟包括：

（1）太陽能循環泵的控制步驟

在小水箱內安裝有溫度傳感器丙，在太陽能集熱器中安裝有溫度傳感器甲，當太陽能集熱器的溫度與小水箱的水溫差達到設定值時，太陽能循環泵開始工作，將小水箱內的水抽入太陽能集熱器中加熱，加熱后的水流入小水箱中，直到太陽能集熱器與小水箱溫差低于設定值時，太陽能循環泵停止工作；

（2）熱泵循環泵的控制步驟

當大水箱的溫度傳感器丁的顯示溫度小于52℃時，開啟熱泵循環泵，將大水箱內的水從底部抽取進入空氣源熱泵后進行加熱，加熱后的水進入大水箱中，當大水箱溫度大于55℃時停止熱泵循環泵；

（3）補水泵和補水閥的控制步驟

當小水箱溫度大于用戶所需供水溫度5℃以上時，且大水箱水位小于設定的滿液位保護值時，控制系統控制補水閥和補水泵開啟，此時小水箱向大水箱補水；

當小水箱（9）水位小于中液位保護值時，補水閥關閉，補水泵停止工作，小水箱停止向大水箱補水；

（4）回水閥的控制步驟

在用戶供水管內安裝溫度傳感器戊，當供水溫度低于50℃時，控制系統控制回水閥開啟，將用戶供水管中已涼的水通過回水管流到大水箱中進行循環；

（5）供水泵的控制步驟

供水泵采用一用一備，要求當供水壓力大于2.5 kg/cm2時停止運行供水泵，小于1.5kg/cm2 時開啟供水泵；當有一臺供水泵運行時，壓力小于0.5 kg/cm2，且時間大于2分鐘時開啟第二臺供水泵；當壓力大于2.8 kg/cm2時，且時間大于5分鐘時關閉第二臺供水泵；

當小水箱內安裝的液位傳感器甲顯示小水箱液位低于低液位保護值時停止運行太陽能循環泵3；

當位于室外的溫度傳感器乙顯示溫度低于0℃時，采用太陽能循環泵間歇式開啟模式，開10分鐘停20分鐘；

步驟（2）熱泵循環泵的控制步驟可以被替換為：

預設每個整點的大水箱的水位與水溫乘積的標準值，利用控制系統接收的大水箱的水位與水溫計算出乘積，并與預設每天各時刻的該乘積標準值相比較，以控制熱泵循環泵的開啟或關閉。