太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)，該太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)用于太陽能熱水系統(tǒng)中，所述太陽能熱水系統(tǒng)包括平板型太陽能集熱器、加熱器以及用于連接平板型太陽能集熱器和加熱器的導(dǎo)熱管，其特征在于：該太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)包括平板型太陽能集熱器方位角調(diào)整系統(tǒng)、導(dǎo)熱管導(dǎo)熱介質(zhì)流速控制系統(tǒng)、冷熱水循環(huán)流速控制系統(tǒng)和熱水開關(guān)系統(tǒng)。該太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)太陽能熱水系統(tǒng)溫度的精確控制，還能夠?qū)崿F(xiàn)平板型太陽能集熱器方位角的調(diào)節(jié)。
【專利說明】太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)，特別是涉及一種太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著常規(guī)能源日益枯竭例如煤、石油、天然氣等，世界上由能源緊張引發(fā)的問題越來越多，因此尋找一種新的替代能源成為解決能源問題的開門鎖，太陽能作為一種干凈、無污染、取之不盡用之不竭的能源，已經(jīng)在各行各業(yè)當(dāng)中逐步開始使用，例如道路照明設(shè)施、太陽能發(fā)電等等，但是如何高效率的傳遞所吸收的太陽能成為業(yè)界要解決的一個問題，此問題直接關(guān)系到太陽能今后的發(fā)展以及利用。太陽能是一種綠色無污染的環(huán)保能源，隨著世界常規(guī)能源的使用越來越緊張，因此需找替代能源成為世界發(fā)展的重要課題，太陽能無疑是一種很好的替代能源，在當(dāng)今的技術(shù)條件下，太陽能在光以及熱方面的應(yīng)用極為廣泛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)。該太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)太陽能熱水系統(tǒng)溫度的精確控制，還能夠?qū)崿F(xiàn)平板型太陽能集熱器方位角的調(diào)節(jié)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)，該太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)用于太陽能熱水系統(tǒng)中，所述太陽能熱水系統(tǒng)包括平板型太陽能集熱器、加熱器以及用于連接平板型太陽能集熱器和加熱器的導(dǎo)熱管，其特征在于:該太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)包括平板型太陽能集熱器方位角調(diào)整系統(tǒng)、導(dǎo)熱管導(dǎo)熱介質(zhì)流速控制系統(tǒng)、冷熱水循環(huán)流速控制系統(tǒng)和熱水開關(guān)系統(tǒng)；
[0005]所述平板型太陽能集熱器方位角調(diào)整系統(tǒng)包括光學(xué)方位角傳感器、光電轉(zhuǎn)換元件、信號轉(zhuǎn)換輸出電路、PLC可編程控制器、信號放大輸出電路一、開關(guān)電路一和電機,所述光學(xué)方位角傳感器與光電轉(zhuǎn)換元件相接，所述光電轉(zhuǎn)換元件相接與信號轉(zhuǎn)換輸出電路相接，所述信號轉(zhuǎn)換輸出電路與PLC可編程控制器相接，所述PLC可編程控制器與信號放大輸出電路一相接，所述信號放大輸出電路一通過開關(guān)電路一與電機相接；
[0006]所述導(dǎo)熱管導(dǎo)熱介質(zhì)流速控制系統(tǒng)包括溫度傳感器一、溫度傳感器模塊電路一、信號放大輸出電路二、開關(guān)電路二和動力泵一，所述溫度傳感器一與溫度傳感器模塊電路一相接，所述溫度傳感器模塊電路一與PLC可編程控制器相接，所述PLC可編程控制器與信號放大輸出電路二相接，所述信號放大輸出電路二通過開關(guān)電路二與動力泵一相接；所述溫度傳感器一安裝在平板型太陽能集熱器受加熱的導(dǎo)熱介質(zhì)出口處，所述動力泵一安裝在導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)管道上；
[0007]所述冷熱水循環(huán)流速控制系統(tǒng)包括溫度傳感器二、溫度傳感器模塊電路二、信號放大輸出電路三、開關(guān)電路三和動力泵二，所述溫度傳感器二與溫度傳感器模塊電路二相接，所述溫度傳感器模塊電路二與PLC可編程控制器相接，所述PLC可編程控制器與信號放大輸出電路三相接，所述信號放大輸出電路三通過開關(guān)電路三與動力泵二相接，所述的溫度傳感器二安裝在加熱器中，所述動力泵二安裝在冷水循環(huán)管道上；
[0008]所述熱水開關(guān)系統(tǒng)包括溫度傳感器三、溫度傳感器模塊電路三、信號放大輸出電路四和電磁閥，所述溫度傳感器三與溫度傳感器模塊電路三相接，所述溫度傳感器模塊電路三與PLC可編程控制器相接，所述PLC可編程控制器與信號放大輸出電路四相接，所述信號放大輸出電路四與電磁閥相接，所述的溫度傳感器三安裝在加熱器熱水出口處。
[0009]上述的太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)，其特征在于:所述PLC可編程控制器接有觸摸屏。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0011]1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎合理，易于安裝。
[0012]2、本發(fā)明使用光學(xué)方位角傳感器同步測量太陽照射在平板型太陽能集熱板的方位角，然后通過光電轉(zhuǎn)換元件將方位角信息數(shù)據(jù)輸入到PLC可編程控制器當(dāng)中，由PLC可編程控制器計算并判斷是否需要進行方位角的調(diào)節(jié)，需要的話則輸出高頻信號由信號放大輸出電路一，輸出信號控制開關(guān)電路一，然后為電機接通電源驅(qū)動電機調(diào)整平板型太陽能集熱器的方位角，當(dāng)方位角滿足設(shè)定的要求時，PLC可編程控制器通過光學(xué)方位角傳感器獲得信號，然后斷開開關(guān)電路一，停止電機轉(zhuǎn)動，結(jié)束方位角調(diào)整。
[0013]3、本發(fā)明太陽能熱水的溫度控制主要是通過對導(dǎo)熱介質(zhì)流速的控制、以及冷水的流速控制和熱水的開關(guān)控制來實現(xiàn)的，例如當(dāng)水的溫度過低的時候，關(guān)上熱水流出電磁閥，加速導(dǎo)熱管中的導(dǎo)熱介質(zhì)的流速，降低冷水在加熱器當(dāng)中的循環(huán)速度，讓加熱器中的冷水經(jīng)過充分的加熱。如果溫度過高的話，可以打開冷水閥門加入冷水，或者調(diào)整平板型太陽能集熱器的方位角， 減少太陽照射都可以實現(xiàn)。
[0014]4、本發(fā)明的實現(xiàn)成本低，使用效果好，便于推廣使用。
[0015]綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎合理，工作可靠性高，使用壽命長，精確的控制太陽能熱水系統(tǒng)的溫度，并且通過對平板型太陽能集熱器方位角的控制提高了太陽能的熱能收集效率。
[0016]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明電路原理框圖。
[0018]附圖標(biāo)記說明:
[0019]I 一光學(xué)方位角傳感器； 2—光電轉(zhuǎn)換元件；3—信號轉(zhuǎn)換輸出電路；
[0020]4一PLC可編程控制器； 5—信號放大輸出電路一； 6—開關(guān)電路一；
[0021]7 —電機；8—平板型太陽能集熱器； 9 一溫度傳感器一；
[0022]10一溫度傳感器電路模塊一；11一信號放大輸出電路;
[0023]12—開關(guān)電路二 ；13—動力泵一 ；14一溫度傳感器二 ；
[0024]15一溫度傳感器電路模塊二；16—信號放大輸出電路二 ;
[0025]17—開關(guān)電路三；18—動力泵二；19 一溫度傳感器模塊電路三；
[0026]20—溫度傳感器三；21—信號放大輸出電路四；22—電磁閥；
[0027]23—觸摸屏。
【具體實施方式】
[0028]如圖1所示的一種太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)，該太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)用于太陽能熱水系統(tǒng)中，所述太陽能熱水系統(tǒng)包括平板型太陽能集熱器、加熱器以及用于連接平板型太陽能集熱器和加熱器的導(dǎo)熱管，其特征在于:該太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)包括平板型太陽能集熱器方位角調(diào)整系統(tǒng)、導(dǎo)熱管導(dǎo)熱介質(zhì)流速控制系統(tǒng)、冷熱水循環(huán)流速控制系統(tǒng)和熱水開關(guān)系統(tǒng)；所述平板型太陽能集熱器方位角調(diào)整系統(tǒng)包括光學(xué)方位角傳感器1、光電轉(zhuǎn)換兀件2、信號轉(zhuǎn)換輸出電路3、PLC可編程控制器4、信號放大輸出電路一 5、開關(guān)電路一 6和電機7,所述光學(xué)方位角傳感器I與光電轉(zhuǎn)換兀件2相接,所述光電轉(zhuǎn)換兀件2相接與信號轉(zhuǎn)換輸出電路3相接，所述信號轉(zhuǎn)換輸出電路3與PLC可編程控制器4相接，所述PLC可編程控制器4與信號放大輸出電路一 5相接,所述信號放大輸出電路一 5通過開關(guān)電路一 6與電機7相接；所述導(dǎo)熱管導(dǎo)熱介質(zhì)流速控制系統(tǒng)包括溫度傳感器一 9、溫度傳感器模塊電路一 10、信號放大輸出電路二 11、開關(guān)電路二 12和動力泵一 13，所述溫度傳感器
一9與溫度傳感器模塊電路一 10相接，所述溫度傳感器模塊電路一 10與PLC可編程控制器4相接,所述PLC可編程控制器4與信號放大輸出電路二 11相接，所述信號放大輸出電路二 11通過開關(guān)電路二 12與動力泵一 13相接；所述溫度傳感器一 9安裝在平板型太陽能集熱器受加熱的導(dǎo)熱介質(zhì)出口處，所述動力泵一 13安裝在導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)管道上；所述冷熱水循環(huán)流速控制系統(tǒng)包括溫度傳感器二 14、溫度傳感器模塊電路二 15、信號放大輸出電路三16、開關(guān)電路三17和動力泵二 18，所述溫度傳感器二 14與溫度傳感器模塊電路二 15相接，所述溫度傳感器模塊電路二 15與PLC可編程控制器4相接，所述PLC可編程控制器4與信號放大輸出電路三16相接，所述信號放大輸出電路三16通過開關(guān)電路三17與動力泵
二18相接，所述的溫度傳感器二 14安裝在加熱器中，所述動力泵二 18安裝在冷水循環(huán)管道上；所述熱水開關(guān)系統(tǒng)包括溫度傳感器三20、溫度傳感器模塊電路三19、信號放大輸出電路四21和電磁閥22，所述溫度傳感器三20與溫度傳感器模塊電路三19相接，所述溫度傳感器模塊電路三19與PLC可編程控制器4相接，所述PLC可編程控制器4與信號放大輸出電路四21相接，所述信號放大輸出電路四21與電磁閥22相接，所述的溫度傳感器三20安裝在加熱器熱水出口處。所述PLC可編程控制器4接有觸摸屏23。采用觸摸屏23連接PLC可編程控制器4，將實現(xiàn)編寫好的軟件裝入觸摸屏23內(nèi)的控制系統(tǒng)，從觸摸屏23控制系統(tǒng)當(dāng)中，可以讀取到太陽的照射方位角、導(dǎo)熱介質(zhì)在集熱器的溫度、加熱器當(dāng)中熱水的溫度以及各個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，操作觸摸屏23即可完成對太陽能熱水系統(tǒng)的精確控制。
[0029]使用時，使用光學(xué)方位角傳感器I同步測量太陽照射在平板型太陽能集熱板的方位角，然后通過光電轉(zhuǎn)換元件2將方位角信息數(shù)據(jù)輸入到PLC可編程控制器4當(dāng)中，由PLC可編程控制器4計算并判斷是否需要進行方位角的調(diào)節(jié)，需要的話則輸出高頻信號由信號放大輸出電路一 5,輸出信號控制開關(guān)電路一 6,然后為電機7接通電源驅(qū)動電機7調(diào)整平板型太陽能集熱器的方位角，當(dāng)方位角滿足設(shè)定的要求時，PLC可編程控制器4通過光學(xué)方位角傳感器I獲得信號，然后斷開開關(guān)電路一 6，停止電機7轉(zhuǎn)動，結(jié)束方位角調(diào)整。太陽能熱水的溫度控制主要是通過對導(dǎo)熱介質(zhì)流速的控制、以及冷水的流速控制和熱水的開關(guān)控制來實現(xiàn)的，例如當(dāng)水的溫度過低的時候，關(guān)上熱水流出電磁閥22，加速導(dǎo)熱管中的導(dǎo)熱介質(zhì)的流速，降低冷水在加熱器當(dāng)中的循環(huán)速度，讓加熱器中的冷水經(jīng)過充分的加熱。如果溫度過高的話，可以打開冷水閥門加入冷水，或者調(diào)整平板型太陽能集熱器的方位角，減少太陽照射都可以實現(xiàn)。
[0030] 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)，該太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)用于太陽能熱水系統(tǒng)中，所述太陽能熱水系統(tǒng)包括平板型太陽能集熱器、加熱器以及用于連接平板型太陽能集熱器和加熱器的導(dǎo)熱管，其特征在于:該太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)包括平板型太陽能集熱器方位角調(diào)整系統(tǒng)、導(dǎo)熱管導(dǎo)熱介質(zhì)流速控制系統(tǒng)、冷熱水循環(huán)流速控制系統(tǒng)和熱水開關(guān)系統(tǒng)； 所述平板型太陽能集熱器方位角調(diào)整系統(tǒng)包括光學(xué)方位角傳感器(I)、光電轉(zhuǎn)換元件(2)、信號轉(zhuǎn)換輸出電路(3)、PLC可編程控制器(4)、信號放大輸出電路一(5)、開關(guān)電路一(6)和電機(7),所述光學(xué)方位角傳感器(I)與光電轉(zhuǎn)換兀件(2)相接,所述光電轉(zhuǎn)換兀件(2)相接與信號轉(zhuǎn)換輸出電路(3)相接，所述信號轉(zhuǎn)換輸出電路(3)與PLC可編程控制器(4)相接，所述PLC可編程控制器(4)與信號放大輸出電路一(5)相接,所述信號放大輸出電路一(5)通過開關(guān)電路一(6)與電機(7)相接； 所述導(dǎo)熱管導(dǎo)熱介質(zhì)流速控制系統(tǒng)包括溫度傳感器一(9)、溫度傳感器模塊電路一(10)、信號放大輸出電路二(11)、開關(guān)電路二(12)和動力泵一(13)，所述溫度傳感器一(9)與溫度傳感器模塊電路一(10 )相接，所述溫度傳感器模塊電路一(10 )與PLC可編程控制器(4)相接，所述PLC可編程控制器(4)與信號放大輸出電路二(11)相接，所述信號放大輸出電路二(11)通過開關(guān)電路二(12)與動力泵一(13)相接；所述溫度傳感器一(9)安裝在平板型太陽能集熱器受加熱的導(dǎo)熱介質(zhì)出口處，所述動力泵一(13)安裝在導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)管道上； 所述冷熱水循環(huán)流速控制系統(tǒng)包括溫度傳感器二( 14)、溫度傳感器模塊電路二(15)、信號放大輸出電路三(16)、開關(guān)電路三(17)和動力泵二(18)，所述溫度傳感器二(14)與溫度傳感器模塊電路二( 15)相接，所述溫度傳感器模塊電路二( 15)與PLC可編程控制器(4)相接，所述PLC可編程控制器(4)與信號放大輸出電路三(16)相接，所述信號放大輸出電路三(16)通過開關(guān)電路三(17)與動力泵二( 18)相接，所述的溫度傳感器二( 14)安裝在加熱器中，所述動力泵二(18)安裝在冷水循環(huán)管道上； 所述熱水開關(guān)系統(tǒng)包括溫度傳感器三(20)、溫度傳感器模塊電路三(19)、信號放大輸出電路四(21)和電磁閥(22)，所述溫度傳感器三(20)與溫度傳感器模塊電路三(19)相接，所述溫度傳感器模塊電路三(19 )與PLC可編程控制器(4 )相接，所述PLC可編程控制器(4 )與信號放大輸出電路四(21)相接，所述信號放大輸出電路四(21)與電磁閥(22)相接，所述的溫度傳感器三(20)安裝在加熱器熱水出口處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱能應(yīng)用控制系統(tǒng)，其特征在于:所述PLC可編程控制器(4)接有觸摸屏(23)。
【文檔編號】F24J2/40GK103808038SQ201210450631
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月11日
【發(fā)明者】楊向民 申請人:陜西科林能源發(fā)展股份有限公司