一种太阳能为地源侧自动补热系统技术方案

本实用新型专利技术设计了一种太阳能为地源侧自动补热系统，属于热量控制技术领域。一种太阳能为地源侧自动补热系统，其特征在于：所述系统包括PLC控制系统模块、流量传感器、温度传感器、太阳能集热器、电磁阀。PLC控制系统模块包括中央处理器和功能模块，流量传感器安装在地源热泵系统的供水端和/或回水端，温度传感器在地源热泵系统的供水端和回水端各安装一个，太阳能集热器连接地源热泵系统的热交换器，二者间设有电磁阀。其有益效果在于：通过系统各检测装置收集地源热泵夏、冬两季的工作数据计算两季总的换热负荷，当冬季换热负荷低于夏季时自动开启太阳能对地源侧进行补热，维持地源侧的温度平衡，延长地源热泵系统的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能为地源侧自动补热系统
本实用涉及新型设计热量控制
，具体涉及一种通过太阳能为地源侧补充热能的系统。
技术介绍
随着经济的发展和人们生活水平的提高，公共建筑和住宅的供暖和空调已经成为普遍的要求。作为中国传统供热的燃煤锅炉不仅能源利用率低，而且还会给大气造成严重的污染，因此在一些城市中燃煤锅炉在被逐步淘汰，而燃油、燃气锅炉则运行费用很高。地源热泵就是一种在技术上和经济上都具有较大优势的解决供热和空调的替代方式。地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源(电能)，即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。在冬季，把土壤中的热量“取”出来，提高温度后供给室内用于采暖；在夏季，把室内的热量“取”出来释放到土壤中去，保证地下温度的均衡。然而我国境内秦岭-淮河一线以北的北方地区地源热泵系统冬季从地层中取走的热量要远大于夏季向地层存续的热量，同一地区的地层长期的热量取存不平衡必将导致地温逐渐降低，产生温度不平衡的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术设计了一种太阳能为地源侧自动补热系统，通过检测地源热泵长期使用过程中取存能量的差值，通过太阳能采集热能对地源侧补充差值的热能，以维持地下温度的均衡。热交换量通过监测地源热泵进行热交换的水量和参加热交换的水的进、出水的温差进行计算。使用公式：Q＝mc(t1-t2)式中：Q-------热交换量m-------水的质量c-------水的比热容t1-------较高温度(夏季为进水温度、冬季为出水温度)t2-------较低温度(夏季为出水温度、冬季为进水温度)水的质量m通过在地源热泵系统供水管线上设置流量计监测获得，温度t可通过在地源热泵供水管线和回水管线上分别设置温度计监测获得。依据上述理论基础，本技术设计的一种太阳能为地源侧自动补热系统，包括PLC控制系统模块、流量传感器、温度传感器、太阳能集热器、电磁阀。所述PLC控制系统模块包括中央处理器和功能模块。所述流量传感器安装在地源热泵系统的供水端和/或回水端，并通过信号线路与PLC控制系统模块连接。所述温度传感器在地源热泵系统的供水端和回水端各安装一个，并通过信号线路与PLC控制系统模块连接。所述太阳能集热器连接地源热泵的地下热交换器，二者间设有电磁阀，所述电磁阀通过信号线路连接PLC控制系统模块。进一步的，所述流量传感器选用质量流量计、所述温度传感器为热电偶。质量流量计为可靠的流体质量在线检测仪表，精度达到0.1％，自带流量变送器，可直接输出质量数据信号。热电偶灵敏度高，自带温度变送器。本技术设计的补热系统工作过程是：所述流量传感器和所述温度传感器检测地源热泵系统夏、冬两季的供、回水端的流量和温度情况，检测到的数据传输到PLC控制系统模块的CPU进行数据集中处理，计算出夏、冬两季的地源热泵系统的总的热交换量，当冬季热交换量大于夏季的热交换量时，PLC控制系统模块控制电磁阀开启太阳能自动补热系统，为地源侧补热维持温度平衡，当所补热量达到夏、冬两季的热交换量差额时，PLC控制系统模块控制电磁阀关闭，停止太阳能对地源侧补热。本技术设计的太阳能为地源侧自动补热系统其有益效果在于：通过系统中的各在线检测仪表收集地源热泵夏、冬两季的工作数据，计算出夏、冬两季总的换热负荷，当冬季换热负荷低于夏季负荷时自动开启太阳能采热器对地源侧进行补热，维持地源侧的温度平衡，从而延长地源热泵系统的使用是寿命。附图说明图1为本技术的原理框图图中，1PLC控制系统模块，2流量传感器，3温度传感器，4太阳能集热器，5电磁阀，6热交换器具体实施方式下边结合附图对本技术具体实施方式进行说明。如图1所示，本技术设计了一种太阳能为地源侧自动补热系统，所述系统由PLC控制系统模块1、流量传感器2、温度传感器3、太阳能集热器4、电磁阀5组成。所述PLC控制系统模块1包括中央处理器和其他功能模块。所述流量传感器2数量为1台，传感器种类选用质量流量计，设置在地源热泵系统回水端，通过信号线路与PLC控制系统模块1连接，信号输出为4-20Ma信号。所述温度传感器3数量为2台，选用的热电偶，分别设置在地源热泵系统的供水端和回水端，通过信号线路与PLC控制系统模块1连接，信号输出为4-20Ma信号。所述太阳能集热器4与地源热泵系统的热交换器6连接，该连接中间设有电磁阀5，所属电磁阀5连接PLC控制系统模块1，由PLC控制系统模块1控制电磁阀5的开启与关闭。本技术设计的一种太阳能为地源侧自动补热系统的工作原理是：由安装在地源热泵系统回水端的质量流量计和分别安装在供、回水端的热电偶实时采集地源热泵系统在夏、冬两季进行热交换的水流的流量、温度数据，数据传输给PLC控制系统模块对数据进行积算处理，获得地源热泵系统在夏、冬两季的总的运行负荷即热交换量，当冬季的热交换量大于夏季的热交换量时，PLC控制系统模块自动控制电磁阀开启，启动太阳能集热器对地源侧进行补热，以维持地层的温度平衡，当所补热量达到夏、冬两季热交换量差额时，PLC控制系统模块控制电磁阀关闭，停止补热。上述内容仅为本专利技术创造的较佳实施例而已，不能以此限定本专利技术创造的实施范围，即凡是依本专利技术创造权利要求及专利技术创造说明内容所做出的简单的等效变化与修饰，皆仍属于本专利技术创造涵盖的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型太阳能为地源侧自动补热系统，其特征在于：所述系统包括PLC控制系统模块、流量传感器、温度传感器、太阳能集热器、电磁阀；所述PLC控制系统模块包括中央处理器和功能模块；所述流量传感器安装在在地源热泵系统的供水端和/或回水端，并通过信号线路与PLC控制系统模块连接；所述温度传感器在地源热泵系统的供水端和回水端各安装一个，并通过信号线路与PLC控制系统模块连接；所述太阳能集热器连接地源热泵系统的热交换器，二者间设有电磁阀，所述电磁阀通过信号线路连接PLC控制系统模块。

【技术特征摘要】
1.一种新型太阳能为地源侧自动补热系统，其特征在于：所述系统包括PLC控制系统模块、流量传感器、温度传感器、太阳能集热器、电磁阀；所述PLC控制系统模块包括中央处理器和功能模块；所述流量传感器安装在在地源热泵系统的供水端和/或回水端，并通过信号线路与PLC控制系统模块连接；所述温度传感器在地源热泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟宗昊，牛慧，
申请(专利权)人：济南金孚瑞供热工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37