热水循环智能控制系统设计

摘要：目前单独供热不足时，需要辅助产热设备来帮助集热系统为用户供热，现存的比较理想的辅助产热设备有很多种。辅助能源的作用主要是完成当集热器产生的热水不能满足用户需求时，根据需要开启辅助能源，辅助太阳能集热系统给用户产热，在这个过程中辅助能源会消耗一定的电能、燃气或其他能源。设计热水循环智能控制系统设计，提供较好的解决方案。

关键词：能源；循环；智能；

中图分类号：TG43  文献标识码：A

前言：在人们日常生活中，热水必不可少，目前，利用太阳能产生热水的主要途径是靠真空管集热器、平板集热器等太阳能集热装置来利用太阳能产生热。尽管太阳能集热工程产热所用能源清洁，相比于其他的制热方式优势显著，但是它的产热量受到天气的影响较大，如在雨雪、阴天等光照不足情况下，集热系统单独供热不足时，需要辅助产热设备来帮助集热系统为用户供热，

1、设计结构

根据客户的需求，深度融合自动化控制、实时监测、大数据分析、物联网等技术，将设备运行信息精准采集后传递至中央处理器，采用数据优化算法分析后，由中央处理器动态智能化控制设备系统的运行，全面实现了热水供应系统自动化运行和智能化管护程度。通过洗浴废热替代化石能源制热水，既可解决建筑集中供热水能源成本居高不下的难题，又可提供绿色低碳、低价稳定的热水供应，

2、设计方案选择

当今市场上常见的太阳能集热工程产热所用能源清洁，相比于其他的制热方式优势显著，但是它的产热量受到天气的影响较大，如在雨雪、阴天等光照不足情况下，集热系统单独供热不足时，需要辅助产热设备来帮助集热系统为用户供热，辅助太阳能集热系统给用户产热，在这个过程中辅助能源会消耗一定的电能、燃气或其他能源。设计热水循环智能控制系统设计，为上述问题提供较好的解决方案。

3、算法选择

采用了经典PID算法，最大限度的利用了洗浴现场的热能，精准的控制了污水源热泵的进水温度和出水温度。同时，根据设定的优化算法控制系统的运行，实现了多源组合式热水循环的智能化控制，合理分配空气源热泵、污水源热泵以及太阳能的工作时间，优化资源配置。

4、远程调控

通过云端实时监控整个系统的运行状况，并可根据实际需要随时改变系统运行参数和设备的运行状况，以满足实际控制的要求。同时，该系统不仅可以通过云端实现现场控制，还可以通过现场的HMI和电气柜上的主令电器实现现场控制，两套控制系统相互独立，实现系统的冗余设计，以防在电脑出现故障时，控制系统依旧可以正常运行。

5、循环系统组成

系统承压运行，太阳能加热部分采用直接换热方式，太阳能集热器循环管路与水箱连接，通过循环泵直接将储水箱里的水循环到集热器进行加热。热泵热水器及燃气热水器加热部分采用直接换热方式，通过循环水泵直接将储水箱里的水进行循环加热。

（1）太阳能部分采用温差循环换热方式：在储水箱与集热器之间，当集热器内水的温度T1比储水箱内水的温度T2高8℃时，工作站里面的循环泵P1自动启动进行循环换热，当二者之间的温差为4℃时，循环泵P1自动停止工作。采用温差循环换热方式不断的进行换热，直到水箱里面的水温达到设定温度，才停止工作。

（2）热泵热水器、燃气热水器采用循环加热方式：当在设定启动加热时间段内，水箱里面的水温低于设定温度时，循环泵P2自动启动，将水箱里面的水不断的循环加热，直到水箱里面的水温达到设定温度，才停止工作。

（3）系统热水管路部分安装瞬热宝，采用点动工作方式，当用户打开末端用水时，热水管路内水的温度T3低于设定值时，瞬热宝里面的循环泵P3自动启动，立即将储水箱里的热水循环到热水管路段，当T3的水温度高于设定值时，P3停止工作，解决用户需要放一段的冷水才有热水使用的现象。

能耗控制

控制系统均采用工业级设备，精度达到0.1℃，控制精确节省能源。大大提高了系统的稳定性和可靠性，可以根据环境、污水温度以及用水量自动切换供能方式，优化资源配置，实现精准的节能降耗。

结论：该智能控制系统以太阳能、污水源热泵、空气源热泵为主要热回收系统，可以完成长时间大量热水供应需求。控制系统采用模块化设计，太阳能、热泵系统、热水供应系统、换热系统、过滤系统各部分独立工作，具有可靠性高，抗干扰能力强，实用性强，维修简单，节能降耗等优点。