[发明专利]智能循环太阳能防冻控制系统及该系统的控制方法

摘要

智能循环太阳能防冻控制系统及该系统的控制方法，涉及太阳能系统室外集热环路防冻技术。它为了解决严寒地区太阳能热利用系统中室外管道易结冰的问题。本发明的第一控制器通过第一温度传感器和第二温度传感器采集的温度来控制第一电动阀门和第二电动阀门状态以及第一水泵的运行情况，进而控制旁通环路的运行，充分利用集热器的余热保证了室外管道内的液体温度处于较高水平，能够防止室外管道的结冰。与常规的太阳能防冻控措施相比，防冻液的浓度和用量在原来基础上减少至少50%，提高了整个系统的经济性。本发明适用于太阳能热利用系统的防冻。

主权项

智能循环太阳能防冻控制系统，包括集热器（1）、换热器（2）、蓄热水箱（3）和膨胀水箱（6），其特征在于：它还包括第一水泵（4）、第一控制器（7）、第一温度传感器（9）、第二温度传感器（10）、第一电动阀门（F1）、第二电动阀门（F2）和单向阀门（F3）；集热器（1）的出口通过室外管道与第一电动阀门（F1）的一端连通，膨胀水箱（6）与室外管道连通，第一电动阀门（F1）的一端还同时与第二电动阀门（F2）的一端连通，第一电动阀门（F1）的另一端与换热器（2）的一条通道的一端连通，该通道的另一端与单向阀门（F3）的入口连通，单向阀门（F3）的出口同时与第一水泵（4）的一端和第二电动阀门（F2）的另一端连通，第一水泵（4）的另一端与集热器（1）的入口连通；第一温度传感器（9）设置在集热器（1）的出口处，用于采集集热器（1）出口的温度，所述第一温度传感器（9）的温度信号输出端与第一控制器（7）的第一温度信号输入端连接；第二温度传感器（10）设置在室外管道的内部，用于采集室外管道内部的液体温度，所述第二温度传感器（10）的温度信号输出端与第一控制器（7）的第二温度信号输入端连接；第一控制器（7）的第一水泵控制信号输出端连接第一水泵（4）的控制信号输入端，第一控制器（7）的第一阀门控制信号输出端连接第一电动阀门（F1）的控制信号输入端，第一控制器（7）的第二阀门控制信号输出端连接第二电动阀门（F2）的控制信号输入端；所述第一控制器（7）内嵌入有软件实现的数据采集和控制模块，所述控制模块包括：温度读取装置：用于每间隔时间ΔT₁读取并存储第一温度传感器（9）发送的温度信号T₁和第二温度传感器（10）发送的温度信号T₂；第一判断装置：用于判断T₂是否小于T_A，并在判断结果为是时启动第一控制装置，在判断结果为否时启动第三控制装置；T_A和T_B均为预先设定好的温度，且T_A﹥T_B≥室外管道内液体的冰点温度；第一控制装置：用于发送第一电动阀门关闭控制信号给第一电动阀门（F1），发送第二电动阀门开启控制信号给第二电动阀门（F2），发送第一水泵启动控制信号给第一水泵（4）；等待装置：用于维持第一控制器（7）的设定状态ΔT₂时间；第二判断装置：用于判断T₁是否大于T_C，并在判断结果为是时启动第三控制装置，在判断结果为否时启动第三判断装置；所述T_C为预先设定好的温度，且T_C大于T_A；第三判断装置：用于判断T₂是否大于T_B，并在判断结果为是时启动第一控制装置；在判断结果为否时启动第二控制装置；第二控制装置：用于利用外部热量使室外管道内部液体温度升高；第四判断装置：用于判断T₁是否大于T_C，并在判断结果为是时启动第三控制装置，在判断结果为否时启动第二控制装置；第三控制装置：用于发送第一水泵停止控制信号给第一水泵（4），并结束控制。