太阳能与冷凝式燃气壁挂炉联合供暖系统及智能控制方法

摘要

本发明属于供暖设备技术领域，公开了一种太阳能与冷凝式燃气壁挂炉联合供暖系统及智能控制方法，上述系统主要由太阳能集热器、蓄热水箱、燃气壁挂炉、换热器、生活热水供应系统、采暖热水供应系统和供暖智能控制系统组成，同时还提供了一种控制上述系统的智能控制方法。该太阳能与冷凝式燃气壁挂炉联合供暖系统具有环保、节能、无污染的特点，并通过供暖智能控制系统实现了自动化智能控制及远程控制，使其使用方便快捷。

说明书

技术领域：

本发明涉及供暖系统，特别涉及一种太阳能与冷凝式燃气壁挂炉联合供暖系统及智能控制方法。

背景技术：

随着国民经济的迅速发展，发展战略性新兴产业，推进产业结构调整，特别是要推进节能减排工作，开展低碳经济，加快节能环保重点工程的建设，成为中国经济发展的必有之路。在北方广大地区，冬季供暖能耗占到社会总能耗的20%以上。太阳能作为一种清洁环保的绿色能源，每平方米太阳能集热器每年可替代标准煤150千克，相当于节电417度，可减少二氧化碳、二氧化硫、粉尘等排放物170千克，因此在北方地区大力推广太阳能供暖不仅具有低能耗、零污染的杰出优点，还可以解决能源紧张和环境污染的矛盾。

目前，市面上的太阳能供暖系统是由屋顶太阳能集热系统、蓄热系统、电加热系统、伴热系统、控制系统和散热系统等组成，由于其结构的不合理导致现有的太阳能供暖系统具有下列不足：一、传统的终端散热系统多数采用暖气片和地热盘管，这种散热终端需要的供暖温度至少要达到60℃以上，才能有较好的供暖效果；而且没有温度自动控制功能和定时功能，水温低了室内热不起来，水温高了热的受不了。二、太阳能集热系统所集热的热水，首先要加热蓄热水箱系统里的水，当蓄热水箱里的水温达到供暖温度时，才能利用太阳能供热，大大减少了太阳能的利用率。三、当白天太阳能的集热温度达不到供暖温度，或连续阴雪天气时，供暖需要启动插在蓄热水箱上的电加热系统，电加热管的功率很大，需要耗费大量的电能，电加热管的运行费用至少要占到整个采暖费用的80%以上，所以并不节能。四、室外的供热管路需要电加热作为伴热系统进行防冻，也需要耗费大量的电能。五、控制系统虽然能够实现自动控制，但不能根据气候和气温的变化优化参数来充分利用太阳能供热。所以这种太阳能供热系统在北方严寒地区并没有得到真正的应用。

发明内容：

有鉴于此，有必要提供一种提高效率、节约能源、灵活性强及控制简单的太阳能与冷凝式燃气壁挂炉联合供暖系统。该系统主要由太阳能集热器、蓄热水箱、燃气壁挂炉、换热器、生活热水供应系统、采暖热水供应系统和供暖智能控制系统组成。

太阳能与冷凝式燃气壁挂炉联合供暖智能控制系统还包括智能控制器、安装在太阳能集热器中的第一温度传感器、安装在室内的第二温度传感器、安装在蓄热水箱中的第三温度传感器、安装在智能控制器的接收远程控制信号接收器及远程输入指令设备。

太阳能集热器、换热器与蓄热水箱通过循环水管连通，从蓄热水箱通向太阳能集热器的循环水管上安装太阳能集热器循环泵和电磁阀。

燃气壁挂炉与换热器采用串接方式来进行连接。

智能控制器的控制端分别与太阳能集热器循环泵、电磁阀和燃气壁挂炉的控制器信号连接，智能控制器还经直流/交流转换器与电源连接，同时，智能控制器还安装一接收远程控制信号接收器，结合利用互联网信息技术，实现远程控制智能控制器，从而达到远程控制太阳能与冷凝式燃气壁挂炉联合供暖智能控制系统的目的。

上述的接收远程控制信号接收器具有接收网络信号的接收模块，从而便于接收远程输入指令设备传输的控制室内温度的指令。

上述的远程输入指令设备具体为远程计算机，也可以为通讯工具。

还有必要提供一种太阳能与冷凝式燃气壁挂炉联合供暖智能控制方法，该方法应用于包括太阳能集热器、蓄热水箱、燃气壁挂炉、换热器、生活热水供应系统、采暖热水供应系统和供暖智能控制系统的太阳能与冷凝式燃气壁挂炉联合供暖智能控制系统中，该方法包括以下步骤：

A:供暖模式的控制方法；

A1:太阳能水箱温度传感器检测到太阳能集热器中水的温度传输给智能控制，通过智能控制器判断检测的温度大于供暖温度的预设温度区间的最大值，室内温度传感器检测到室内温度传输给智能控制器，智能控制器通过对比判断大于供暖温度的预设温度区间的最大值，控制器传输指令给太阳能循环泵、电磁阀、壁挂炉和壁挂炉循环泵，使太阳能循环泵关闭、电磁阀关闭、壁挂炉开关关闭、壁挂炉循环泵运行；

A2:太阳能水箱温度传感器检测到太阳能集热器中水的温度传输给智能控制，通过智能控制器判断检测的温度大于供暖温度的预设温度区间的最大值，室内温度传感器检测到室内温度传输给智能控制器，通过智能控制器判断分析检测得到的温度在预设温度区间的区间范围内，控制器传输指令给太阳能循环泵、电磁阀、壁挂炉和壁挂炉循环泵，使太阳能循环泵和电磁阀开启、壁挂炉关闭、壁挂炉循环泵运行；

A3:太阳能水箱温度传感器检测到太阳能集热器中水的温度传输给智能控制，通过智能控制器判断检测的温度大于供暖温度的预设温度区间，室内温度传感器检测到室内温度传输给智能控制器，通过智能控制器判断分析检测得到的温度小于预设温度区间的区间的最小值，控制器传输指令给太阳能循环泵、电磁阀、壁挂炉和壁挂炉循环泵，使太阳能循环泵开启、电磁阀开启、太阳能循环泵运行、壁挂炉开关关闭、壁挂炉循环泵运行；

A4:太阳能水箱温度传感器检测到太阳能集热器中水的温度传输给智能控制，通过智能控制器判断分析检测得到的温度在预设温度区间的区间范围内，室内温度传感器检测到室内温度传输给智能控制器，通过智能控制器判断分析检测得到的温度大于供暖温度的预设温度区间的最大值，控制器传输指令给太阳能循环泵、电磁阀、壁挂炉和壁挂炉循环泵，太阳能循环泵关闭，电磁阀关闭，壁挂炉开关关闭，壁挂炉循环泵运行；

A5:太阳能水箱温度传感器检测到太阳能集热器中水的温度传输给智能控制，通过智能控制器判断分析检测得到的温度在预设温度区间的区间范围内，室内温度传感器检测到室内温度传输给智能控制器，通过智能控制器判断分析检测得到的温度在预设温度区间的区间范围内，控制器传输指令给太阳能循环泵、电磁阀、壁挂炉和壁挂炉循环泵，使太阳能循环泵关闭、电磁阀关闭、壁挂炉关闭、壁挂炉循环泵运行；

A6:太阳能水箱温度传感器检测到太阳能集热器中水的温度传输给智能控制，通过智能控制器判断分析检测得到的温度在预设温度区间的区间范围内，室内温度传感器检测到室内温度传输给智能控制器，通过智能控制器判断分析检测得到的温度小于预设温度区间的最小值，控制器传输指令给太阳能循环泵、电磁阀、壁挂炉和壁挂炉循环泵，使太阳能循环泵开启、电磁阀开启、太阳能循环泵运行、壁挂炉开关关闭、壁挂炉循环泵运行；

A7:太阳能水箱温度传感器检测到太阳能集热器中水的温度传输给智能控制，通过智能控制器判断分析检测得到的温度小于预设温度区间的最小值，室内温度传感器检测到室内温度传输给智能控制器，通过智能控制器判断分析检测得到的温度大于预设温度区间的最大值，控制器传输指令给太阳能循环泵、电磁阀、壁挂炉和壁挂炉循环泵，使太阳能循环泵关闭、电磁阀关闭、壁挂炉开关关闭、壁挂炉循环泵运行；

A8:太阳能水箱温度传感器检测到太阳能集热器中水的温度传输给智能控制，通过智能控制器判断分析检测得到的温度小于预设温度区间的最小值，室内温度传感器检测到室内温度传输给智能控制器，通过智能控制器判断分析检测得到的温度在预设温度区间范围内，控制器传输指令给太阳能循环泵、电磁阀、壁挂炉和壁挂炉循环泵，使太阳能循环泵关闭、电磁阀关闭、壁挂炉开关关闭、壁挂炉循环泵运行；

A9:太阳能水箱温度传感器检测到太阳能集热器中水的温度传输给智能控制，通过智能控制器判断分析检测得到的温度小于预设温度区间的最小值，室内温度传感器检测到室内温度传输给智能控制器，通过智能控制器判断分析检测得到的温度小于预设温度区间的最小值，控制器传输指令给太阳能循环泵、电磁阀、壁挂炉和壁挂炉循环泵，使太阳能循环泵关闭、电磁阀关闭、壁挂炉开关开启、壁挂炉水泵运行；

B: 卫浴模式的控制方法；

B1:在壁挂炉关闭，卫浴模式切换信号情况下，智能控制器接收到卫浴模式开启的信号，此时，传输指令使三通阀打开，供暖模式情况下，智能控制器接收到供暖模式开启的信号，此时，三通阀关闭，从而保证卫浴模式优先运行；

B2:在壁挂炉开启时，切断所有控制器控制壁挂炉相关控制型号（即切断所有控制器控制壁挂炉循环泵和三通阀），由壁挂炉系统本身进行控制。

本发明提供了一种利用可再生能源取暖的供暖系统，采用太阳能集热器和燃气壁挂炉联合取暖，利用太阳能可再生能源代替非可再生能源取暖，具有环保、节能、无污染的特点。太阳能集热器产生的热水输入蓄热水箱内，能提供洗澡、洗菜、做饭等生活用水，而且还可以提供室内取暖。当冬季或夜晚气温低、太阳能集热器产生的热水温度不够时，还可以启动燃气加热器，保证冬季和昼夜室内的持续供暖。智能控制器通过蓄热水箱温度传感器、室内温度传感器、太阳能集热器温度传感器反馈的温度信号，智能控制器发出启动或停止太阳能集热器循环泵、电磁阀的指令，同时反馈给燃气壁挂炉的控制器是否启动或停止工作，进一步的通过利用互联网技术给远程控制信号接收器发出调整温度的指令，实现远程控制智能控制器，从而达到远程控制的目的。

附图说明：

附图1是一较佳实施方式的太阳能与冷凝式燃气壁挂炉联合供暖系统的结构示意图。

具体实施方式：

结合附图，对本发明做进一步说明，太阳能与冷凝式燃气壁挂炉联合供暖系统主要由太阳能集热器、蓄热水箱、燃气壁挂炉、换热器、生活热水供应系统、采暖热水供应系统和供暖智能控制系统组成。

太阳能与冷凝式燃气壁挂炉联合供暖智能控制系统还包括智能控制器、安装在太阳能集热器中的第一温度传感器、安装在室内的第二温度传感器、安装在蓄热水箱中的第三温度传感器、安装在智能控制器的接收远程控制信号接收器及远程输入指令设备。

太阳能集热器、换热器与蓄热水箱通过循环水管连通，从蓄热水箱通向太阳能集热器的循环水管上安装太阳能集热器循环泵和电磁阀。

燃气壁挂炉与换热器串接方式来进行连接。

太阳能集热器中安装太阳能水箱温度传感器，房屋中安装有室内温度传感器，蓄热水箱中安装有水箱温度传感器，上述三个温度传感器经信号传输线路与智能控制器连接，智能控制器的控制端分别与太阳能集热器循环泵、电磁阀和燃气壁挂炉的控制器信号连接，智能控制器还经直流-交流转换器与电源连接，同时，智能控制器还安装一接受远程控制信号接收器，利用互联网技术，实现远程控制智能控制器，从而达到远程控制太阳能与冷凝式燃气壁挂炉联合供暖系统的目的。

还有必要提供一种智能控制操作太阳能与冷凝式燃气壁挂炉联合供暖系统的智能控制方法，首先，太阳能集热器和燃气壁挂炉的开启或关闭由智能控制系统根据设定供暖温度区间与检测得到的太阳能集热器中水的温度和室内温度对比判断后的信号指令来决定。其一较佳实施例来说明：控制器设定供暖温度区间为45-60℃，进一步说明：上述系统包括生活热水供应系统和采暖热水供应系统，生活热水供应系统和采暖热水供应系统的控制方法是一样的，可分为供暖模式和卫浴模式等，其换算参数和温度区间不同，供暖模式、卫浴模式，二者同一时间只存在其一，其智能控制方法包括步骤：

A:供暖模式的控制方法。

A1:太阳能水箱温度传感器检测到太阳能集热器中水的温度传输给智能控制器，通过智能控制器判断检测的温度大于60℃，室内温度传感器检测到室内温度传输给智能控制器，智能控制器通过对比判断大于60℃，控制器传输指令给太阳能循环泵、电磁阀、壁挂炉和壁挂炉循环泵，使太阳能循环泵关闭、电磁阀关闭、壁挂炉开关关闭、壁挂炉循环泵运行。

A2:太阳能水箱温度传感器检测到太阳能集热器中水的温度传输给智能控制，通过智能控制器判断检测的温度大于60℃，室内温度传感器检测到室内温度传输给智能控制器，通过智能控制器判断分析检测得到的温度在45-60℃的区间范围内，控制器传输指令给太阳能循环泵、电磁阀、壁挂炉和壁挂炉循环泵，使太阳能循环泵和电磁阀开启、壁挂炉关闭、壁挂炉循环泵运行；

A3:太阳能水箱温度传感器检测到太阳能集热器中水的温度传输给智能控制，通过智能控制器判断检测的温度大于60℃，室内温度传感器检测到室内温度传输给智能控制器，通过智能控制器判断分析检测得到的温度小于45℃，控制器传输指令给太阳能循环泵、电磁阀、壁挂炉和壁挂炉循环泵，使太阳能循环泵开启、电磁阀开启、太阳能循环泵运行、壁挂炉开关关闭、壁挂炉循环泵运行；

A4:太阳能水箱温度传感器检测到太阳能集热器中水的温度传输给智能控制，通过智能控制器判断分析检测得到的温度在45-60℃范围内，室内温度传感器检测到室内温度传输给智能控制器，通过智能控制器判断分析检测得到的温度大于60℃，控制器传输指令给太阳能循环泵、电磁阀、壁挂炉和壁挂炉循环泵，太阳能循环泵关闭，电磁阀关闭，壁挂炉开关关闭，壁挂炉循环泵运行；

A5:太阳能水箱温度传感器检测到太阳能集热器中水的温度传输给智能控制，通过智能控制器判断分析检测得到的温度在45-60℃范围内，室内温度传感器检测到室内温度传输给智能控制器，通过智能控制器判断分析检测得到的温度在45-60℃范围内，控制器传输指令给太阳能循环泵、电磁阀、壁挂炉和壁挂炉循环泵，使太阳能循环泵关闭、电磁阀关闭、壁挂炉关闭、壁挂炉循环泵运行；

A6:太阳能水箱温度传感器检测到太阳能集热器中水的温度传输给智能控制，通过智能控制器判断分析检测得到的温度在45-60℃范围内，室内温度传感器检测到室内温度传输给智能控制器，通过智能控制器判断分析检测得到的温度小于45℃，控制器传输指令给太阳能循环泵、电磁阀、壁挂炉和壁挂炉循环泵，使太阳能循环泵开启、电磁阀开启、太阳能循环泵运行、壁挂炉开关关闭、壁挂炉循环泵运行；

A7:太阳能水箱温度传感器检测到太阳能集热器中水的温度传输给智能控制，通过智能控制器判断分析检测得到的温度小于45℃，室内温度传感器检测到室内温度传输给智能控制器，通过智能控制器判断分析检测得到的温度大于60℃，控制器传输指令给太阳能循环泵、电磁阀、壁挂炉和壁挂炉循环泵，使太阳能循环泵关闭、电磁阀关闭、壁挂炉开关关闭、壁挂炉循环泵运行；

A8:太阳能水箱温度传感器检测到太阳能集热器中水的温度传输给智能控制，通过智能控制器判断分析检测得到的温度小于45℃，室内温度传感器检测到室内温度传输给智能控制器，通过智能控制器判断分析检测得到的温度在45-60℃范围内，控制器传输指令给太阳能循环泵、电磁阀、壁挂炉和壁挂炉循环泵，使太阳能循环泵关闭、电磁阀关闭、壁挂炉开关关闭、壁挂炉循环泵运行；

A9:太阳能水箱温度传感器检测到太阳能集热器中水的温度传输给智能控制，通过智能控制器判断分析检测得到的温度小于45℃，室内温度传感器检测到室内温度传输给智能控制器，通过智能控制器判断分析检测得到的温度小于45℃，控制器传输指令给太阳能循环泵、电磁阀、壁挂炉和壁挂炉循环泵，使太阳能循环泵关闭、电磁阀关闭、壁挂炉开关开启、壁挂炉水泵运行；

B: 卫浴模式的控制方法；

B1:在壁挂炉关闭，卫浴模式切换信号情况下，智能控制器接收到卫浴模式开启的信号，此时，传输指令使三通阀打开，供暖模式情况下，智能控制器接收到供暖模式开启的信号，此时，三通阀关闭，从而保证卫浴模式优先运行；

B2:在壁挂炉开启时，切断所有控制器控制壁挂炉相关控制型号（即切断所有控制器控制壁挂炉循环泵和三通阀），由壁挂炉系统本身进行控制。

本发明提供了一种利用可再生能源取暖的供暖系统，采用太阳能集热器和燃气壁挂炉联合取暖，利用太阳能可再生能源代替非可再生能源取暖，具有环保、节能、无污染的特点。太阳能集热器产生的热水输入蓄热水箱内，能提供洗澡、洗菜、做饭等生活用水，而且还可以提供室内取暖。当冬季或夜晚气温低、太阳能集热器产生的热水温度不够时，还可以启动燃气加热器，保证冬季和昼夜室内的持续供暖。智能控制器通过蓄热水箱温度传感器、室内温度传感器、太阳能集热器温度传感器反馈的温度信号，智能控制器发出启动或停止太阳能集热器循环泵、电磁阀的指令，同时反馈给燃气壁挂炉的控制器是否启动或停止工作，进一步的通过利用互联网技术给远程控制信号接收器发出调整温度的指令，实现远程控制智能控制器，从而达到远程控制的目的。