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1、(10)申请公布号 CN 103557553 A (43)申请公布日 2014.02.05 CN 103557553 A (21)申请号 201310537368.7 (22)申请日 2013.11.04 F24D 19/10(2006.01) (71)申请人 广西天涌节能科技股份有限公司 地址 545006 广西壮族自治区柳州市高新 一路 15 号信息产业园 A 栋标准厂房 A1-06 (72)发明人 黄伟军 梁华易 刘永丽 张传军 梁锋华 盘英靖 陈锦欢 (74)专利代理机构 广西南宁汇博专利代理有限 公司 45114 代理人 邓晓安 (54) 发明名称 家用再生热泵自动分析系统 (57)。
2、 摘要 本发明公开了一种家用再生热泵自动分析系 统， 包括家用终端热交换主机 （3） ， 还有设置在污 水池 （B） 的污水热量交换管道系统， 所述家用终 端热交换主机 （3） 与污水热量交换管路系统形成 热循环交换单元， 其特征在于 ： 所述终端热交换 主机 （3） 内包括 PLC 中控系统， 数据传输系统和分 析终端， 所述 PLC 中控系统包括与污水热量交换 管路系统各装置相连接的数据采集设备， 以及根 据所采集到的数据进行控制整个系统自动控制的 中央自动控制器 ； 数据传输系统将数据采集设备 采集的到数据传输至分析终端系统。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 。
3、附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103557553 A CN 103557553 A 1/1 页 2 1. 一种家用再生热泵自动分析系统， 包括家用终端热交换主机 （3） ， 还有设置在污水 池 （B） 的污水热量交换管道系统， 所述家用终端热交换主机 （3） 与污水热量交换管路系统 形成热循环交换单元， 其特征在于 ： 所述终端热交换主机 （3） 内包括 PLC 中控系统， 数据传 输系统和分析终端， 所述 PLC 中控系统包括与污水热量交换管路系统各装置相连接的数据 采集设备， 以及根。
4、据所采集到的数据进行控制整个系统自动控制的中央自动控制器 ； 数据 传输系统将数据采集设备采集到的数据传输至分析终端系统。 2. 根据权利要求 1 所述的家用再生热泵自动分析系统， 其特征在于 ： 所述污水热量交 换管路系统包括交换管路 （4） ， 以及交换管路 （4） 上的中介水箱(2)， 换热盘管取热器(1)设 置在污水渠道污水池(B)中， 所述数据采集设备设置如下 ： 所述热盘管取热器(1)上设有取 热源温度传感器 ； 交换管路 （4） 上设有用于记录水流量变化的水压力计和水量检测仪 ； 交 换管路 （4） 中还设有用于采集交换热水温度的热水温度探测器， 所述 PLC 中控系统还包括 用。
5、于采集环境温度的环境温度感应器， 所述交换管路 （4） 中还连接有补水管道 （5） ， 所述补 水管 （5） 道注水开关由 PLC 中控系统控制 ； 所述数据采集设备对应设置有能够将数据解析 传输至中央自动控制器的模块元件。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的家用再生热泵自动分析系统， 其特征在于 ： 所述传输系 统将每次 PLC 中控系统采集到的信息传输至分析终端系统进行保存记录， 所述分析终端系 统定期对收集到的数据进行汇总并生成报表。 4. 根据权利要求 3 所述的家用再生热泵自动分析系统， 其特征在于 ： 所述报表包括日 报表、 周报表、 月报表和年报表。 5. 根据权利要求 3 。
6、所述的家用再生热泵自动分析系统， 其特征在于 ： 所述报表数据接 近、 达到或者超过分析终端系统预设值最低或最高点时， 系统提醒件会运行， 所述系统提醒 件包括画面提醒和声音提醒。 6. 根据权利要求 3 所述的家用再生热泵自动分析系统， 其特征在于 ： 当系统提醒件运 行时， 分析终端系统将会发送提醒信息至工作人员移动设备中。 7. 根据权利要求 3 所述的家用再生热泵自动分析系统， 其特征在于 ： 所述报表包括折 线图、 柱状图、 饼图或者二维表。 权 利 要 求 书 CN 103557553 A 2 1/5 页 3 家用再生热泵自动分析系统 技术领域 0001 本发明涉及一种污水热源再生。
7、技术领域， 具体的说， 是涉及到一种家用再生热泵 自动分析系统。 背景技术 0002 近几年我国城市化进程加快， 人们也越来越关注自己的居住环境。部分住宅小区 配备了 24 小时集中供应生活热水系统。该系统虽然给人们生活带来了便捷与舒适， 但因建 筑热水能耗较高而受到一定的限制。 有资料表明 ： 各类商业、 住宅建筑热水能耗占总能耗的 10%-40%。为了集中供应生活热水， 保证 24 小时不间断， 同时又尽可能降低建筑热水能耗， 需要合理的系统设计。 目前市场上应用的系统大多采用集中加热， 供热到户， 按量收费的模 式。但这种模式存在着 24 小时循环供热能耗巨大， 用户数量不足时效率极低，。
8、 用户使用热 水后收费难等等诸多问题， 并且系统存在结构复杂， 自动化程度低的缺点， 更重要的是， 现 有的水源热泵系统无法实现自动控制化信息上传， 从而使得操作和工作人员能够清晰了解 到水源热泵工作情况， 更重要的是， 目前的水源热泵中， 没有一种系统的数据统计系统， 可 以通过该统计系统对整个热泵能够进行分析， 从而方便工作人员对不同时段的系统有着更 好的了解。 发明内容 0003 本发明针对现有水源热泵供热系统， 存在着 24 小时循环供热能耗巨大， 用户数量 不足时效率极低， 用户使用热水后收费难， 系统存在结构复杂， 自动化程度低， 无法方便工 作人员了解到工作设备信息， 无法将信息。
9、进行整合， 进行数据统计的的缺点， 提供一种优化 的家用再生热泵自动分析系统以解决上述问题。 0004 本发明系统的方案是通过这样实现的 ： 一种家用再生热泵自动分析系统， 包括家 用终端热交换主机， 还有设置在污水池的污水热量交换管道系统， 所述家用终端热交换主 机与污水热量交换管路系统形成热循环交换单元， 所述终端热交换主机内包括 PLC 中控系 统， 数据传输系统和分析终端， 所述 PLC 中控系统包括与污水热量交换管路系统各装置相 连接的数据采集设备， 以及根据所采集到的数据进行控制整个系统自动控制的中央自动控 制器 ； 数据传输系统将数据采集设备采集的到数据传输至分析终端系统。 00。
10、05 本发明的总体构思是 ： 通过传输系统将污水热量交换管路系统中的运行情况传 输至分析终端系统进行储存和记录分析， 使得管理人员能及时了解工作设备及系统运行状 况。 0006 本发明中， 所述污水热量交换管路系统包括交换管路， 以及交换管路上的中介水 箱， 换热盘管取热器设置在污水渠道污水池中， 所述数据采集设备设置如下 ： 所述热盘管取 热器上设有取热源温度传感器 ； 交换管路上分别设有用于记录压力变化和水流量变化的水 压力计和水量检测仪 ； 交换管路中还设有用于采集交换热水温度的热水温度探测器， 所述 PLC 中控系统还包括用于采集环境温度的环境温度感应器。所述交换管路中还连接有补水 说。
11、 明 书 CN 103557553 A 3 2/5 页 4 管道， 所述补水管道注水开关由 PLC 中控系统控制。所述数据采集设备对应设置有能够将 数据解析传输至中央自动控制器的模块元件。例如， 环境温度感应器所对应的则是环境温 度检测模块， 取热源温度传感器对应取热源检测模块， 水压力计对应水管压力检测模块， 水 量检测仪对应水管补水检测模块， 热水温度探测器对应热水感应模块。通过所述的数据采 设备将数据传输至 PLC 中控系统中， 并经过中央自动控制器进行处理， 再回馈至各相应部 件自动调节整个系统的运作， 而上述收集到的数据， 均会被上传至分析终端进行记录。 0007 本发明中， 所述传。
12、输系统将每次 PLC 中控系统采集到的信息传输至分析终端系统 进行保存记录， 所述分析终端系统定期对收集到的数据进行汇总并生成报表。通过报表的 形式， 可以使得管理人员能直观的了解工作设备及系统运行状况。 0008 本发明中， 所述报表包括日报表、 周报表、 月报表和年报表。 通过月报表， 可以有效 分析机组设备是否高效运转， 是否有自然损坏及人为损坏情况等 ； 通过年报表， 能分析公司 的投资回报率与经济效益， 能耗数据是否达到节能要求及效果等。 0009 本发明中， 所述报表数据接近、 达到或者超过分析终端系统预设值最低或最高点 时， 系统提醒件会运行， 所述系统提醒件包括画面提醒和声音提。
13、醒。 0010 本发明中， 当系统提醒件运行时， 分析终端系统将会发送提醒信息至工作人员移 动设备中。 例如， 数据异常时， 可分为三种情况， 一是数据接近最低或最高设置值时， 报表中 数据会以蓝色显示， 系统会自动进行画面提醒 ； 二是数据达到最低或最高设置值时， 报表中 数据会以黄色显示， 系统会自动进行声光、 画面提醒 ； 三是数据超过最低或最高设置值时， 报表中数据会以红色显示， 系统会自动进行长时间鸣响报警。三种情况的发生都会以手机 短信形式发送至管理人员， 若是系统软件问题， 管理人员可通过终端服务器进行远程操控 调节， 若是硬件设备故障， 管理人员则及时派人进行设备维修。 001。
14、1 本发明中， 所述报表包括折线图、 柱状图、 饼图或者二维表。分析终端系统将数据 综合分析得出来的能耗统计分析报表、 能耗审计报告、 能耗动态监管、 能耗对标分析及异常 分析报告， 以折线图、 柱状图、 饼图、 二维表等方式展示。通过能耗的各种结果， 能分析出设 备是否达到耗电量、 减排量与减煤量的各项指标， 项目是否真正满足节能监管要求及效果， 公司的投资回报与经济效益是否能得到保障。 0012 以上的自动控制系统， 包括以下自动控制内容 ： PLC 环境温度检测 ： 通过 PLC 中控系统中的环境温度检测模块采集到环境温度感应 器检测到的环境温度， 以自动调节热交换主机的供热水温和热交换。
15、工作时间 ； PLC 取热源检测 ： 根据取热源温度传感器的温度情况， 通过取热源检测模块将信息 传送至 PLC 中控， 以调整换热盘管取热器的取热要求， 如果检测到取热源未能达到预设的 取热要求， 则 PLC 控制换热管取热器停止取热 ； PLC 水温度检测 ： 通过温度传感器感应水管内热水温度， 并将采集信息通过热水感 应模块传输至 PLC 中控系统， 从而调动中央自动控制器自动控制水管水量以实现热量交换 的效果 ； PLC 水管压力检测 ： 通过采集水泵中的压力计数据， 水管压力检测模块将信息传送 至 PLC 中控系统中， 通过检测水压强从而能够判断水泵是否故障， 通过并通过通信系统传 。
16、递信息至管理人员联系通信设备当中 ； 家用终端热交换机自动停机 ： 当 PLC 中控系统检测到家用终端热交换机出现故障 说 明 书 CN 103557553 A 4 3/5 页 5 时， 会自动控制其进行停机。 0013 而通过采集上述自动控制系统所采集到的数据内容， 将其信息传送到分析终端系 统中， 形成报表， 从而可以给到工作人员一种提示。例如， 通过采集到 PLC 取热源的信息， 从 而可以得出分析， 取热源温度的变化 ； 通过采集到压力计数据情况， 从而可以了解到当地水 压适应度等。 0014 本发明的有益效果是 ： 1. 本发明采用全自动的 PLC 控制系统进行操作控制， 具备可靠性。
17、， 安全性， 全自动等技 术特征， 具有较好的市场竞争力。 0015 2. 本发明可以将系统内各部件信息反馈至远程分析终端， 而得出设备运用状况的 总结， 从而能够让工作人员在远程能够更了解到设备相关信息。并且从侧面了解到当地各 种环境情况。 0016 3.本发明结构简单,通过现有的设备， 并根据本发明进行电子设计， 则可实现,其 便于本行业推广运用。 附图说明 0017 图 1 是本发明实施例 1 的结构示意图 ； 图 2 是本发明 PLC 中控系统的结构示意图 ； 图 3 是本发明分析终端系统的结构原理图 ； 图中零部件名称及序号 ： 换热盘管取热器 1、 中介水箱 2、 家用终端热交换主。
18、机 3、 交换管路 4、 补水管道 5、 单元 楼 A， 污水池 B。 具体实施方式 0018 以下结合附图和实施例描述本发明， 以下实施例以发明最优效果进行解释说明。 0019 实施例 1 ： 如图 1， 为一种垂直布管环路式家再生热泵热水系统， 家用终端热交换主机 3 与污水热 量交换管路系统形成热循环交换单元。 该系统其构建在一栋单元楼A中， 其中污水池B构建 在单元楼A水平面下， 污水热量交换管路系统构建如下， 在污水池B中， 设置有相互连通的， 换热盘管取热器 1， 换热盘管取热器 1 通过交换管路 4 与中介水箱 2 连接， 其中介水箱 2 另 一侧的水管与单元楼 A 中的各个家用。
19、终端热交换主机 3 连接， 补水管道 5 与中介水箱 2 连 接。家用终端热交换器 3 中设有 PLC 中控系统， 水加热系统和传输系统， PLC 中控系统包括 用于控制整个系统的中央自动控制器， 以及与污水热量交换管路系统各装置相连接的数据 采集设备， 例如， 在热盘管取热器 1 上设有取热源温度传感器 ； 交换管路 4 上设有水压力计 和用于检测交换管路 4 中水量的水量检测仪， 还包括探测室外温度的环境温度感应器， 交 换管路中还设有用于水量温度的 - 热水温度探测器。而在 PLC 中控系统中， 设有对应数据 采集设备的模块， 如对应热盘管取热器 1 取热源温度传感器的是取热源检测模块，。
20、 水压力 计对应水管压力检测模块， 热水温度探测器对应热水感应模块， 采集环境温度室外温度的 环境温度感应器所对应的则是检测环境温度检测模块， 水量检测仪则对应水管补水检测模 块， 上述对应模块通过控制线与对应的采集设备， 将其数据进行收集并反馈至中央自动控 说 明 书 CN 103557553 A 5 4/5 页 6 制器进行对应操作， 例如， PLC 中控系可以根据不同环境温度， 取热源温度， 控制换热盘管取 热器 1 的取热温度 ； 或当交换管路中的水量采集设备检测到交换管路中水量减少时， 则将 信息反馈至 PLC 中控系统中， PLC 中控系统控制则控制补水管道的补水开关开启开始注水。。
21、 0020 另外， 家终端热交换主机 3 还包括可将 PLC 中控系统所收集到的信息传送至分析 终端系统的传输系统， 分析终端系统是一个远程的服务器， 其内部设有显示屏和数据计算 分析工具， 可以使得操作人员便于了解到整个系统的工作情况。 0021 例如， 取热源温度传感器在一天内检测的到的热源温度是 35-40 度之间， 则取热 源检测模块将数据传输到 PLC 中控系统中， 随后通过传输系统将温度数据传送到分析终端 系统， 分析终端系统根据每个小时的温度变化情况， 出具当日的报表 ； 又例如， 补水检测模 块根据水量检测仪的情况， 进行交换管路 4 补水， 而其补水量的数据通过补水检测模块传。
22、 送至 PLC 中控系统中， 随后通过传输系统传送到分析终端系统， 从而工作人员可以通过阅 读补水量数据的报表进行了解到相关情况， 其他数据采集装置和模块工作原理也相同。 0022 以下本发明具体自动过程 ： 开启机器， PLC 对环境温度检测， PLC 中控系统中通过环境温度感应器检测到环境温 度， 环境温度检测模块将信息反馈至 PLC 中控系统中， PLC 中控系统做出判断， 例如， 当地 温度室温是 25 度， 则自动调节热交换主机 1 的供热水温和热交换工作时间以达到 28 度左 右 ； 并且将上述温度信息传送至分析终端系统中 ； 随后， 换热盘管取热器 1 上的取热源温度传感器将检测。
23、到的温度反映至取热源检测模 块中， PLC 中控系统做出判断进行温度交换调节， 例如， 当检测到取热源温度低于 20 度以下 时， 如果强行使用换热盘管取热器 1 进行取热， 则会损坏改装置， 因此， PLC 则控制换热管取 热器 1 停止取热 ； 上述温度信息和 PLC 控制信息传送至分析终端系统中 ； PLC通过热水温度探测器感应水管内热水温度， 从而调动PLC中控系统控制交换水管4 的控制发明的大小以控制水流量大小， 以实现热量交换的效果 ； 随着热交换水温的降低， 水表 3 中的水量检测仪将水量检测信息反馈到水管补水检测 模块， 水管补水检测模块将信息反馈至 PLC 中控系统中后， P。
24、LC 中控系统启动补水管道 5 中 的开关进行补水， 其补水量大小为 1 升， 上述信息同样传送至分析终端系统中。 0023 另外， PLC 控制系统还中的水管压力检测， 通过连接水管中的压力表， 从而了解到 水的压强大小， 从而判断水泵是否处于故障状态。当交换水温较低的时候， PLC 中控系统则 启动水加热系统对使用水进行加热， 最终实现恒温使用水的效果。终端热交换机出现类似 电脑主板坏死， 短路， 等故障时则会自动控制电路板进行断电其停机。上述信息发生时， 传 输系统将信息发送至分析终端， 从而使得工作人员可以通过分析终端的记录了解到系统工 作信息， 或者采取远程控制的手段实现人工操作， 。
25、分析终端系统会根据采集到的信息， 定期成报表， 日报表、 周报表、 月报表和年报表， 工 作人员可以通过浏览分析终端系统中的显示屏可以看到上述报表， 而上述的报表， 可以通 过分析终端系统设置其最低数值和最高数值， 报表数据接近、 达到或者超过分析终端系统 预设值最低或最高点时， 系统提醒件会运行， 即通过声音， 图像进行提醒， 例如， 设置每月补 水量的上限为5000立方米， 最低下限位5立方米， 当数据接近最低或最高设置值时， 月报表 中数据会以蓝色显示， 系统会在报表界面弹出画面提醒 ； 当数据达到最低或最高设置值时， 说 明 书 CN 103557553 A 6 5/5 页 7 报表中。
26、数据会以黄色显示， 系统报表界面会自动进行声光、 画面提醒 ； 当数据超过最低或最 高设置值时， 报表中数据会以红色显示， 报表界面会自动进行长时间鸣响报警， 另外， 当上 述提醒件运行时， 分析终端系统将会发送提醒信息至工作人员移动设备中， 以便即时提醒 工作人员。工作人员可以通过终端设置， 当数据超过设置数值时是照常代生成报表或者由 人工干预后再进行报表的生成。上述的报表， 包括折线图、 柱状图、 饼图或者二维表等表现 形式， 例如对充值时间的记录表报则可以通过折线图来表示则更为方便。 0024 以上要说明的是， 家用终端热交换主机 3 中， 存在相应的常用的中央控制 CPU， 可 以实现。
27、处理 PLC 信息的功能， 而 PLC 控制系统中上述的检测功能， 是可以根据本发明内容， 采用现有的 PLC 技术中实现的， 因此， 无需进行详细的电路说明 ； 分析终端系统为一台带有 显示屏的计算机服务终端， 其报表的形成过程， 可以通过系统软件根据本发明构思编辑而 成， 其编辑方法属于现有技术。 0025 实施例 2 ： 本实施例与实施例 1 不同之处在于， 本系统中的垂直布管环路式家再生热泵热水系 统， 可以替换成为其它热交换热泵系统， 其各元件与分析终端控制系统的连接方式与工作 原理与实施例 1 相同。 0026 最后应说明的是 ： 显然， 上述实施例仅仅是为了清楚的说明本发明所作的举例， 而 并非对实施的限定。对于所述领域的普通技术人员来说， 在上述说明的基础上还可以做出 其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式子以穷举。而由此所引申 出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。 说 明 书 CN 103557553 A 7 1/2 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103557553 A 8 2/2 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 103557553 A 9 。