主动式太阳能采暖系统自动控制模式 【技术领域】
本发明涉及太阳能应用和自动控制技术, 尤其涉及主动式太阳能采暖系统自动控制模式。 背景技术 太阳能应用技术主要包括太阳能光 - 热利用和光 - 电利用两大技术领域。在太阳 能光 - 热利用技术中很重要的一个分支就是利用太阳能来解决建筑物的采暖 ( 有时包括生 活热水 ) 所需热负荷的太阳能采暖技术 ; 太阳能采暖技术又分为主动式采暖技术和被动式 太阳能采暖技术 ( 被动式太阳房 )。主动式采暖系统主要由太阳能集热系统 ( 太阳集热器 或空气集热器 )、 贮热系统、 辅助热源系统和供热系统组成。 在主动式太阳能采暖系统中, 太 阳能集热系统是建筑物所需采暖热负荷的主要能量来源 ; 贮热系统实际上是一个能量均衡 分配器, 它将太阳能集热系统收集转化来的并供给建筑物在白天采暖所需的热负荷后剩余 的热量贮存起来, 提供给建筑物在其他时段 ( 例如夜间 ) 使用 ; 辅助热源系统是用来保障在
太阳能集热系统供热不足时段内, 来满足建筑物的采暖要求和舒适性要求的。供热系统就 是用来给建筑物供暖的散热系统, 在主动式太阳能采暖系统中, 使用地板辐射供暖系统最 为理想。 众所周知, 对同一地点、 同一建筑物, 就同一天而言, 白天所需的热负荷和夜间所需 的热负荷就不一样, 而且白天晴天和白天阴雪天所需的采暖热负荷也不相同, 加之太阳能 在不同地域、 一年中的不同日期的变化具有很大的不可预知性和确定性, 因此, 在满足建筑 物建筑热负荷和采暖舒适度要求的前提条件下, 如何控制主动式太阳能采暖系统自动运行 才能实现最大限度利用太阳能的目的是一项亟待解决的技术问题。 发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可实现最大限度利用太阳能的主动式太 阳能采暖系统自动控制模式。
为解决上述问题, 本发明所述的一种主动式太阳能采暖系统自动控制模式, 包括 以下步骤 :
(1) 开启电源, 并使主动式太阳能采暖系统进入参数设置状态 ; 同时所述主动式 太阳能采暖系统中的自动控制设备的 0 号控制模块调用变频控制程序, 使所述主动式太阳 能采暖系统中的生活用水水泵 SB5-1 或 SB5-2 处于工作状态 ;
(2) 对所述主动式太阳能采暖系统设置下述控制参变量, 并保存至所述自动控制 设备的控制模块 I 中 :
a、 校准或设置当前的日期 D, 使所述自动控制设备获得一个参数 Dp ; 所述 D 的模式 为□□年□□月□□日 ; 所述 Dp 的模式为□□月□□日 ;
b、 输入使用地点的地理纬度 Φ、 地理经度 L 和海拔 H ; 所述 Φ 和所述 L 的模式均 为□□ . □度 ; 所述 H 的模式为□□□□ . □□米 ;
c、 输入所述主动式太阳能采暖系统中的太阳集热器阵列的安装方位角 γ 和倾角β, 该 γ 和 β 的模式均为□□ . □度 ;
d、 校准或设置当前的时钟时间——北京时间 T, 24 小时制, 模式 HH:MM ;
e、 校准或设置当地的采暖开始日期 Tck 和采暖结束日期 Tcj, 该 Tck 和 Tcj 的模式为 □□月□□日 ;
f、 设 置 或 更 改 计 时 判 别 参 数 TJS, 其 模 式 为 □ □ □ min、 设 置 范 围 为 1min ~ 999min ;
g、 设置或更改所述主动式太阳能采暖系统中的太阳能热水系统运行的温差控制 参数高限值 ΔT2, 其预设范围为 0℃~ 20℃ ; 温差控制参数低限值 ΔT2, 其预设范围为 4G, 4D, 0℃~ 20℃ ;
h、 设置或更改所述主动式太阳能采暖系统中的生活热水水箱内置热交换器运行 的温差控制参数高限值 ΔT1, 其预设范围为 5℃~ 20℃ ; 温差控制参数低限值 ΔT1, 其 3G, 3D, 预设范围为 0℃~ 10℃ ;
i、 设置或更改所述主动式太阳能采暖系统中的地板辐射采暖恒温水箱内置热交 换器运行的温差控制参数高限值 ΔT3, 其预设范围为 5℃~ 20℃ ; 低限值 ΔT3, 其预设 5G, 5D, 范围为 0℃~ 10℃ ; j、 设置或更改所述主动式太阳能采暖系统中的生活热水水箱最低水温控制参数 T1SD, 其预设范围为 30℃~ 60℃ ;
k、 设置或更改所述生活热水水箱最高水温控制参数 T1SG, 其预设范围为 30 ℃~ F-6℃ ;
l、 设置或更改所述主动式太阳能采暖系统中的采暖恒温水箱夜晚工作状态时最 低水温控制参数 T5SD1, 其预设范围为 30℃~ 55℃ ;
m、 设置或更改所述采暖恒温水箱夜晚工作状态时最高水温控制参数 T5SG1, 其预设 范围为 30℃~ 60℃ ;
n、 设置或更改所述采暖恒温水箱白天晴天工作状态时最低水温控制参数 T5SD2, 其 预设范围为 20℃~ 55℃ ;
o、 设置或更改所述采暖恒温水箱白天晴天工作状态时最高水温控制参数 T5SG2, 其 预设范围为 35℃~ 60℃ ;
p、 设置或更改所述采暖恒温水箱白天阴雪天工作状态时最低水温控制参数 T5SD3, 其预设范围为 30℃~ 55℃ ;
q、 设置或更改所述采暖恒温水箱白天阴雪天工作状态时最高水温控制参数 T5SG3, 其预设范围为 35℃~ 60℃ ;
r、 设置或更改所述主动式太阳能采暖系统中的太阳能贮热水箱中热水温度过热 控制参数高限值 T3G, 其预设范围为 80℃~ F-6℃ ; 热水温度过热控制参数低限值 T3D, 其预 设范围为 80℃~ T3G-1℃ ;
s、 输入温度信号 T1、 温度信号 T2、 温度信号 T3、 温度信号 T4、 温度信号 T5 ;
(3) 确认当前系统的控制状态 :
①所述自动控制设备的控制模块 II 从所述控制模块 I 中调用所述 Φ、 L、 H、 γ和 β, 根据所述自动控制设备通过内置在其中的程序, 计算出该地点 1 月~ 12 月份各月代表 日在所述太阳集热器阵列上的日出时间 TSD、 日没时间 TSG 和当地水的沸点 F, 并将该参数
TSD、 TSG 和 F 存储到所述控制模块 I 中 ; 所述 TSD 和所述 TSG 均为北京时间, 24 小时制, 模式 HH:MM ; 所述沸点 F 的模式为□□ . □℃ ;
②所述自动控制设备中的控制模块 X ~ XIII 自动进入运行状态 ;
所述自动控制设备的控制模块 X 从所述控制模块 I 中调用所述温度信号 T3、 T1、 温 差控制参数 ΔT1, ΔT1, T1SG ; 当 T3-T1 ≥ ΔT1, 所述主动式太阳 3G、 3D 和 T1SD、 3G 且 T1 < T1SD 时, 能采暖系统中的热交换器 RJQ2 的工作循环水泵 SB2-1 或 SB2-2 工作 ; 当 T3-T1 < ΔT1, 3D 或 T1 ≥ T1SG 时, 所述工作循环水泵 SB2-1 或 SB2-2 停止工作 ; 当 T1 < T1SD 且 T3-T1 < ΔT1, 3G 时, 所述主动式太阳能采暖系统中的电加热 DJQ-2 工作 ; 当 T1 ≥ T1SG 或 T3-T1 ≥ ΔT1, 所述 3G 时, 电加热 DJQ-2 停止工作 ;
所述控制模块 XI 为太阳能贮热水箱补水控制模块, 其内设有水位信号 SW2-1、 水 位信号 SW2-2 ; 所述水位信号 SW2-1 通过设置在所述太阳能贮热水箱上部的水位传感器 I 获得 ; 所述水位信号 SW2-2 通过设置在所述太阳能贮热水箱上部的水位传感器 II 获得 ; 当所述太阳能贮热水箱的水位低于设定值时, 所述水位信号 SW2-2 给出补水信号, 电磁阀 DCF-2 打开补水 ; 当所述太阳能贮热水箱的水位等于所述设定值时, 所述水位信号 SW2-1 给 出水满信号时, 所述电磁阀 DCF-2 关闭停止补水 ; 所述控制模块 XII 为采暖恒温水箱补水控制模块, 其内设有水位信号 SW3-1、 水位 信号 SW3-2 ; 所述水位信号 SW3-1 通过设置在所述采暖恒温水箱上部的水位传感器 III 获 得; 所述水位信号 SW3-2 通过设置在所述采暖恒温水箱上部的水位传感器 IV 获得 ; 当所述 采暖恒温水箱的水位低于设定值时, 所述水位信号 SW3-2 给出补水信号, 电磁阀 DCF-3 打开 补水 ; 当所述采暖恒温水箱的水位等于所述设定值时, 所述水位信号 SW3-1 给出水满信号, 所述电磁阀 DCF-3 关闭停止补水 ;
所述控制模块 XIII 为生活热水水箱补水控制模块, 其内设有浮球水位信号 SW1, 该信号通过设置在所述生活热水水箱上部的浮球阀水位传感器获得 ; 当所述生活热水水箱 中的水位低于设定值时, 所述浮球水位信号 SW1 给出补水信号, 电磁阀 DCF-1 打开补水 ; 当 所述生活热水水箱中的水位等于所述设定值时, 所述浮球水位信号 SW1 给出水满信号, 所 述电磁阀 DCF-1 关闭, 停止补水 ;
③所述自动控制设备的控制模块 III 从所述控制模块 I 中调用所述 Dp、 Tck 和 Tcj, 当 Tck ≤ Dp ≤ Tcj 时, 则确定当前系统的控制状态为采暖期 ; 所述主动式太阳能采暖系统中 的水泵 SB4-1 或 SB4-2 自动启动工作, 此时, 所述自动控制设备中的控制模块 IV ~ VIII 进 入采暖期参数调用和逻辑运算状态, 相应的被控制设备处于采暖期工作状态 ;
所述自动控制设备的控制模块 IV 从所述控制模块 I 中调用所述温度信号 T2、 温度 信号 T4、 温差控制参数 ΔT2, 热水温度过热控制参数高限值 T3G、 热水温度过热控 4G 和 ΔT2, 4D、 制参数低限值 T3D ; 当 T2 < T3G 时, 若 T4-T2 ≥ ΔT2, 所述主动式太阳能采暖系统中的工作 4G, 循环水泵 SB3-1 或 SB3-2 工作, 计时器计时, 得到 TJ 值, 其模式为□□□ min, 并存储至所述 控制模块 I 中 ; 若 T4-T2 < ΔT2, 所述工作循环水泵 SB3-1 或 SB3-2 停止工作, 计时器 4D 时, 停止工作并清零 ; 当 T2 ≥ T3G 时, 所述工作循环水泵 SB3-1 或 SB3-2 将一直停止工作, 直至 T2 < T3D 时, 重新进行 T4-T2 的判定 ;
所述自动控制设备的控制模块 V 从所述控制模块 I 中调用所述 T、 TSD、 TSG、 TJ 和 TJS, 当 T < TSD 或 T > TSG 时, 则确定当前系统的工作状态为夜间 ; 当 TSD ≤ T ≤ TSG 且 TJ ≥ TJS
时, 则确定当前系统的工作状态为白天晴天 ; 当 TSD ≤ T ≤ TSG 且 TJ < TJS 时, 则确定当前系 统的工作状态为白天阴雪天 ;
其中 :
当当前系统的工作状态为夜间时, 所述自动控制设备的控制模块 VI 从所述控制 模块 I 中调用所述温度信号 T3、 温度信号 T5 及温差控制参数 ΔT3, ΔT3, T5SG1、 T5SD1 ; 当 T5 5G、 5D、 < T5SD1 且 T3-T5 ≥ ΔT3, 所述热交换器 RJQ1 的工作循环水泵 SB1-1 或 SB1-2 工作 ; 当 5G 时, T5 ≥ T5SG1 或 T3-T5 < ΔT3, 所述工作循环水泵 SB1-1 或 SB1-2 停止工作 ; 当 T5 < T5SD1 5D 时, 且 T3-T5 < ΔT3, 所述电加热 DJQ-1 工作 ; 当 T5 ≥ T5SG1 或 T3-T5 ≥ ΔT3, 所述电加 5G 时, 5G 时, 热 DJQ-1 停止工作 ;
当当前系统的工作状态为白天晴天时, 所述自动控制设备的控制模块 VII 从所述 控制模块 I 中调用所述温度信号 T3、 温度信号 T5 和温差控制参数 ΔT3, ΔT3, T5SG2、 T5SD2 ; 5G、 5D、 当 T5 < T5SD2 且 T3-T5 ≥ ΔT3, 所述主动式太阳能采暖系统中的热交换器 RJQ1 的工作循 5G 时, 环水泵 SB1-1 或 SB1-2 工作 ; 当 T5 ≥ T5SG2 或 T3-T5 < ΔT3, 所述工作循环水泵 SB1-1 或 5D 时, SB1-2 停止工作 ; 当 T5 < T5SD2 且 T3-T5 < ΔT3, 所述主动式太阳能采暖系统中的电加热 5G 时, DJQ-1 工作 ; 当 T5 ≥ T5SG2 或 T3-T5 ≥ ΔT3, 所述电加热 DJQ-1 停止工作 ; 5G 时,
当当前系统的工作状态为白天阴雪天时, 所述自动控制设备的控制模块 VIII 从 所述控制模块 I 中调用所述温度信号 T3、 温度信号 T5 和温差控制参数 ΔT3, ΔT3, T5SG3、 5G、 5D、 T5SD3 ; 当 T5 < T5SD3 且 T3-T5 ≥ ΔT3, 所述热交换器 RJQ1 的工作循环水泵 SB1-1 或 SB1-2 5G 时, 工作 ; 当 T5 ≥ T5SG3 或 T3-T5 < ΔT3, 所述工作循环水泵 SB1-1 或 SB1-2 停止工作 ; 当 T5 5D 时, < T5SD3 且 T3-T5 < ΔT3, 所述电加热 DJQ-1 工作 ; 当 T5 ≥ T5SG3 或 T3-T5 ≥ ΔT3, 所 5G 时, 5G 时, 述电加热 DJQ-1 停止工作 ;
④所述自动控制设备的控制模块 III 从所述控制模块 I 中调用所述 Dp、 Tck 和 Tcj, 当 Dp ≤ Tck 或 Dp ≥ Tcj 时, 则确定当前系统的控制状态为非采暖期 ; 所述水泵 SB4-1 或所述 SB4-2 停止工作, 此时, 所述控制模块 IX 进入非采暖期参数调用和逻辑运算状态, 相应的被 控制设备同时处于非采暖期工作状态 ;
所述自动控制设备的控制模块 IX 从所述控制模块 I 中调用所述温度信号 T2、 温度 信号 T4 和温差控制参数 ΔT2, 热水温度过热控制参数高限值 T3G、 热水温度过热 4G 和 ΔT2, 4D、 控制参数低限值 T3D ; 当 T2 < T3G 时, 若 T4-T2 ≥ ΔT2, 所述太阳能热水系统的工作循环水 4G, 泵 SB3-1 或 SB3-2 工作 ; 若 T4-T2 < ΔT2, 所述工作循环水泵 SB3-1 或 SB3-2 停止工作 ; 当 4D, T2 ≥ T3G 时, 所述工作循环水泵 SB3-1 或 SB3-2 将一直停止工作, 直至 T2 < T3D 时, 重新进行 T4-T2 的判定。
所述步骤 (2) 中的温度信号 T1 是指所述生活热水水箱的热水温度信号, 该温度信 号由设置在所述生活热水水箱上部的温度传感器 WD1 测出。
所述步骤 (2) 中的温度信号 T2 是指所述太阳能贮热水箱下部的热水温度信号, 该 温度信号由设置在所述太阳能贮热水箱下部的温度传感器 WD2 测出。
所述步骤 (2) 中的温度信号 T3 是指所述太阳能贮热水箱上部的热水温度信号, 该 温度信号由设置在所述太阳能贮热水箱上部的温度传感器 WD3 测出。
所述步骤 (2) 中的温度信号 T4 是指所述太阳集热器阵列出口处的温度信号, 该温 度信号由设置在屋面所述太阳集热器阵列出口处的温度传感器 WD4 测出。所述步骤 (2) 中的温度信号 T5 是指所述采暖恒温水箱的水温信号, 该温度信号由 设置在所述采暖恒温水箱上部的温度传感器 WD5 测出。
所述步骤 (3) 中的所述水位传感器 II 的高度低于所述水位传感器 I 的高度。
所述步骤 (3) 中的所述水位传感器 IV 的高的度低于所述水位传感器 III 高度。
本发明与现有技术相比具有以下优点 :
1、 本发明通过以下的五个层次实现了主动式太阳能采暖系统的自动控制 : ①将主 动式太阳能采暖系统的运行状态从总的方面分为采暖期运行控制状态和非采暖期运行控 制状态 ; 通过对北京时间 T、 日期 D、 当地的采暖开始日期 Tck 和采暖结束日期 Tcj 这几个参量 的逻辑运算, 自动控制设备识别和判定出主动式太阳能采暖系统应该处于的控制状态是采 暖期还是非采暖期, 并自动进入相应的控制状态 ; ②在采暖期的运行分为白天晴天、 白天阴 雪天和夜间三种工作状态, 并使用北京时间 T、 日期 D、 使用地点的地理纬度 Φ、 地理经度 L、 海拔 H、 太阳集热器阵列的安装方位角 γ、 倾角 β 这几个参量, 自动控制设备通过内置在其 中的程序, 计算出该地点 1 月~ 12 月份各月代表日在太阳集热器阵列上的日出时间 TSD 和 日没时间 TSG、 当地水的沸点 F ; 再通过对采暖期的 TSD 和 TSG、 北京时间 T、 计时器计时时间量 TJ、 计时判别参数 TJS 这几个参量的逻辑运算, 识别和判定出主动式太阳能采暖系统应该处 于的工作状态是白天晴天、 白天阴雪天还是夜间, 并自动进入相应的工作状态控制模式 ; ③ 可对主动式太阳能采暖系统应该处于哪种工作状态进行自动判别, 并自动切换到所判定的 工作状态来控制系统的运行 ; ④在三种不同的工作状态中, 对太阳能供热设备 ( 热交换器 ) 和辅助热源分别设置三组不同的控制参变量来控制它们的启闭, 从而实现了在三种工作状 态下太阳能供热设备 ( 热交换器 ) 和辅助热源具有三种不同的工作方式, 以便达到最大限 度利用太阳能的目的 ; ⑤控制参变量可依据主动式太阳能采暖系统的工作地域和工作在一 年中采暖期不同的月份进行设置, 从而实现不同地域和不同工作月份对系统进行自动控制 的要求。
2、 在本发明中, 在给采暖恒温水箱提供采暖所需的能量时, 太阳能供热设备 ( 热 交换器 ) 的三种工作状态和辅助热源的三种工作状态都是由 (T5, T3)(T5SD1, T5SG1)、 (T5SD2, T5SG2)、 (T5SD3, T5SG3) 和 (ΔT3, ΔT3, 自动控制设备对这五组参变 5D, 5G) 这五组参变量来控制的 ; 量的逻辑运算方法实现了太阳能供热设备 ( 热交换器 ) 优先工作来提供采暖所需的热量, 直至将太阳能贮热水箱中的能量消耗到再无法向采暖恒温水箱提供时, 辅助能源才启动的 工作状态, 从而达到最大限度利用太阳能的目的。
3、 在本发明中, 在给生活热水水箱提供所需的能量时, 太阳能供热设备 ( 热交换 器 ) 的三种工作状态和辅助热源的三种工作状态都是由 (T5, T3)、 (T1SD, T1SG) 和 (ΔT1, ΔT1, 3D, 自动控制设备对这三组参变量的逻辑运算方法实现了太阳能 3G) 这三组参变量来控制的 ; 供热设备 ( 热交换器 ) 优先工作来提供生活热水水箱所需的热量, 直至将太阳能贮热水箱 中的能量消耗到再无法向生活热水水箱提供时, 辅助能源才启动的工作状态, 从而达到最 大限度利用太阳能的目的。
4、 在本发明中, 当自动控制设备判定当前为白天晴天时, 系统就处于白天晴天工 作状态 ; 由于是白天晴天, 环境气温较高, 加之太阳辐照 ( 直接辐射和散射辐射 ) 的作用使 建筑物维护结构的温度较高, 所以建筑物本身所需采暖热负荷处于一天中的最小时段内, 因此控制太阳能供热设备 ( 热交换器 ) 启闭和控制辅助热源启闭的控制参变量 (T5SD2, T5SG2)均设置在最低值。 此时, 主要由太阳能集热系统来提供建筑物的采暖热负荷, 可能出现的热 量不足部分由辅助热源系统来补充 ; 由于太阳能供热设备 ( 热交换器 ) 优先工作来提供采 暖所需的热量, 而使太阳能集热系统所收集到的太阳能不断地被提供给建筑物采暖而被消 耗, 这样在白天晴天也不会造成太阳能集热系统的温度过高, 保证了太阳能集热系统总是 工作在较低温度段而使集热器光 - 热转换效率高, 从而达到最大限度利用太阳能的目的。
当系统判定为白天阴雪天时, 太阳能集热系统因无法收集太阳能而自动停止运 行; 当贮热系统贮存的太阳能被消耗到不能再利用后, 建筑物所需热负荷自动由辅助能源 系统来提供 ; 此时, 由于是白天, 环境气温较夜间要高, 加之太阳辐照 ( 散射辐射 ) 的作用使 建筑物维护结构的温度较夜间高, 所以建筑物本身所需采暖热负荷要比夜间低, 辅助热源 系统并不需要按照建筑设计时所需的满负荷状态工作 ; 在白天阴雪天工作状态, 控制太阳 能供热设备 ( 热交换器 ) 启闭和控制辅助热源启闭的控制参变量 (T5SD3, T5SG3) 均设置在中 间值, 从而避免对辅助能源的不必要浪费。
当系统判定为夜间时, 太阳能集热系统因无法收集太阳能而自动停止运行, 当太 阳能贮热水箱贮存的太阳能被消耗到不能再利用后, 建筑物所需热负荷自动由辅助能源系 统来提供 ; 此时, 由于是夜晚, 环境气温处于一天中的最低时段, 由于没有太阳辐照的作用 建筑物维护结构的温度也处于一天中的最低时段, 所以建筑物本身所需采暖热负荷处于 一天中的最高时段, 辅助热源系统需要按照建筑设计时所需的满负荷状态工作 ; 在夜间工 作状态, 控制太阳能供热设备 ( 热交换器 ) 启闭和控制辅助热源启闭的控制参变量 (T 5SD1, T5SG1) 均设置在高值, 从而保证了建筑物在夜间对采暖和舒适度的要求。
因此, 本发明在满足建筑物建筑热负荷和采暖舒适度要求的前提条件下, 实现了 最大限度利用太阳能的目的。
5、 本发明采用模糊的数学方法, 将采暖期白天的天气状况简单地划分为白天晴天 和白天阴雪天两种情况, 从而在判断为白天的条件下只对这两种天气状况进行识别, 并控 制采暖系统进入相应的状态工作。通过该模糊的数学处理方法, 既实现了自动控制设备对 天气状况的自动识别, 又满足了采暖系统在一定的时间段内稳定工作的要求, 并与太阳能 利用技术的要求相吻合。 具体实施方式
一种主动式太阳能采暖系统自动控制模式, 包括以下步骤 :
(1) 开启电源, 并使主动式太阳能采暖系统进入参数设置状态 ; 同时主动式太阳 能采暖系统中的自动控制设备的 0 号控制模块调用变频控制程序, 使主动式太阳能采暖系 统中的生活用水水泵 SB5-1 或 SB5-2 处于工作状态。
(2) 对主动式太阳能采暖系统设置下述控制参变量, 并保存至自动控制设备的控 制模块 I 中 :
a、 校准或设置当前的日期 D, 使自动控制设备获得一个参数 Dp ; D 的模式为□□年 □□月□□日 ; Dp 的模式为□□月□□日 ;
b、 输入使用地点的地理纬度 Φ、 地理经度 L 和海拔 H ; Φ 和 L 的模式均为□□ . □ 度; H 的模式为□□□□ . □□米 ;
c、 输入主动式太阳能采暖系统中的太阳集热器阵列的安装方位角 γ 和倾角 β,该 γ 和 β 的模式均为□□ . □度 ;
d、 校准或设置当前的时钟时间——北京时间 T, 24 小时制, 模式 HH:MM ;
e、 校准或设置当地的采暖开始日期 Tck 和采暖结束日期 Tcj, 该 Tck 和 Tcj 的模式为 □□月□□日 ;
f、 设 置 或 更 改 计 时 判 别 参 数 TJS, 其 模 式 为 □ □ □ min、 设 置 范 围 为 1min ~ 999min ;
g、 设置或更改主动式太阳能采暖系统中的太阳能热水系统运行的温差控制参数 高限值 ΔT2, 其预设范围为 0℃~ 20℃; 温差控制参数低限值 ΔT2, 其预设范围为 0℃~ 4G, 4D, 20℃ ;
h、 设置或更改主动式太阳能采暖系统中的生活热水水箱内置热交换器运行的温 差控制参数高限值 ΔT1, 其预设范围为 5℃~ 20℃ ; 温差控制参数低限值 ΔT1, 其预设 3G, 3D, 范围为 0℃~ 10℃ ;
i、 设置或更改主动式太阳能采暖系统中的地板辐射采暖恒温水箱内置热交换器 运行的温差控制参数高限值 ΔT3, 其预设范围为 5℃~ 20℃ ; 低限值 ΔT3, 其预设范围 5G, 5D, 为 0℃~ 10℃ ; j、 设置或更改主动式太阳能采暖系统中的生活热水水箱最低水温控制参数 T1SD, 其预设范围为 30℃~ 60℃ ;
k、 设置或更改生活热水水箱最高水温控制参数 T1SG, 其预设范围为 30℃~ F-6℃ ;
l、 设置或更改主动式太阳能采暖系统中的采暖恒温水箱夜晚工作状态时最低水 温控制参数 T5SD1, 其预设范围为 30℃~ 55℃ ;
m、 设置或更改采暖恒温水箱夜晚工作状态时最高水温控制参数 T5SG1, 其预设范围 为 30℃~ 60℃ ;
n、 设置或更改采暖恒温水箱白天晴天工作状态时最低水温控制参数 T5SD2, 其预设 范围为 20℃~ 55℃ ;
o、 设置或更改采暖恒温水箱白天晴天工作状态时最高水温控制参数 T5SG2, 其预设 范围为 35℃~ 60℃ ;
p、 设置或更改采暖恒温水箱白天阴雪天工作状态时最低水温控制参数 T5SD3, 其预 设范围为 30℃~ 55℃ ;
q、 设置或更改采暖恒温水箱白天阴雪天工作状态时最高水温控制参数 T5SG3, 其预 设范围为 35℃~ 60℃ ;
r、 设置或更改主动式太阳能采暖系统中的太阳能贮热水箱中热水温度过热控制 参数高限值 T3G, 其预设范围为 80℃~ F-6℃ ; 热水温度过热控制参数低限值 T3D, 其预设范 围为 80℃~ T3G-1℃ ;
s、 输入温度信号 T1、 温度信号 T2、 温度信号 T3、 温度信号 T4、 温度信号 T5。
其中 :
温度信号 T1 是指生活热水水箱的热水温度信号, 该温度信号由设置在生活热水水 箱上部的温度传感器 WD1 测出 ; 温度信号 T2 是指太阳能贮热水箱下部的热水温度信号, 该 温度信号由设置在太阳能贮热水箱下部的温度传感器 WD2 测出 ; 温度信号 T3 是指太阳能贮 热水箱上部的热水温度信号, 该温度信号由设置在太阳能贮热水箱上部的温度传感器 WD3
测出 ; 温度信号 T4 是指太阳集热器阵列出口处的温度信号, 该温度信号由设置在屋面太阳 集热器阵列出口处的温度传感器 WD4 测出 ; 温度信号 T5 是指采暖恒温水箱的水温信号, 该 温度信号由设置在采暖恒温水箱上部的温度传感器 WD5 测出。
(3) 确认当前系统的控制状态 :
①自动控制设备的控制模块 II 从控制模块 I 中调用 Φ、 L、 H、 γ 和 β, 根据自动 控制设备通过内置在其中的程序, 计算出该地点 1 月~ 12 月份各月代表日在太阳集热器阵 列上的日出时间 TSD、 日没时间 TSG 和当地水的沸点 F, 并将该参数 TSD、 TSG 和 F 存储到控制模 块 I 中。
其中 : TSD 和 TSG 均为北京时间, 24 小时制, 模式 HH:MM ; 沸点 F 的模式为□□ . □℃。
②所述自动控制设备中的控制模块 X ~ XIII 自动进入运行状态 :
自动控制设备的控制模块 X 从控制模块 I 中调用温度信号 T3、 T1、 温差控制参数 ΔT1, ΔT1, T1SG。当 T3-T1 ≥ ΔT1, 主动式太阳能采暖系统中的热 3G、 3D 和 T1SD、 3G 且 T1 < T1SD 时, 交换器 RJQ2 的工作循环水泵 SB2-1 或 SB2-2 工作 ; 当 T3-T1 < ΔT1, 工作 3D 或 T1 ≥ T1SG 时, 循环水泵 SB2-1 或 SB2-2 停止工作 ; 当 T1 < T1SD 且 T3-T1 < ΔT1, 主动式太阳能采暖系 3G 时, 统中的电加热 DJQ-2 工作 ; 当 T1 ≥ T1SG 或 T3-T1 ≥ ΔT1, 电加热 DJQ-2 停止工作。 3G 时,
控制模块 XI 为太阳能贮热水箱补水控制模块, 其内设有水位信号 SW2-1、 水位信 号 SW 2-2 ; 水位信号 SW2-1 通过设置在太阳能贮热水箱上部的水位传感器 I 获得 ; 水位信 号 SW 2-2 通过设置在所述太阳能贮热水箱上部的水位传感器 II 获得 ; 水位传感器 II 的 高度低于水位传感器 I 的高度。当太阳能贮热水箱的水位低于设定值时, 水位信号 SW2-2 给出补水信号, 电磁阀 DCF-2 打开补水 ; 当太阳能贮热水箱的水位等于设定值时, 水位信号 SW2-1 给出水满信号时, 电磁阀 DCF-2 关闭停止补水。
控制模块 XII 为采暖恒温水箱补水控制模块, 其内设有水位信号 SW3-1、 水位信号 SW3-2 ; 水位信号 SW3-1 通过设置在采暖恒温水箱上部的水位传感器 III 获得 ; 水位信号 SW3-2 通过设置在采暖恒温水箱上部的水位传感器 IV 获得 ; 水位传感器 IV 的高的度低于 水位传感器 III 高度。当采暖恒温水箱的水位低于设定值时, 水位信号 SW3-2 给出补水信 号, 电磁阀 DCF-3 打开补水 ; 当采暖恒温水箱的水位等于设定值时, 水位信号 SW3-1 给出水 满信号, 电磁阀 DCF-3 关闭停止补水。
控制模块 XIII 为生活热水水箱补水控制模块, 其内设有浮球水位信号 SW1, 该信 号通过设置在生活热水水箱上部的浮球阀水位传感器获得。 当生活热水水箱中的水位低于 设定值时, 浮球水位信号 SW1 给出补水信号, 电磁阀 DCF-1 打开补水 ; 当生活热水水箱中的 水位等于设定值时, 浮球水位信号 SW1 给出水满信号, 电磁阀 DCF-1 关闭, 停止补水。
③自动控制设备的控制模块 III 从控制模块 I 中调用 Dp、 Tck 和 Tcj, 当 Tck ≤ Dp ≤ Tcj 时, 则确定当前系统的控制状态为采暖期 ; 主动式太阳能采暖系统中的水泵 SB4-1 或 SB4-2 自动启动工作, 给主动式太阳能采暖系统中的地板辐射采暖管管网供采暖热水 ; 此时, 自动 控制设备中的控制模块 IV ~ VIII 进入采暖期参数调用和逻辑运算状态, 相应的被控制设 备处于采暖期工作状态。
自动控制设备的控制模块 IV 从控制模块 I 中调用温度信号 T2、 温度信号 T4、 温差 控制参数 ΔT2, 热水温度过热控制参数高限值 T3G、 热水温度过热控制参数低限 4G 和 ΔT2, 4D、 值 T3D。当 T2 < T3G 时, 若 T4-T2 ≥ ΔT2, 主动式太阳能采暖系统中的工作循环水泵 SB3-1 4G,或 SB3-2 工作, 计时器计时, 得到 TJ 值, 其模式为□□□ min, 并存储至所述控制模块 I 中 ; 若 T4-T2 < ΔT2, 工作循环水泵 SB3-1 或 SB3-2 停止工作, 计时器停止工作并清零 ; 当 4D 时, T2 ≥ T3G 时, 自动控制设备将太阳能贮热水箱识别为过热状态, 此时工作循环水泵 SB3-1 或 SB3-2 将一直停止工作, 直至 T2 < T3D 时, 自动控制设备解除对太阳能贮热水箱过热状态的 识别, 并重新进行 T4-T2 的判定。
自动控制设备的控制模块 V 从控制模块 I 中调用 T、 TSD、 TSG、 TJ 和 TJS。当 T < TSD 或 T > TSG 时, 则确定当前系统的工作状态为夜间 ; 当 TSD ≤ T ≤ TSG 且 TJ ≥ TJS 时, 则确定当 前系统的工作状态为白天晴天 ; 当 TSD ≤ T ≤ TSG 且 TJ < TJS 时, 则确定当前系统的工作状态 为白天阴雪天。
其中 :
当当前系统的工作状态为夜间时, 自动控制设备的控制模块 VI 从控制模块 I 中 调用温度信号 T3、 温度信号 T5 及温差控制参数 ΔT3, ΔT3, T5SG1、 T5SD1。当 T5 < T5SD1 且 5G、 5D、 T3-T5 ≥ ΔT3, 热交换器 RJQ1 的工作循环水泵 SB1-1 或 SB1-2 工作 ; 当 T5 ≥ T5SG1 或 T3-T5 5G 时, < ΔT3, 工作循环水泵 SB1-1 或 SB1-2 停止工作 ; 当 T5 < T5SD1 且 T3-T5 < ΔT3, 电 5D 时, 5G 时, 加热 DJQ-1 工作 ; 当 T5 ≥ T5SG1 或 T3-T5 ≥ ΔT3, 电加热 DJQ-1 停止工作 ; 5G 时,
当当前系统的工作状态为白天晴天时, 自动控制设备的控制模块 VII 从控制模块 I 中调用温度信号 T3、 温度信号 T5 和温差控制参数 ΔT3, ΔT3, T5SG2、 T5SD2。当 T5 < T5SD2 5G、 5D、 且 T3-T5 ≥ ΔT3, 主动式太阳能采暖系统中的热交换器 RJQ1 的工作循环水泵 SB1-1 或 5G 时, SB1-2 工作 ; 当 T5 ≥ T5SG2 或 T3-T5 < ΔT3, 工作循环水泵 SB1-1 或 SB1-2 停止工作 ; 当 5D 时, T5 < T5SD2 且 T3-T5 < ΔT3, 主动式太阳能采暖系统中的电加热 DJQ-1 工作 ; 当 T5 ≥ T5SG2 5G 时, 或 T3-T5 ≥ ΔT3, 电加热 DJQ-1 停止工作。 5G 时,
当当前系统的工作状态为白天阴雪天时, 自动控制设备的控制模块 VIII 从控 制模块 I 中调用温度信号 T3、 温度信号 T5 和温差控制参数 ΔT3, ΔT3, T5SG3、 T5SD3。当 5G、 5D、 T5 < T5SD3 且 T3-T5 ≥ ΔT3, 热交换器 RJQ1 的工作循环水泵 SB1-1 或 SB1-2 工作 ; 当 5G 时, T5 ≥ T5SG3 或 T3-T5 < ΔT3, 工作循环水泵 SB1-1 或 SB1-2 停止工作 ; 当 T5 < T5SD3 且 T3-T5 5D 时, < ΔT3, 电加热 DJQ-1 工作 ; 当 T5 ≥ T5SG3 或 T3-T5 ≥ ΔT3, 电加热 DJQ-1 停止工作。 5G 时, 5G 时,
④自动控制设备的控制模块 III 从控制模块 I 中调用 Dp、 Tck 和 Tcj, 当 Dp ≤ Tck 或 Dp ≥ Tcj 时, 则确定当前系统的控制状态为非采暖期 ; 水泵 SB4-1 或 SB4-2 停止工作, 不再给 地板辐射采暖管管网供采暖热水 ; 此时, 控制模块 IX 进入非采暖期参数调用和逻辑运算状 态, 相应的被控制设备同时处于非采暖期工作状态。
其中 : 自动控制设备的控制模块 IX 从所述控制模块 I 中调用温度信号 T2、 温度信 号 T4 和温差控制参数 ΔT2, 热水温度过热控制参数高限值 T3G、 热水温度过热控 4G 和 ΔT2, 4D、 制参数低限值 T3D。 当 T2 < T3G 时, 若 T4-T2 ≥ ΔT2, 太阳能热水系统的工作循环水泵 SB3-1 4G, 或 SB3-2 工作 ; 若 T4-T2 < ΔT2, 工作循环水泵 SB3-1 或 SB3-2 停止工作 ; 当 T2 ≥ T3G 时, 4D, 自动控制设备将太阳能贮热水箱识别为过热状态, 此时工作循环水泵 SB3-1 或 SB3-2 将一 直停止工作, 直至 T2 < T3D 时, 自动控制设备解除对太阳能贮热水箱过热状态的识别, 并重 新进行 T4-T2 的判定。14