太阳能热泵集中供热水远程监控系统的组成及功能实现

一、太阳能加热泵辅助加热中央热水系统说明：1、太阳能加热泵辅助加热中央热水系统工作原理图太阳能加热泵辅助中央热水系统原理图2、太阳能加热泵辅助加热系统工作原理说明太阳能加热泵辅助加热系统由太阳能集热器、储热水箱、太阳能加热水箱、热泵辅助加热系统、供热水及回水管道五大部分组成：太阳能集热器：它吸收太阳能，把光能转化为热能，冷水在集热器内被加热；保温水箱：用于储存热水，可以保温2天，内外胆是不锈钢制作，中间有5厘米厚的发泡保温层；热泵辅助加热系统：用于阴雨天辅助加热的设备；供热水管道：把经过增压泵加压后的热水引到各用水点，主管道有保温层，未端有回水管。

晴天，太阳能采用强制循环运行：运行方式：太阳能采用温差强制循环系统，通过设在集热器阵列末端出口与水箱下部的两个测温点的温差控制循环泵的工作与否，有温差时（△T≥5-10℃），控制器发出指令，水泵工作，水在储热水箱与集热器之间循环；温差较小时（△T≤2~4℃），水泵停止工作，如此反复。

在日照正常情况下，太阳能加热水箱的水温在晚间使用时可达到60℃以上。

当太阳能加热水箱的水温高于55℃时取热水泵启动将太阳能加热水箱的热水放入储热水箱中。

同时热泵停止工作。

周而复始直到储热水箱注满为止取热水泵停止工作。

当阴雨天或太阳光不充足时太阳能加热水箱的水温达不到55℃时，辅助加热系统热泵开始工作，热泵的进水是通过浮球从太阳能加热水箱的顶部取太阳能的温热水，当取到的热水达不到用水要求时热泵加热到使用要求而放入储热水箱中以达到充分节能的效果。

当储热水箱的水位达到上限时热泵停止工作。

夜间由于没有太阳光而且用热水量大，为了充分利用白天的太阳能又能保证热水的供应，把热泵的工作设置为：夜间（20:00-8:00）当储热水箱的热水用置只剩下20%时热泵开始工作当储热水箱的热水达到30%时热泵停止工作，这样即保证热水的供应又能充分利用白天的太阳能。

二、控制说明:1.太阳能循环泵受温差控制仪控制.2.取热水泵受太阳能循环水箱的水温控制.3.热泵白天(8:00-18:00)受时间控制仪(1路)和水位(1)控制,晚上(18:00-8:00)受时间控制仪(2路)和水位(2)控制.4.太阳能循环水箱进水泵受水位控制.5.回水泵受热水管道水温和放在太阳能循环水箱内的水位控制.6.供水电磁阀受时间控制.。

本科毕业设计论文题目太阳能辅助空气源热泵热水供应系统设计学院名称机械电子工程学院专业班级热能与动力工程学生姓名学号指导教师填表时间： 2014 年月日摘要目前，太阳能辅助空气源热泵热水系统已经在建筑中得到广泛推广。

太阳能辅助空气源热泵系统实现了空气和太阳能两种可再生能源的综合利用和优势互补，是一种高效洁净的新型热水制备方式。

本设计在简述国内外太阳能辅助空气源热泵系统研究的基础之上，设计了满足该居民楼全年供应热水要求的太阳能—空气源热泵热水供应系统运行方案，设计了平板型太阳能集热器；对热泵系统中，建立压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀数学模型，并编制了冷凝器、蒸发器的仿真程序；最后对系统进行经济性分析；其中重点是冷凝器、蒸发器的结构设计，以及仿真编程和系统的经济性分析。

本设计设计的太阳能空气源热泵热水供应系统中，包括太阳能热水供应回路和空气源热泵热水供应回路；太阳能优先供应热水，当太阳能供应不足时，空气源热泵再供应热水，最大化的使用太阳能。

对系统进行经济性分析，计算出传统方式和本系统的全年总费用、初投资，得出投资回收年限，表明该系统具有节能，经济的优势。

关键词：太阳能；空气源热泵；蒸发器；冷凝器；性能分析ABSTRACTNow the solar assisted air source heat pump hot water system has been widely spread in the building. Solar-assisted air source heat pump system realized the utilization and complementary advantage of two renewable energy：air and solar，being a new and high efficient preparation method.This design introduces the solar-assisted air source heat pump system at home and abroad research. Operation scheme of solar hot water - air source heat pump hot water supply system meet the residential building year-round water-supply. This subject also designed a flat solar collector and established mathematical model of compressor, condenser, evaporator, expansion valve. This paper compiles the condenser, evaporator simulation program. Finally the design makes analysis efficiency of system, which focuses on the simulation programming and the structure design of the condenser and evaporator, and systems analysis of the economy.Solar air source heat pump hot water supply system designed in this paper composed of the solar hot water supply loop and air source heat pump hot water supply loop. Solar energy supply hot water first. When the solar energy supply is insufficient, the air source heat pump supplies ho t water. System is maximize used of solar energy, to achieve the purpose of energy saving. Economic analysis calculates total cost of the traditional way and the annual, then we get it’s the investment recovery period. Above all results indicated that the system has the energy saving and being economical.Key words: Solar energy; Air source heat pump; Evaporator; Condenser;Performance analysis目录摘要 (2)ABSTRACT (3)1 绪论 (1)1.1 本课题的研究目的及意义 (1)1.2太阳能辅助空气源热泵系统的研究现状 (2)1.3 本设计的主要研究内容 (4)2 太阳能辅助空气源热泵热水系统方案 (6)2.1 太阳能辅助空气源热泵热水系统要求 (6)2.2 热水供应系统方案设计 (7)2.3本章小结 (9)3太阳能集热器数学模型及结构设计 (10)3.1设计参数 (10)3.2 平板型太阳能集热器的数学模型 (11)3.3 平板型太阳能集热器结构 (17)3.4本章小结 (19)4 热泵装置各部件数学模型 (19)4.1 压缩机数学模型 (20)4.2 蒸发器数学模型及仿真 (23)4.3冷凝器数学模型及仿真 (33)4.4膨胀阀模型 (40)4.5辅助电加热器的选取 (42)4.6 本章小结 (42)5.系统节能性和经济性分析 (43)5.1 系统的节能性分析 (43)5.2系统的经济性分析 (45)5.3 本章小结 (46)6 总结与展望 (47)参考文献 (49)致谢 (51)附录一 (52)英文翻译 (52)附录二 (67)蒸发器仿真程序 (67)1 绪论进入21世纪世界对能源的需求越来越大，然而化石能源（如煤炭、石油、天然气等）面临枯竭的困境，并且化石能源的燃烧也会对大气造成污染。

太阳能集中供热系统设计安装太阳能热水工程的设计与安装关于太阳能热水工程的各种优势、特点，在很多文章中多有介绍，在此就不重复阐述了。

根据我们设计太阳能热水工程的一些体会，做一些介绍。

设计工作开展之前，注意做好全面分析、合理设计、选用适宜的太阳能热水系统方案，才能达到用户满意的使用要求。

在设计方案中，根据用户单位不同条件和需求要灵活分析、确定，不能采用一、二个固定模式设计、安装。

一、设计之前了解的问题：1、用户单位的建筑条件：建筑物集热面积的大小、形状、建筑物高度以及允许放置水箱的位置（楼顶、地面、地下室等）大多不一样而不相同。

2、用户单位要求情况：日均用水总量；用户是每日定时一次使用还是随时使用；要求用水温度；用水使用位置；实际用途：洗浴用水、浴池加温、鱼池加温、环境（种植或养殖大棚）加温。

3、用户单位辅助能源的条件：确定采用（电加热器，电锅炉，燃油、燃气锅炉，水源、地源或空气源热泵机组等）一种方案或二种以上的组合方案。

4、地理位置及条件：根据用户的地理纬度和冬季最低环境温度、四季日照条件、朝阳的方向是否有遮挡，分析安装条件。

5、用户单位的水压与电压：了解用户单位的水压与电压以及供应情况。

二、常见的几种设计方案1、家用太阳能热水器的串并联方案。

在用户要求不是很高的情况下较为常见，适宜在用户条件比较简单的环境使用。

安装数量太多则载荷过重，对于建筑物会有不利影响。

设计中注意上下水主管路的直径与串并联数量关系，避免补水量与用水量产生矛盾。

2、自然循环设计方案。

在小吨位用水量中也很普遍，不适于大吨位用水量方式。

这种方式比较简单，有一定的要求，水箱与太阳能集热器的高度问题，水箱的支架要计算载荷问题和防风问题，符合《钢结构设计规范》，无论是采用什么方式的太阳能集热器，其串并联的数量要求合理，应符合《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》。

3、定温放水设计方案。

通过集热器与水箱之间的温差，控制进凉水方式将达到设定温度的热水顶入水箱，水箱的热水注满后通过温差循环继续增温，这也是很多太阳能公司目前使用的方案。

跨季节蓄热太阳能集中供热系统论证分析河北经贸大学跨季节蓄热太阳能集中供热系统示范项目设计北京四季沐歌太阳能技术集团有限公司朱宁王潇洋温仁新一、跨季节蓄热太阳能集中供热系统定义所谓跨季节蓄热太阳能集中供热系统，是与短期蓄热或昼夜型太阳能集中供热系统相对而言的。

从某种意义上讲，现在普遍流行的小型家用太阳热水器系统以及其它类似装置就属于短期蓄热太阳能供热系统的范畴。

由于地球表面上太阳能量密度较低，且存在季节和昼夜交替变化等特点。

这就使得短期蓄热太阳能供热系统不可避免地存在很大的不稳定性，从而使太阳能利用效率也变得很低。

随着能源和环保问题日益成为人们关注的焦点,太阳能供暖和热泵技术的不断完善,使得跨季节太阳能蓄热供暖技术越来越体现其在节能和环保方面的优势。

系统基本工作原理如下：在春、夏、秋三季，太阳集热器采集的能量，一方面满足当日的生活热水或其他需求；另一方面，有相当一部分多余的热量被送入蓄热装置中储存起来。

冬季使用时，除了使用当天的太阳能以外，储存的热量经供热管网送至供热中心，然后由各个热力交换站按热量需求进行分配，并负责送至各热用户。

如果储存的热量不足以达到供热温度，可以由供热中心通过控制其它辅助热源进行热量补充。

这样一来，实现了太阳能的跨季节储存和使用，在很大程度上提高了太阳能利用率。

二、客户需求近年来，我国经济迅速发展，人们生活水平显著提高，对生活热水、采暖等的需求越来越高。

然而，由于常规能源的短缺、价格的大幅波动和对环境保护造成的压力，在一定程度上限制了这些需求的满足。

在此背景下，北京四季沐歌太阳能技术集团有限公司纷纷投入大量技术精力，派专业技术人员开拓大型太阳能集热工程和采暖工程市场。

采用太阳能供热采暖，节能减排效果明显。

随着我国建筑物供热能耗不断下降及太阳能热利用产品性能日益提高，北京四季沐歌太阳能技术集团有限公司相继建成了一些太阳能供热采暖示范项目，如北京平谷新农村建设项目的新农村住宅、西藏拉日铁路火车站、西藏拉萨墨竹工卡县嘎则新区甲玛沟矿区宿舍楼、山东省淄博市侯庄中学、宁夏灵武智能型五连栋节能日光温室建设、四川烟草公司烟草育苗大棚、西藏扎曲河果多水电站业临时主营地等多处应用在供暖及热水。

远程监控系统在供热中的应用□刘芳许军强【摘要】作为城市公用事业的集中供热存在面积大，热力站分布散等问题在生产运行中。

如果能够充分利用局域网的远程监控系统实施远程监管和操控，可有效的提高管理质量和生产运行效率，减少工作人员的工作量，保障各热力站安全运转，实现对其设备运行情况的实时监控，特别是远端无人值守热力站的运行控制，为逐步实现自动化提供技术保障。

【关键词】网络技术；远程控制；热力站【作者单位】刘芳，许军强；邯郸市热力公司一、引言作为城市基础设施的集中供热，供热面积大，热力站分布散，供热的生产运行、信息管理和控制都相应受到制约，随着供热管网规模的不断扩大，热力站特别是无人值守热力站的建设也不断增加，对生产运行管理也提出了更高的要求，因此远程监控技术的应用有着重要的意义。

该技术可有效的提高管理质量和效益，最大限度的降低工作人员的工作量，实现对设备运转情况的实时监控，保障各热力站安全运行，为管理逐步实现自动化提供技术保障。

二、远程控制在集中供热中的发展集中供热的远程控制，也是生产运行自动化管理的必然趋势，国外的集中供热发展大致分为4个阶段：一是简单管理阶段；二是基础建设阶段；三是综合发展阶段；四是自动化控制阶段。

一般在第三阶段开始集成实时监测系统，配合手动调节，最终实现远程控制，无人值守热力站，实现自动化控制。

我国的集中供热虽然起步较晚，但近年已取得突飞猛进的进步，进入全面发展阶段，随着城市的不断发展，供热管网规模也不断扩大，截止到2010年，城市集中供热率由2002年的27%上升到40%，热力站及无人值守热力站的数量也快速增加，工作人员人数的相对不足及系统调控任务量的增大，都给供热系统的正常稳定运行带来一定的困难。

而如果采用远程控制，就可以实时监控供热设备的运行，使技术人员方便地对远程对象进行控制，从而减少现场工作量，甚至减少值守工作人员，最终实现远端的无人或少人值守，也极大的提高了生产效率，有着巨大的发展空间。

换热站远程监控系统节能技术浅析摘要：目前，我国供热系统的换热站主要是通过热源的高温热媒经过换热，经循环水泵向用户输送热能。

本文简要分析了换热站远程监控系统各部分的组成、系统功能及节能技术等方面，并进一步探讨了实现换热站远程监控系统的节能措施。

供热系统中每项运行的具体参数，是经过换热站远程监控系统来实现的。

通过对换热站远程监控系统节能技术的分析,使换热站的远程监控系统能更好的发挥优势，以便能更好的提高供热质量及节能降耗。

关键词：换热站,远程监控系统,节能措施,技术分析Abstract: At present, our country heating system heat exchanger station by the high temperature of the heat source is mainly HTM after heat transfer, the circulating water pump to user conveying heat energy. This paper briefly analyzes the heat exchanger station remote monitoring system of each part of composition, system function and energy saving technology, etc, and discussed the realize heat exchanger station remote monitoring system of energy saving measures. Heating system in every operation concrete parameters, is a heat exchanger station remote monitoring system to fulfill. Through the heat exchange station remote monitoring system of energy-saving technology analysis, make heat exchanger station remote monitoring system can better bring advantage, so as to better improve heating quality and saving energy and reducing consumption.Key Words: heat exchanger station, remote monitoring system, energy saving measures, technical analysis当下，我国换热站远程监控系统的节能工作相对来说比较落后，设计人员比较保守，室外计算温度取值的设定值往往都偏低，这就导致集中供暖系统的计算热负荷热指标偏大，非常容易造成整个供暖系统的能源浪费。

太阳能热水系统控制及原理一、智能型太阳能、热泵互补热水系统原理说明：注：进水在集热器入口，集热循环水泵出口，集热水箱底部出水供用户使用。

太阳能供水系统原理说明新能源太阳能中央热水器由以下四大部分组成:太阳能集热器：吸收太阳能，将光能转化为热能，使冷水在集热器内被加热；保温水箱：储存热水，可保温3天，内胆为不锈钢，外包8厘米保温层，最外层是铝合金外壳；热泵辅助加热系统：用于阴雨天辅助加热：供热水管道：将经过增压泵加压后的热水引向各用水点，主管道有保温层，未端有回水管。

晴天，当太阳能把集热器内的冷水加热至55C时（该温度可调），冷水管上的电磁阀门自动打开，冷水被自来水压力压入集热器内，集热器内的热水被挤出，然后进入到保温水箱中储存待用，当冷水到达集热器出口处的温度探头时，探头温度底于55r，电磁阀门就立刻关闭，冷水停留在集热器内继续被太阳能加热，2-5分钟后，水温又达到55°C时，电磁阀门再次打开，集热器内的热水又被挤到保温水箱中，按此规律，一次又一次的产生热水进入水箱，水箱内热水逐渐增加，一直增加到水箱水满为止。

水箱水满后，就停止进水，如果还有太阳，为了充分利用太阳能，循环泵会自动启动，把水箱内55 C的热水抽出来，经过太阳能集热器循环加热，使水温进一步升高至60-70 C，当水温达到70C时，就停止循环加热，限制水温不要超过70 C，以免烫伤人，又可防止结水垢（产生水垢的温度条件是水温超过80C）。

热泵加热系统只有在太阳能光照不足时才启动，为最大限度地利用太阳能，减少电能的消耗，我们将设定3个时间段检测保温水箱的水位。

在上午10: 30〜11: 30,如果保温水箱内热水水位还不到40%勺位置，则自动启动热泵加热系统，往保温水箱补充50C的热水，如果水位达到设定值，则热泵系统停止工作。

同样，在中午12: 30〜1: 30,系统自动检测保温水箱70%勺水位，在下午3: 30〜6: 30,系统自动检测保温水箱100%勺水位。

太阳能地暖设计方案一、太阳能地暖系统组成太阳能地暖系统主要由太阳能集热器、储热水箱、循环水泵、地暖管道、控制系统等组成。

1、太阳能集热器太阳能集热器是太阳能地暖系统的核心部件，其作用是收集太阳辐射能并将其转化为热能。

常见的太阳能集热器有平板式集热器和真空管集热器两种。

平板式集热器结构简单、成本较低，但集热效率相对较低；真空管集热器集热效率高，但成本较高。

在实际设计中，应根据当地的气候条件、用户需求和经济状况选择合适的太阳能集热器。

2、储热水箱储热水箱用于储存太阳能集热器收集的热量，以保证在夜间或阴天等太阳能不足时仍能为地暖系统提供热量。

储热水箱的容量应根据太阳能集热器的面积、用户的用热需求以及当地的气候条件等因素来确定。

一般来说，储热水箱的容量越大，系统的稳定性越好，但成本也越高。

3、循环水泵循环水泵用于将储热水箱中的热水输送到地暖管道中，实现热量的传递。

循环水泵的选型应根据系统的流量和扬程要求来确定，同时要考虑水泵的运行效率和可靠性。

4、地暖管道地暖管道是将热量传递到室内的重要部件，其材质一般为聚乙烯（PERT）或交联聚乙烯（PEX）。

地暖管道的铺设方式有回字形、S 形等，应根据房间的布局和热负荷分布进行合理设计，以保证室内温度均匀。

5、控制系统控制系统用于控制太阳能地暖系统的运行，包括温度控制、水位控制、循环水泵控制等。

控制系统应具备智能化、自动化的特点，能够根据室内外温度和用户需求自动调节系统的运行状态，以达到节能和舒适的目的。

二、太阳能地暖系统工作原理太阳能地暖系统的工作原理是通过太阳能集热器收集太阳辐射能，将水加热后储存在储热水箱中。

当室内温度低于设定温度时，控制系统启动循环水泵，将储热水箱中的热水输送到地暖管道中，通过地暖管道与室内空气进行热交换，提高室内温度。

当室内温度达到设定温度时，控制系统停止循环水泵，系统停止运行。

在夜间或阴天等太阳能不足时，系统可以通过辅助能源（如电加热、燃气锅炉等）来补充热量，以保证室内温度的稳定。

第1篇一、预制保温管件技术预制保温管件技术是将保温层与管道预制成一体，减少了现场施工过程中保温材料的损耗和施工时间。

这种技术具有以下优点：1. 减少现场施工量，缩短施工周期；2. 保温效果好，降低能源消耗；3. 提高施工质量，减少后期维护成本。

二、地源热泵技术地源热泵技术利用地下恒定的温度，通过吸收或释放热量来调节室内温度。

该技术具有以下优点：1. 节能环保，减少对传统化石能源的依赖；2. 运行稳定，不受外界气候影响；3. 噪音低，舒适度高。

三、太阳能供暖技术太阳能供暖技术利用太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能，为供暖系统提供能源。

该技术具有以下优点：1. 节能减排，降低供暖成本；2. 绿色环保，有利于改善环境；3. 可再生能源，可持续发展。

四、智能化控制系统智能化控制系统通过监测室内外温度、湿度等参数，实现供暖系统的自动调节。

该技术具有以下优点：1. 提高供暖系统运行效率，降低能耗；2. 优化供暖效果，提升用户舒适度；3. 远程监控，方便管理人员及时了解系统运行状态。

五、新型保温材料新型保温材料具有优良的保温性能、防火性能和环保性能。

在供暖工程中应用新型保温材料，可以有效降低能耗，提高供暖效果。

以下是一些新型保温材料：1. 超细玻璃棉：具有良好的保温性能和防火性能；2. 纤维增强聚氨酯泡沫板：保温性能好，重量轻；3. 纳米复合保温材料：具有优异的保温性能和环保性能。

六、管道焊接技术管道焊接技术在供暖工程中发挥着重要作用。

近年来，新型焊接技术不断涌现，如激光焊接、等离子焊接等。

这些焊接技术具有以下优点：1. 焊接质量高，减少泄漏风险；2. 施工速度快，降低施工成本；3. 适用范围广，可满足不同工况需求。

总之，供暖工程新施工技术的应用，有助于提高供暖系统的性能、节能环保、降低施工成本。

在今后的工作中，我们应继续关注新技术的研发和应用，为我国供暖事业的发展贡献力量。

第2篇一、新型保温材料1. 聚氨酯泡沫保温材料：具有优良的保温性能，广泛应用于管道、容器、墙体等保温工程。