一种三电切换节能饮用水制备系统的制作方法

本技术涉及水处理，具体涉及一种三电切换节能饮用水制备系统。

背景技术：

1、管道直饮水系统工程近年来得到了大力发展，管道直饮水系统采用自来水为原水，以反渗透、纳滤等膜工艺深度净化处理后，通过管道供给人们直接饮用。管道直饮水系统包含制水主机、输送管道及用水终端。

2、直饮水输送管道目前市场有两种方式。一种为主管循环，用水点支管单向输送，此方式为大多数用户选择方案。另一种为单向输送，从屋顶向下输送至各用水点，用水点配置饮水机取水，此方案为少部分学校类单位选择方案。

3、节能环保是目前制水技术发展的重要目标，如专利号：2021228621380，一种节能型水处理系统公开的技术内容所示，目前常规的节能型制水依然在技术改进的重点放在制水装置或制水系统上，忽略了制水装置的供能源头。

4、现有制水设备的供电模式缺乏协同调控机制，无法根据能源供给状态灵活适配不同的电源单元，要么单一依赖传统电网供电，无法接入清洁能源供电，运行能耗与碳排放偏高；要么虽配备清洁能源发电装置，却无法自动依据能源充足度切换供电来源，既难以最大化利用清洁能源实现节能目标，也难以在极端能源供给条件下保障制水过程的连续供电，制约了系统的节能环保性与运行稳定性。

5、因此，如何提供一种能够降低运行能耗、节能环保的饮用水制备装置，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术旨在针对现有技术的不足之处，提出一种三电切换节能饮用水制备系统，该系统不仅能够实时监测太阳能光伏电源单元的发电量和储电量，还能根据储电量自动切换不同的电源单元，同时通过回收水收集系统能够回收并利用制水过程中产生的废水，节能环保。

2、为实现本技术目的，本技术提供一种三电切换节能饮用水制备系统，所述系统包括：

3、制水模块，将自来水制备为饮用水；

4、电源模块，包括太阳能光伏电源单元、电网电源单元、柴油发电电源单元和切换开关，所述切换开关用于切换太阳能光伏电源单元或电网电源单元或柴油发电电源单元为制水模块供电；

5、三电控制模块，包括电能传感器、与电能传感器输出端电连接的数据采集电路、与数据采集电路通过数据总线连接的微控制器；所述微控制器通过输出引脚与切换开关的控制信号输入端电连接。

6、进一步，所述三电控制模块设置有电能传感器，与电能传感器输出端连接的数据采集电路，与数据采集电路通过数据总线连接的微控制器；所述微控制器通过输出引脚向电源模块发送控制信号。

7、三电控制模块通过电能传感器、数据采集电路、微控制器与控制电路的协同，精准获取电源模块的电能数据，如太阳能光伏电源单元的发电量、电网电源的供电稳定性、柴油发电电源的能耗状态。基于电能数据，三电控制模块切换电源单元，实现‌能源利用的精准调控‌，降低制水过程的能源消耗与成本。‌

8、进一步，所述太阳能光伏电源单元包括逆变器、太阳能光伏发电装置、光伏控制器和蓄电池，所述光伏控制器分别与逆变器、蓄电池和太阳能发电装置电连接，蓄电池用于存储太阳能光伏发电装置产生的直流电，逆变器用于将蓄电池存储的直流电转换为交流电并输送至制水模块。

9、太阳能光伏电源单元通过光伏控制器连接逆变器、蓄电池与太阳能光伏发电装置，形成“发电-储能-逆变”的闭环。光伏控制器将蓄电池存储的太阳能直流电，按需通过逆变器转换为交流电输送至制水模块。这一设计‌最大化利用太阳能等绿色能源‌，减少对电网或柴油发电的依赖，从能源源头降低制水系统的碳排放与运行成本。

10、进一步，所述制水模块包括：

11、预处理系统，自来水通过预处理系统的进水口进入预处理系统进行预处理；

12、反渗透制水主机，所述反渗透制水主机的进水口与预处理系统的出水口通过管道连接，经预处理后的水进入反渗透制水主机进行深度脱盐制备纯水；

13、饮用水储罐，用于储存纯水，饮用水储罐的入水口与反渗透制水主机的出水口通过管道连接；

14、臭氧消毒装置，所述臭氧消毒装置与饮用水储罐的一端通过管道连接，臭氧进入饮用水储罐与纯水混合后，形成臭氧混合水；

15、第一变频输送泵，所述第一变频输送泵的进水口与饮用水储罐的出水口通过管道连接，臭氧混合水通过第一变频输送泵输送至用水管网进行消毒；

16、第一变频输送泵沿臭氧混合水输送方向通过管道依次与紫外线杀菌器和微孔过滤器连接，臭氧混合水经过紫外线杀菌器进行紫外线杀菌消毒和经过微孔过滤器过滤后输送至用水终端；

17、第一三通阀门，所述第一三通阀门设置于微孔过滤器和用水终端之间，用于切换供水方向；

18、控制柜，所述控制柜与预处理系统、反渗透制水主机、饮用水储罐、臭氧消毒装置、第一变频输送泵及第一三通阀门电连接。

19、进一步，所述制水模块还包括回收水收集系统，所述回收水收集系统分别与预处理系统、反渗透制水主机、用水终端和微孔过滤器通过管道连接，所述回收水收集系统与预处理系统之间设置有第二输送泵和消毒系统，所述回收水收集系统收集回水，所述回水包括反渗透浓水、不合格回水和臭氧消毒水。

20、回收水收集系统整合反渗透浓水、不合格回水、臭氧消毒水等回水，通过第二输送泵与消毒系统输送至预处理系统，实现‌回水的循环利用‌。这一设计大幅减少水资源浪费，降低制水过程的用水成本，同时通过“回水消毒+预处理”环节，保障回水再利用的水质安全，‌从资源维度提升系统可持续性‌。

21、进一步，所述制水模块包括产水流速监测仪，所述产水流速监测仪用于监测经过滤后臭氧混合水的水流速，所述产水流速监测仪设置于微孔过滤器和回收水收集系统之间，所述产水流速监测仪与控制柜电连接。

22、进一步，所述制水模块包括电导率仪，所述电导率仪用于监测经过滤后臭氧混合水的电导率，所述电导率仪设置于微孔过滤器和回收水收集系统之间，所述电导率仪与控制柜连接。

23、产水流速监测仪与电导率仪设置于微孔过滤器与回收水收集系统之间，实时监测臭氧混合水的水流速与电导率。监测数据传输至控制柜后，控制柜根据数据智能切换供水方向，这一设计‌为系统运行提供精准数据支撑‌，实现供水方向的智能调控，保障水质稳定与系统高效运行。

24、本技术的有益效果：

25、首先，系统通过‌三电控制模块‌实时获取电源模块的电能数据，并基于这些数据动态控制电源模块在不同电源单元（太阳能光伏、电网、柴油发电）之间进行智能切换。这一特性使系统能够优先使用太阳能，当太阳能不足时自动切换到电网供电，而在极端情况下启用柴油发电作为备用，既最大化利用了可再生能源，又确保了供电连续性。

26、其次，‌电源模块‌的多电源单元设计与切换功能相结合，显著提升了系统的能源利用效率和适应性。例如，在日照充足时，系统可完全依赖太阳能光伏电源，降低对传统电网的依赖，减少碳排放和运行成本；在夜间或阴雨天气，系统可无缝切换至电网供电，保证制水过程不间断；而在电网故障或偏远地区，柴油发电单元提供了可靠的应急电源。这种多电源协同供电模式，使系统能够在各种环境条件下稳定运行，特别适合能源供应不稳定的地区。

27、最后，‌制水模块‌直接利用电源模块提供的优化电能，将自来水高效处理为饮用水。整个系统通过智能能源管理，确保了制水过程的低能耗和高质量产出。总体而言，该系统通过智能控制与多电源集成，实现了能源的按需分配和优先使用清洁能源，不仅降低了运营成本和对环境的影响，还提高了饮用水制备的可靠性和可持续性，具有显著的节能、环保和实用价值。