專利名稱：分時(shí)大溫差供熱節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑供熱系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域。主要針對(duì)傳統(tǒng)的供熱方式下，尤 其是對(duì)高校、企事業(yè)單位、大型工廠等混網(wǎng)用熱場(chǎng)所，因?yàn)椴煌臒嵊脩粼诓?同時(shí)段因不需用熱，卻又無法調(diào)節(jié)的情況，以及大流量小溫差的供熱低效率現(xiàn) 狀，而提出的一種分時(shí)大溫差供熱節(jié)能系統(tǒng)。通過提供具體的施力點(diǎn)，將目前 運(yùn)行狀況下的巨大節(jié)能空間，轉(zhuǎn)化為顯著的節(jié)能現(xiàn)實(shí)。包括硬件配置與軟件模 塊組合而成系統(tǒng)。
技術(shù)背景現(xiàn)有技術(shù)對(duì)待混置在同一供熱區(qū)域內(nèi)的各種不同用熱特性的建筑，統(tǒng)一實(shí)行24小時(shí)連續(xù)供熱，這就導(dǎo)致具有分時(shí)段用熱特性的建筑在非用熱時(shí)段浪費(fèi)大 量熱能；以及供熱過程中的大流量和小溫差(IO度左右)且回水溫度偏高；難 以避免的熱力失衡形成近熱遠(yuǎn)冷。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是提供一種解決"分時(shí)分區(qū)供熱調(diào)節(jié)，和小溫差與大流量" 問題的分時(shí)大溫差供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，求得實(shí)現(xiàn)消除和改善一系列相關(guān)問題的 目的。將目前運(yùn)行狀況下的巨大節(jié)能空間，通過具體的施力點(diǎn)，轉(zhuǎn)化為顯著的 節(jié)能現(xiàn)實(shí)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，通過對(duì)供熱系統(tǒng)硬件進(jìn)行改造，主要包括電動(dòng) 開關(guān)閥、室外溫度傳感器、供回水溫度傳感器及智能控制器等；軟件與方法內(nèi) 置于智能控制器內(nèi)。針對(duì)大量建筑群與熱用戶具有分時(shí)段用熱的特性，提出按 需分時(shí)供熱以減少浪費(fèi)，大溫差輸配以提升效率，氣候補(bǔ)償防凍安全，智能切 換適時(shí)舒適等方法進(jìn)行熱量調(diào)節(jié)。本發(fā)明的硬件配置是在熱用戶，即單建筑或相同功能的熱區(qū)域入口處設(shè)置 電動(dòng)開關(guān)閥，監(jiān)測(cè)室外溫度Tw及供回水溫度Tg、 Th，就近設(shè)置智能控制器IC。 智能化的功能主要通過軟件分析計(jì)算實(shí)現(xiàn)。結(jié)合圖1所示其組成包括熱源循環(huán)泵1，在熱用戶3入口處設(shè)置電動(dòng)開關(guān) 閥2，供回水溫度傳感器4、 5以及外界溫度傳感器6，還包括核心單元智能控制器7。本發(fā)明的主要外在表現(xiàn)為(1) 按需分時(shí)供熱該控制器可自動(dòng)按照預(yù)設(shè)的時(shí)間表，將電動(dòng)開關(guān)閥置 于"開"或"關(guān)"的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)供熱起停。(2) 調(diào)節(jié)大溫差輸配即使在供熱時(shí)段內(nèi)，當(dāng)供回水溫差小于預(yù)定值時(shí)， 將電動(dòng)開關(guān)閥置于"關(guān)"狀態(tài)，輸配過程處于暫時(shí)停頓狀態(tài)。(3) 氣候補(bǔ)償防凍安全在防凍運(yùn)行時(shí)，根據(jù)室外溫度，動(dòng)態(tài)調(diào)整回水溫 度，適時(shí)將電動(dòng)開關(guān)閥置于"開"的狀態(tài)，防止管路凍損。(4) 智能模式切換為保證供熱及時(shí)與舒適，結(jié)合室外溫度氣候補(bǔ)償調(diào)節(jié) 由防凍時(shí)段轉(zhuǎn)為供熱時(shí)段的時(shí)間提前量。對(duì)電動(dòng)開關(guān)閥的智能pang-pang控制是以節(jié)能為出發(fā)點(diǎn)，兼顧了供熱的 安全性、可靠性、舒適性及成本約束。之所以系統(tǒng)中選用電動(dòng)開關(guān)閥，是基于 供熱的特點(diǎn)——即將熱量輸送到末端，始終需要有滿足設(shè)計(jì)要求的一定的流量 和流速。以簡單可靠的"pang-pang"控制為基礎(chǔ)，即打開閥門就需開足，關(guān)閉 閥門則直接關(guān)死；并對(duì)其進(jìn)行智能改造；同時(shí)通過加大供回水溫差，提升輸配 能效。本系統(tǒng)運(yùn)行如下首先自熱源由變頻控制的循環(huán)泵供出熱水，熱水順供水管推出。電動(dòng)閥2 開。智能控制器7根據(jù)預(yù)設(shè)的供熱及防凍時(shí)間判斷此時(shí)所處狀態(tài)。在供熱時(shí)段 下，智能控制器7根據(jù)回水溫度采集器5實(shí)時(shí)提供的回水溫度Th計(jì)算判斷其是 否小于回水溫度設(shè)定值，若回水溫度Th低于設(shè)定值，則說明需要重新從主干管 網(wǎng)采熱進(jìn)行熱媒置換，此時(shí)打開電動(dòng)閥門2，切換至外循環(huán)狀態(tài)，采熱標(biāo)志置 l;若Th高于設(shè)定值，則根據(jù)采熱標(biāo)志判斷此時(shí)所處的循環(huán)狀態(tài)，若處于外循環(huán) 狀態(tài)，則繼續(xù)保持電動(dòng)閥門2開狀態(tài)進(jìn)行采熱，否則關(guān)閉電動(dòng)閥門2進(jìn)行散熱。 在防凍時(shí)段下，智能控制器7根據(jù)環(huán)境溫度采集器6提供的室外溫度進(jìn)行氣候 補(bǔ)償處理，使切換提前量隨動(dòng)室外溫度以保證不同環(huán)境溫度下在要求的時(shí)間達(dá) 到要求的室內(nèi)溫度值。當(dāng)達(dá)到所計(jì)算的切換時(shí)間時(shí)，打開電動(dòng)閥門2切換至供 熱運(yùn)行狀態(tài)；若尚未達(dá)到切換時(shí)間，則繼續(xù)運(yùn)行于防凍保溫狀態(tài)，根據(jù)回水溫 度是否低于要求值判斷這期間的閥門2開關(guān)狀態(tài)。本發(fā)明所達(dá)到的有益效果和益處是，在保證供熱安全性、舒適性的前提下， 通過分時(shí)分區(qū)域的智能調(diào)節(jié)，解決了傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)不同用熱特點(diǎn)的建筑混網(wǎng)供熱所導(dǎo)致的熱能浪費(fèi)，可節(jié)熱能20 40%左右，節(jié)電40 60%，具有十分良好 的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。節(jié)能效果明顯，供熱安全性好，適應(yīng)性強(qiáng)，適用于新 建系統(tǒng)與老系統(tǒng)改造。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。 圖l是本發(fā)明的硬件配置圖。 圖2是本發(fā)明的智能控制器軟件模塊關(guān)系圖。
具體實(shí)施方式
系統(tǒng)的組成包括熱源循環(huán)泵1，在熱用戶3 (單建筑或相同功能的熱區(qū)域)入口處設(shè)置電動(dòng)開關(guān)閥2，供回水溫度傳感器4、 5以及外界溫度傳感器6，還 包括核心單元智能控制器7。本系統(tǒng)運(yùn)行如下首先自熱源由變頻控制的循環(huán)泵供出熱水，熱水順供水管推出。電動(dòng)閥2 開。智能控制器7根據(jù)預(yù)設(shè)的供熱及防凍時(shí)間判斷此時(shí)所處狀態(tài)。在供熱時(shí)段 下，智能控制器7根據(jù)回水溫度采集器5實(shí)時(shí)提供的回水溫度Th計(jì)算計(jì)算判斷 其是否小于回水溫度設(shè)定值，若回水溫度Th低于設(shè)定值，則說明需要重新從主 干管網(wǎng)采熱進(jìn)行熱媒置換，此時(shí)打開電動(dòng)閥門2，切換至外循環(huán)狀態(tài)，采熱標(biāo)志 置l;若Th高于設(shè)定值，則根據(jù)采熱標(biāo)志判斷此時(shí)所處的循環(huán)狀態(tài)，若處于外循 環(huán)狀態(tài)，則繼續(xù)保持電動(dòng)閥門2開狀態(tài)進(jìn)行采熱，否則關(guān)閉電動(dòng)閥門2進(jìn)行散 熱。在防凍時(shí)段下，智能控制器7根據(jù)環(huán)境溫度采集器6提供的室外溫度進(jìn)行 氣候補(bǔ)償處理，使切換提前量隨動(dòng)室外溫度以保證不同環(huán)境溫度下在要求的時(shí) 間達(dá)到要求的室內(nèi)溫度值。當(dāng)達(dá)到所計(jì)算的切換時(shí)間時(shí)，打開電動(dòng)閥門2切換 至供熱運(yùn)行狀態(tài)；若尚未達(dá)到切換時(shí)間，則繼續(xù)運(yùn)行于保溫狀態(tài)，根據(jù)回水溫 度是否低于要求值執(zhí)行這期間的閥門2開關(guān)動(dòng)作。
權(quán)利要求
1.分時(shí)大溫差供熱節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，由硬件配置與軟件模塊組合而成，其中，a.硬件包括熱源循環(huán)泵(1)、在熱用戶(3)入口處設(shè)置電動(dòng)開關(guān)閥(2)、供回水溫度傳感器(4)、(5)以及外界溫度傳感器(6)和核心單元智能控制器(7)；b.本系統(tǒng)運(yùn)行如下首先自熱源由變頻控制的循環(huán)泵供出熱水，熱水順供水管推出；電動(dòng)閥(2)開；智能控制器(7)根據(jù)預(yù)設(shè)的供熱及防凍時(shí)間判斷此時(shí)所處狀態(tài)；在供熱時(shí)段下，智能控制器(7)根據(jù)回水溫度采集器(5)實(shí)時(shí)提供的回水溫度Th計(jì)算計(jì)算判斷其是否小于回水溫度設(shè)定值，若回水溫度Th低于設(shè)定值，則說明需要重新從主干管網(wǎng)采熱進(jìn)行熱媒置換，此時(shí)打開電動(dòng)閥門(2)，切換至外循環(huán)狀態(tài)，采熱標(biāo)志置(1)；若Th高于設(shè)定值，則根據(jù)采熱標(biāo)志判斷此時(shí)所處的循環(huán)狀態(tài)，若處于外循環(huán)狀態(tài)，則繼續(xù)保持電動(dòng)閥門(2)開狀態(tài)進(jìn)行采熱，否則關(guān)閉電動(dòng)閥門(2)進(jìn)行散熱；在防凍時(shí)段下，智能控制器(7)根據(jù)環(huán)境溫度采集器(6)提供的室外溫度進(jìn)行氣候補(bǔ)償處理，使切換提前量隨動(dòng)室外溫度以保證不同環(huán)境溫度下在要求的時(shí)間達(dá)到要求的室內(nèi)溫度值；當(dāng)達(dá)到所計(jì)算的切換時(shí)間時(shí)，打開電動(dòng)閥門(2)切換至供熱運(yùn)行狀態(tài)；若尚未達(dá)到切換時(shí)間，則繼續(xù)運(yùn)行于保溫狀態(tài)，根據(jù)回水溫度是否低于要求值執(zhí)行這期間的閥門(2)開關(guān)動(dòng)作。
全文摘要
分時(shí)大溫差供熱節(jié)能控制系統(tǒng)屬于建筑供熱系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域。包括硬件配置與軟件模塊組合而成系統(tǒng)。在熱用戶，即單建筑或相同功能的熱區(qū)域入口處設(shè)置電動(dòng)開關(guān)閥，監(jiān)測(cè)室外溫度Tw及供回水溫度Tg、Th，就近設(shè)置智能控制器IC。智能化的功能主要通過軟件分析計(jì)算實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明所達(dá)到的有益效果和益處是，節(jié)能效果明顯，供熱安全性好，適應(yīng)性強(qiáng)，適用于新建系統(tǒng)與老系統(tǒng)改造。
文檔編號(hào)F24D19/00GK101334190SQ20081001217
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月2日
發(fā)明者寧樹實(shí), 汪思源, 王國峰, 趙國庫, 逯占文, 馬海豐 申請(qǐng)人:大連海事大學(xué)