一種供熱管網(wǎng)水力平衡自動調(diào)節(jié)方法
【專利摘要】一種供熱管網(wǎng)水力平衡自動調(diào)節(jié)方法。它是將無線室內(nèi)溫度采集器、樓頭供回水溫度傳感器、回水管線上的電動調(diào)節(jié)閥與計(jì)算機(jī)控制單元相連，計(jì)算機(jī)控制單元根據(jù)采集的數(shù)據(jù)結(jié)合操作人員設(shè)置的目標(biāo)室內(nèi)溫度、各用戶室內(nèi)的暖氣片面積、室外溫度等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而控制回水管線上的電動調(diào)節(jié)閥進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，并每隔一段時(shí)間對調(diào)節(jié)結(jié)果進(jìn)行反饋，從而實(shí)現(xiàn)對整個(gè)供熱系統(tǒng)的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。該方法減輕了工作人員的勞動強(qiáng)度，且以用戶室內(nèi)溫度為目標(biāo)，調(diào)節(jié)效果直觀可靠。
【專利說明】一種供熱管網(wǎng)水力平衡自動調(diào)節(jié)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種供熱管網(wǎng)水力平衡自動調(diào)節(jié)方法，尤其涉及一種通過研究改變回水溫度進(jìn)而調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的水力平衡自動調(diào)節(jié)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著節(jié)能要求、室溫達(dá)標(biāo)要求和供暖精細(xì)化管理要求的進(jìn)一步提高，對熱網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)科學(xué)性、合理性的需求愈來愈強(qiáng)烈，用戶室內(nèi)溫度18±2°C是供暖工作的標(biāo)準(zhǔn)，而由于距離熱源遠(yuǎn)近程度、居民住宅新舊程度、保溫效果的不同，部分用戶室內(nèi)溫度并不能完全滿足供暖標(biāo)準(zhǔn)。水力工況失調(diào)現(xiàn)象在供熱管網(wǎng)中普遍存在，經(jīng)常造成近端過熱，遠(yuǎn)端過冷的狀況，不但降低了供熱系統(tǒng)的效率而且惡化了供熱質(zhì)量，同時(shí)，能耗和運(yùn)行費(fèi)用也大幅度增加。
[0003]在沒有流量計(jì)的情況下，一般通過設(shè)置在不同區(qū)域內(nèi)的室溫監(jiān)測表反饋回來的室內(nèi)溫度情況逐級調(diào)節(jié)支線閥門和樓頭閥門的開度大小，從而逐步地調(diào)節(jié)支線水力平衡，這種調(diào)節(jié)方式只參考室內(nèi)溫度一個(gè)數(shù)據(jù)，無法實(shí)現(xiàn)熱量的“按需調(diào)節(jié)”，且需要對每個(gè)閥門進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，效果滯后，費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)人工且多耗能量，有時(shí)即便多次調(diào)節(jié)依然無法實(shí)現(xiàn)平衡。鑒于此，為了能對供熱管網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)、有效的調(diào)節(jié)，并且能使操作人員從繁重的人工調(diào)節(jié)勞動中解放出來，迫切需要一種能以用戶室內(nèi)溫度為目標(biāo)并且操作簡便的供熱管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決在沒有流量計(jì)的情況下通過室內(nèi)溫度情況進(jìn)行手動調(diào)節(jié)方法的不足，并且能夠?qū)崿F(xiàn)熱量的“按需調(diào)節(jié)”，本發(fā)明提供一種通過改變回水溫度進(jìn)而調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的水力平衡自動調(diào)節(jié)方法，該方法能對整個(gè)水力工況進(jìn)行科學(xué)計(jì)算并且大量減少了人工參與，操作人員只需設(shè)置用戶室內(nèi)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)溫度便可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度的自動調(diào)節(jié)。
[0005]供熱管網(wǎng)水力平衡自動調(diào)節(jié)方法主要包括以下幾個(gè)步驟:
[0006]A.在用戶室內(nèi)裝有無線室內(nèi)溫度采集器，在樓頭供回水管線上裝有供回水溫度傳感器，在樓頭回水管線上裝有電動調(diào)節(jié)閥，在控制室內(nèi)裝有計(jì)算機(jī)控制單元，采集器、傳感器、電動調(diào)節(jié)閥都與計(jì)算機(jī)控制單元相連；
[0007]B.用戶在計(jì)算機(jī)控制單元上輸入各熱用戶暖氣片的面積等參數(shù)并且設(shè)置目標(biāo)室內(nèi)溫度，每隔一段時(shí)間室內(nèi)溫度和供回水溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧?，將用戶室?nèi)溫度與設(shè)定的目標(biāo)溫度相比，如果用戶室內(nèi)溫度與設(shè)定的目標(biāo)室內(nèi)溫度誤差較大，進(jìn)入步驟C，否則繼續(xù)步驟B ；
[0008]C.計(jì)算機(jī)控制單元將依據(jù)樓頭供回水溫度、暖氣片的面積、室內(nèi)外溫度等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得出樓頭目標(biāo)回水溫度，回水溫度計(jì)算方法如下:
[0009](I)首先依據(jù)公式I計(jì)算暖氣片的傳熱系數(shù):
[0010]K = ((tg+th)/2-ts)°.298* 2.503*1.1(公式 I)[0011]公式I中，K為暖氣片傳熱系數(shù)，tg為樓頭供水溫度，th為樓頭回水溫度，ts為用戶室內(nèi)溫度，0.298,2.503、1.1依據(jù)暖氣片的型號的不同會有所變化；
[0012] (2)然后依據(jù)公式2計(jì)算暖氣片的散熱量:
[0013]Q = ((tg+th) /2-ts) *S*K(公式 2)
[0014]公式2中，Q為暖氣片的散熱量，K為暖氣片傳熱系數(shù)，tg為樓頭供水溫度，th為樓頭回水溫度，ts為用戶室內(nèi)溫度，S是暖氣片的面積；
[0015](3)然后依據(jù)公式3計(jì)算目標(biāo)散熱量:
[0016]Qm = (tm_tw) / (ts_tw) *Q(公式 3)
[0017]公式3式中，Qm為目標(biāo)散熱量，tm為目標(biāo)室內(nèi)溫度，tw為室外溫度，ts為用戶室內(nèi)溫度，Q為暖氣片的散熱量；
[0018](4)最后依據(jù)公式4計(jì)算目標(biāo)回水溫度:
[0019]T = 2*Qm/S/K+2*tm_tg(公式 4)
[0020]公式4中，T是目標(biāo)回水溫度，Qffl為目標(biāo)散熱量，S是暖氣片面積，K是暖氣片傳熱系數(shù)，tm為目標(biāo)室內(nèi)溫度，tg為樓頭供水溫度；
[0021]D.將步驟C中計(jì)算出的樓頭目標(biāo)回水溫度與實(shí)時(shí)回水溫度對比，得出電磁閥的開度信息，將控制信號傳輸?shù)诫妱诱{(diào)節(jié)閥上進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，然后跳轉(zhuǎn)到步驟A。
[0022]本發(fā)明的有益效果是，操作人員只需進(jìn)行簡單的參數(shù)設(shè)置，無需多次手動調(diào)節(jié)閥門，減輕人員勞動負(fù)擔(dān)，而且采用科學(xué)的調(diào)節(jié)方法，以用戶室內(nèi)溫度為目標(biāo)，調(diào)節(jié)效果直觀可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是供熱管網(wǎng)水力平衡自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖2是供熱管網(wǎng)水力平衡自動調(diào)節(jié)方法流程圖。
[0025]圖中1.是回水管線，2.是供水管線，3.是供水溫度傳感器，4.是回水溫度傳感器，
5.是電動調(diào)節(jié)閥，6.是供水溫度傳感器與計(jì)算機(jī)控制單元連接線，7.是回水溫度傳感器與計(jì)算機(jī)控制單元連接線，8.是電動調(diào)節(jié)閥與計(jì)算機(jī)控制單元連接線，9.是熱用戶。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0027]圖1假設(shè)是某個(gè)小區(qū)的供暖示意圖，該圖將整個(gè)小區(qū)抽象成3個(gè)熱用戶，在每個(gè)熱用戶的進(jìn)水管線和回水管線上裝有溫度傳感器，在回水管線上裝有電動調(diào)節(jié)閥，同時(shí)，每個(gè)房間內(nèi)裝有無線室溫采集器，通過無線信號傳輸?shù)接?jì)算機(jī)控制單元。
[0028]調(diào)節(jié)開始，操作人員需要統(tǒng)計(jì)每個(gè)熱用戶的暖氣片的面積，并輸入到計(jì)算機(jī)控制單元上，然后設(shè)置好熱用戶的室內(nèi)溫度。
[0029]計(jì)算機(jī)控制單元接收無線室內(nèi)傳感器傳回的室內(nèi)溫度信息，并自動計(jì)算熱用戶的平均室內(nèi)溫度，結(jié)合傳回的供回水溫度傳感器的供回水溫度信息和室外天氣溫度信息根據(jù)提供的回水溫度計(jì)算方法計(jì)算出目標(biāo)回水溫度，然后計(jì)算機(jī)控制單元控制電動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)回水流量使實(shí)際回水溫度達(dá)到目標(biāo)回水溫度，并經(jīng)過多次反饋調(diào)節(jié)使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到供暖平衡。
【權(quán)利要求】
1.一種供熱管網(wǎng)水力平衡自動調(diào)節(jié)方法其特征在于，包括如下步驟: A.在用戶室內(nèi)裝有無線室內(nèi)溫度采集器，在樓頭供回水管線上裝有供回水溫度傳感器，在樓頭回水管線上裝有電動調(diào)節(jié)閥，在控制室內(nèi)裝有計(jì)算機(jī)控制單元，采集器、傳感器、電動調(diào)節(jié)閥都與計(jì)算機(jī)控制單元相連； B.用戶在計(jì)算機(jī)控制單元上輸入各熱用戶暖氣片的面積等參數(shù)并且設(shè)置目標(biāo)室內(nèi)溫度，每隔一段時(shí)間室內(nèi)溫度和供回水溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂茊卧?，將用戶室?nèi)溫度與設(shè)定的目標(biāo)溫度相比，如果用戶室內(nèi)溫度與設(shè)定的目標(biāo)室內(nèi)溫度誤差較大，進(jìn)入步驟C，否則繼續(xù)步驟B ； C.計(jì)算機(jī)控制單元將依據(jù)樓頭供回水溫度、暖氣片的面積、室內(nèi)外溫度等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得出樓頭目標(biāo)回水溫度，回水溫度計(jì)算方法如下: (1)首先依據(jù)公式I計(jì)算暖氣片的傳熱系數(shù):
K = ((tg+th)/2-ts)°.298* 2.503*1.1(公式 I) 公式I中，K為暖氣片傳熱系數(shù)，tg為樓頭供水溫度，th為樓頭回水溫度，％為用戶室內(nèi)溫度，0.298,2.503、1.1依據(jù)暖氣片的型號的不同會有所變化； (2)然后依據(jù)公式2計(jì)算暖氣片的散熱量: Q = ((tg+th) /2-ts) *S*K(公式 2) 公式2中，Q為暖氣片的散熱量，K為暖氣片傳熱系數(shù)，tg為樓頭供水溫度，th為樓頭回水溫度，ts為用戶室內(nèi)溫度，S是暖氣片的面積； (3)依據(jù)公式3計(jì)算目標(biāo)散熱量: Qm = (tm-tw) / (ts-tw) *Q(公式 3) 公式3式中，Qm為目標(biāo)散熱量，tm為目標(biāo)室內(nèi)溫度，tw為室外溫度，ts為用戶室內(nèi)溫度，Q為暖氣片的散熱量； (4)最后依據(jù)公式4計(jì)算目標(biāo)回水溫度: T = 2*Qm/S/K+2*tm-tg(公式 4) 公式4中，T是目標(biāo)回水溫度，Qm為目標(biāo)散熱量，S是暖氣片面積，K是暖氣片傳熱系數(shù)，tm為目標(biāo)室內(nèi)溫度，tg為樓頭供水溫度； D.將步驟C中計(jì)算 出的樓頭目標(biāo)回水溫度與實(shí)時(shí)回水溫度對比，得出電磁閥的開度信息，將控制信號傳輸?shù)诫妱诱{(diào)節(jié)閥上進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，然后跳轉(zhuǎn)到步驟A。
【文檔編號】F24D19/10GK103925641SQ201410175438
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】李克文, 劉璐, 王義龍 申請人:中國石油大學(xué)(華東)