分时大温差供热节能控制系统.pdf

分时大温差供热节能控制系统属于建筑供热系统控制技术领域。包括硬件配置与软件模块组合而成系统。在热用户，即单建筑或相同功能的热区域入口处设置电动开关阀，监测室外温度Tw及供回水温度Tg、Th，就近设置智能控制器IC。智能化的功能主要通过软件分析计算实现。本发明所达到的有益效果和益处是，节能效果明显，供热安全性好，适应性强，适用于新建系统与老系统改造。

1.  分时大温差供热节能控制系统，其特征在于，由硬件配置与软件模块组合而成，其中，
a.硬件包括：热源循环泵(1)、在热用户(3)入口处设置电动开关阀(2)、供回水温度传感器(4)、(5)以及外界温度传感器(6)和核心单元智能控制器(7)；
b.本系统运行如下：
首先自热源由变频控制的循环泵供出热水，热水顺供水管推出；电动阀(2)开；智能控制器(7)根据预设的供热及防冻时间判断此时所处状态；在供热时段下，智能控制器(7)根据回水温度采集器(5)实时提供的回水温度T_h计算计算判断其是否小于回水温度设定值，若回水温度T_h低于设定值，则说明需要重新从主干管网采热进行热媒置换，此时打开电动阀门(2)，切换至外循环状态，采热标志置(1)；若T_h高于设定值，则根据采热标志判断此时所处的循环状态，若处于外循环状态，则继续保持电动阀门(2)开状态进行采热，否则关闭电动阀门(2)进行散热；在防冻时段下，智能控制器(7)根据环境温度采集器(6)提供的室外温度进行气候补偿处理，使切换提前量随动室外温度以保证不同环境温度下在要求的时间达到要求的室内温度值；当达到所计算的切换时间时，打开电动阀门(2)切换至供热运行状态；若尚未达到切换时间，则继续运行于保温状态，根据回水温度是否低于要求值执行这期间的阀门(2)开关动作。

分时大温差供热节能控制系统
技术领域
本发明属于建筑供热系统控制技术领域。主要针对传统的供热方式下，尤其是对高校、企事业单位、大型工厂等混网用热场所，因为不同的热用户在不同时段因不需用热，却又无法调节的情况，以及大流量小温差的供热低效率现状，而提出的一种分时大温差供热节能系统。通过提供具体的施力点，将目前运行状况下的巨大节能空间，转化为显著的节能现实。包括硬件配置与软件模块组合而成系统。
背景技术
现有技术对待混置在同一供热区域内的各种不同用热特性的建筑，统一实行24小时连续供热，这就导致具有分时段用热特性的建筑在非用热时段浪费大量热能；以及供热过程中的大流量和小温差(10度左右)且回水温度偏高；难以避免的热力失衡形成近热远冷。
发明内容
本发明的目的就是提供一种解决“分时分区供热调节，和小温差与大流量”问题的分时大温差供热节能控制系统，求得实现消除和改善一系列相关问题的目的。将目前运行状况下的巨大节能空间，通过具体的施力点，转化为显著的节能现实。
本发明的技术解决方案是，通过对供热系统硬件进行改造，主要包括电动开关阀、室外温度传感器、供回水温度传感器及智能控制器等；软件与方法内置于智能控制器内。针对大量建筑群与热用户具有分时段用热的特性，提出按需分时供热以减少浪费，大温差输配以提升效率，气候补偿防冻安全，智能切换适时舒适等方法进行热量调节。
本发明的硬件配置是在热用户，即单建筑或相同功能的热区域入口处设置电动开关阀，监测室外温度Tw及供回水温度Tg、Th，就近设置智能控制器IC。智能化的功能主要通过软件分析计算实现。
结合图1所示其组成包括：热源循环泵1，在热用户3入口处设置电动开关阀2，供回水温度传感器4、5以及外界温度传感器6，还包括核心单元智能控制器7。
本发明的主要外在表现为：
(1)按需分时供热：该控制器可自动按照预设的时间表，将电动开关阀置于“开”或“关”的状态，实现供热起停。
(2)调节大温差输配：即使在供热时段内，当供回水温差小于预定值时，将电动开关阀置于“关”状态，输配过程处于暂时停顿状态。
(3)气候补偿防冻安全：在防冻运行时，根据室外温度，动态调整回水温度，适时将电动开关阀置于“开”的状态，防止管路冻损。
(4)智能模式切换：为保证供热及时与舒适，结合室外温度气候补偿调节由防冻时段转为供热时段的时间提前量。
对电动开关阀的智能pang-pang控制：是以节能为出发点，兼顾了供热的安全性、可靠性、舒适性及成本约束。之所以系统中选用电动开关阀，是基于供热的特点——即将热量输送到末端，始终需要有满足设计要求的一定的流量和流速。以简单可靠的“pang-pang”控制为基础，即打开阀门就需开足，关闭阀门则直接关死；并对其进行智能改造；同时通过加大供回水温差，提升输配能效。
本系统运行如下：
首先自热源由变频控制的循环泵供出热水，热水顺供水管推出。电动阀2开。智能控制器7根据预设的供热及防冻时间判断此时所处状态。在供热时段下，智能控制器7根据回水温度采集器5实时提供的回水温度T_h计算判断其是否小于回水温度设定值，若回水温度T_h低于设定值，则说明需要重新从主干管网采热进行热媒置换，此时打开电动阀门2，切换至外循环状态，采热标志置1；若T_h高于设定值，则根据采热标志判断此时所处的循环状态，若处于外循环状态，则继续保持电动阀门2开状态进行采热，否则关闭电动阀门2进行散热。在防冻时段下，智能控制器7根据环境温度采集器6提供的室外温度进行气候补偿处理，使切换提前量随动室外温度以保证不同环境温度下在要求的时间达到要求的室内温度值。当达到所计算的切换时间时，打开电动阀门2切换至供热运行状态；若尚未达到切换时间，则继续运行于防冻保温状态，根据回水温度是否低于要求值判断这期间的阀门2开关状态。
本发明所达到的有益效果和益处是，在保证供热安全性、舒适性的前提下，通过分时分区域的智能调节，解决了传统供热系统不同用热特点的建筑混网供热所导致的热能浪费，可节热能20～40％左右，节电40～60％，具有十分良好的经济效益和环境效益。节能效果明显，供热安全性好，适应性强，适用于新建系统与老系统改造。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明的硬件配置图。
图2是本发明的智能控制器软件模块关系图。
具体实施方式
系统的组成包括：热源循环泵1，在热用户3(单建筑或相同功能的热区域)入口处设置电动开关阀2，供回水温度传感器4、5以及外界温度传感器6，还包括核心单元智能控制器7。
本系统运行如下：
首先自热源由变频控制的循环泵供出热水，热水顺供水管推出。电动阀2开。智能控制器7根据预设的供热及防冻时间判断此时所处状态。在供热时段下，智能控制器7根据回水温度采集器5实时提供的回水温度T_h计算计算判断其是否小于回水温度设定值，若回水温度T_h低于设定值，则说明需要重新从主干管网采热进行热媒置换，此时打开电动阀门2，切换至外循环状态，采热标志置1；若T_h高于设定值，则根据采热标志判断此时所处的循环状态，若处于外循环状态，则继续保持电动阀门2开状态进行采热，否则关闭电动阀门2进行散热。在防冻时段下，智能控制器7根据环境温度采集器6提供的室外温度进行气候补偿处理，使切换提前量随动室外温度以保证不同环境温度下在要求的时间达到要求的室内温度值。当达到所计算的切换时间时，打开电动阀门2切换至供热运行状态；若尚未达到切换时间，则继续运行于保温状态，根据回水温度是否低于要求值执行这期间的阀门2开关动作。