建筑物的供热调整系统、供热调整装置及方法.pdf

本公开提供一种建筑物的供热调整系统、供热调整装置及方法。所述供热调整装置包括模型建立模块，用于建立一包括温度和调整热负荷之间一一对应关系的模型，并通过获取模块获取建筑物的室内温度，控制模块直接从所述模型中获取与所述室内温度对应的调整热负荷，然后控制供热模块调整对所述建筑物的供应热负荷为校正热负荷，所述校正热负荷＝设计热负荷-所述调整热负荷，使所述建筑物的室内温度调整到设定温度，实现了量化调整热负荷供热，克服了现有技术中建筑物的实际供热运行的热负荷与设计热负荷相差很多，造成缺斤短两或超标排放的问题，而且便于实施、落地容易，使得供热管理升级，进入智能数控供热e时代。

权利要求书
1.  一种建筑物的供热调整方法，其特征在于，包括：
建立包括温度和调整热负荷之间一一对应关系的模型；
获取建筑物的室内温度；
从所述模型中获取与所述室内温度对应的调整热负荷；
根据校正热负荷＝设计热负荷-所述调整热负荷调整对所述建筑物的供应热负荷为所述校正热负荷，以使所述建筑物的室内温度调整到设定温度；所述设计热负荷为建筑物的室内温度由气象平均温度升高到所述设定温度需要的热量。

2.  根据权利要求1所述的供热调整方法，其特征在于，所述建立包括温度和校正热负荷之间一一对应关系的模型的步骤包括：
获取运行热负荷，所述运行热负荷为建筑物的室内温度由气象平均温度升高到获取的所述室内温度需要的热量；
根据所述设计热负荷和运行热负荷得到所述调整热负荷并建立所述调整热负荷与所述建筑物的室内温度的对应关系；所述调整热负荷＝运行热负荷-设计热负荷。

3.  根据权利要求1或2所述的供热调整方法，其特征在于，所述校正热负荷为每平方米建筑物每小时对应的热量。

4.  根据权利要求1或2所述的供热调整方法，其特征在于，所述模型中的温度包括以所述设定温度为初始值、公差为d的第一组等差数列，和以所述设定温度为初始值、公差为-d的第二组等差数列。

5.  根据权利要求4所述的供热调整方法，其特征在于，d＝1℃。

6.  根据权利要求1或2所述的供热调整装置，其特征在于，所述获取建筑物的室内温度包括：
周期性的获取建筑物室内的实时温度；
在一时间区间内，将该时间内区间内获取的所有所述实时温度求和取平均数，作为所述时间区间内建筑物的室内温度。

7.  一种建筑物的供热调整装置，与一供热模块连接，用于调整给一建筑物的供热，其特征在于，所述供热调整装置包括：
第一获取模块，用于获取建筑物的室内温度；
第二获取模块，与所述第一获取模块，用于从一温度和调整热负荷之间的一一对应关系的模型中获取与所述室内温度对应的调整热负荷；
控制模块，与所述第二获取模块和供热模块连接，用于根据校正热负荷＝设计热负荷-所述调整热负荷调整对所述建筑物的供应热负荷为所述校正热负荷，以使所述建筑物的室内温度调整到设定温度；所述设计热负荷为建筑物的室内温度由气象平均温度升高到所述设定温度需要的热量。

8.  根据权利要求7所述的供热调整装置，其特征在于，所述供热调整装置还包括模型建立模块；所述模型建立模块用于建立所述温度和调整热负荷之间的一一对应关系的模型。

9.  根据权利要求8所述的供热调整装置，其特征在于，所述模型建立模块包括：
获取单元，用于获取运行热负荷，所述运行热负荷为供热中建筑物的室内温度由气象平均温度升高到获取的所述室内温度需要的热量；
第一处理单元，与所述获取单元连接，用于根据所述设计热负荷和运行热负荷得到所述调整热负荷并建立所述调整热负荷与所述建筑物的室内温度的对应关系；所述调整热负荷＝运行热负荷-设计热负荷。

10.  根据权利要求7-9任意一项所述的供热调整装置，其特征在于，所述第一获取模块包括一温度传感器。

11.  根据权利要求10所述的供热调整装置，其特征在于，所述温度传感器为无线温度传感器或有线温度传感器，以及，所述温度传感器为接触式温度传感器或非接触式温度传感器。

12.  根据权利要求10所述的供热调整装置，其特征在于，所述温度传感器周期性的获取建筑物室内的实时温度；所述第一获取模块还包括：
第二处理单元，与所述传感器及所述第二获取模块连接，用于将该时间内区间内获取的所有所述实时温度求和取平均数，作为所述时间区间内建筑物的室内温度。

13.  根据权利要求12所述的供热调整装置，其特征在于，所述供热调整装置还包括：
工业以太网，所述温度传感器通过所述工业以太网与所述第二处理单 元通信连接。

14.  一种建筑物的供热调整系统，其特征在于，包括供热模块以及权利要求7-13任意一项所述的供热调整装置，所述供热调整装置与所述供热模块连接，用于调整所述供热模块给一建筑物的供热。

说明书建筑物的供热调整系统、供热调整装置及方法
技术领域
本公开涉及采暖供热技术领域，特别涉及一种建筑物的供热调整装置、供热调整方法及供热调整系统。
背景技术
在对建筑物进行供热时，会根据设定的室内温度，计算出设计热负荷，为了使得建筑物的温度达到所述设定温度，受管网传输效率低、换热站效率低、建筑物建筑保温差、落地门窗面积超标等诸多因素的影响，设计热负荷与实际供热运行的热负荷往往会有一定的差距。
现有技术中，会对建筑物的运行热负荷进行测试，来进行调试。但是现有热负荷的测试方法繁琐，耗时费力，费用很高，专业团队才能测试，无形中加大了供热成本。因此，很少有供热企业愿意花高昂的测试费，搞建筑物运行热负荷的测试。供热企业，只能凭经验估摸热负荷供热，造成没有量化数据，供热行业内普遍存在随意性供热现象。在实际供热运行中，如果把握不准建筑物的实际运行热负荷，就会造成缺斤短两或超标排放。
因此，供热行业首要工作就是校正建筑物的实际运行热负荷，然后按校正热负荷对建筑物供热，使建筑物的室内温度为设定温度，实现量化调整热负荷供热。
发明内容
本公开提供一种建筑物的一种建筑物的供热调整装置、供热调整方法及供热调整系统，用以解决建筑物的实际供热运行的热负荷与设计热负荷相差很多，造成缺斤短两或超标排放的问题。
为了解决上述技术问题，本公开第一方面的示例性实施例中提供一种建筑物的供热调整方法，包括：
建立包括温度和调整热负荷之间一一对应关系的模型；
获取建筑物的室内温度；
从所述模型中获取与所述室内温度对应的调整热负荷；
根据校正热负荷＝设计热负荷-所述调整热负荷调整对所述建筑物的供应热负荷为所述校正热负荷，以使所述建筑物的室内温度调整到设定温度；所述设计热负荷为建筑物的室内温度由气象平均温度升高到所述设定温度需要的热量。
在本公开的一种示例性实施例中，所述建立包括温度和校正热负荷之间一一对应关系的模型的步骤包括：
获取运行热负荷，所述运行热负荷为建筑物的室内温度由气象平均温度升高到获取的所述室内温度需要的热量；
根据所述设计热负荷和运行热负荷得到所述调整热负荷并建立所述调整热负荷与所述建筑物的室内温度的对应关系；所述调整热负荷＝运行热负荷-设计热负荷。
在本公开的一种示例性实施例中，所述校正热负荷为每平方米建筑物每小时对应的热量。
在本公开的一种示例性实施例中，所述模型中的温度包括以所述设定温度为初始值、公差为d的第一组等差数列，和以所述设定温度为初始值、公差为-d的第二组等差数列。
在本公开的一种示例性实施例中，d＝1℃。
在本公开的一种示例性实施例中，所述获取建筑物的室内温度包括：
周期性的获取建筑物室内的实时温度；
在一时间区间内，将该时间内区间内获取的所有所述实时温度求和取平均数，作为所述时间区间内建筑物的室内温度。
本公开第二方面的示例性实施例中提供一种建筑物的供热调整装置，与一供热模块连接，用于调整给一建筑物的供热，所述供热调整装置包括：
第一获取模块，用于获取建筑物的室内温度；
第二获取模块，与所述第一获取模块，用于从一温度和调整热负荷之间的一一对应关系的模型中获取与所述室内温度对应的调整热负荷；
控制模块，与所述第二获取模块和供热模块连接，用于根据校正热负 荷＝设计热负荷-所述调整热负荷调整对所述建筑物的供应热负荷为所述校正热负荷，以使所述建筑物的室内温度调整到设定温度；所述设计热负荷为建筑物的室内温度由气象平均温度升高到所述设定温度需要的热量。
在本公开的一种示例性实施例中，所述供热调整装置还包括模型建立模块；所述模型建立模块用于建立所述温度和调整热负荷之间的一一对应关系的模型。
在本公开的一种示例性实施例中，所述模型建立模块包括：
获取单元，用于获取运行热负荷，所述运行热负荷为供热中建筑物的室内温度由气象平均温度升高到获取的所述室内温度需要的热量；
第一处理单元，与所述获取单元连接，用于根据所述设计热负荷和运行热负荷得到所述调整热负荷并建立所述调整热负荷与所述建筑物的室内温度的对应关系；所述调整热负荷＝运行热负荷-设计热负荷。
在本公开的一种示例性实施例中，所述第一获取模块包括一温度传感器。
在本公开的一种示例性实施例中，所述温度传感器为无线温度传感器或有线温度传感器，以及，所述温度传感器为接触式温度传感器或非接触式温度传感器。
在本公开的一种示例性实施例中，所述温度传感器周期性的获取建筑物室内的实时温度；所述第一获取模块还包括：
第二处理单元，与所述传感器及所述第二获取模块连接，用于将该时间内区间内获取的所有所述实时温度求和取平均数，作为所述时间区间内建筑物的室内温度。
在本公开的一种示例性实施例中，所述供热调整装置还包括：
工业以太网，所述温度传感器通过所述工业以太网与所述第二处理单元通信连接。
本公开第三方面的示例性实施例中提供一种建筑物的供热调整系统，其包括供热模块以及上述任意一种的供热调整装置，所述供热调整装置与所述供热模块连接，用于调整所述供热模块给一建筑物的供热。
本公开示例性实施例中的技术方案的部分有益效果如下：
上述技术方案中，通过建立包括温度和调整热负荷之间一一对应关系 的模型，并获取建筑物的室内温度，从而能够直接从所述模型中获取与所述室内温度对应的调整热负荷，然后调整对所述建筑物的供应热负荷为校正热负荷，所述校正热负荷＝设计热负荷-所述调整热负荷，使所述建筑物的室内温度调整到设定温度，实现了量化调整热负荷供热，克服了现有技术中建筑物的实际供热运行的热负荷与设计热负荷相差很多，造成缺斤短两或超标排放的问题，而且便于实施、落地容易。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1表示本公开示例性实施例中供热调整装置的组成框图；
图2表示本公开示例性实施例中供热调整方法的流程图；
图3A以及图3B为本公开示例性实施例中部分实验数据图表。
附图标记说明
1        供热调整装置
2        模型建立模块
20       获取单元
21       第一处理单元
3        模型
4        第一获取模块
40       温度传感器
41       第二处理单元
5        第二获取模块
6        供热模块
7        控制模块
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的结构、部件、步骤、方法等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、部件或者操作以避免模糊本公开的各方面。
本示例性实施例中首先提供了一种建筑物的供热调整装置及供热调整方法，从而能够实现量化调整热负荷供热。所述供热调整装置可以包括第一获取模块、第二获取模块、模型建立模块以及控制模块。模型建立模块用于建立一包括温度和调整热负荷之间一一对应关系的模型。温度和调整热负荷之间一一对应关系的模型也可以预先建立，则无需设置模型建立模块。通过第一获取模块可以获取建筑物的室内温度，控制模块与供热模块连接，可以根据第二获取模块直接从所述模型中获取的与建筑物室内温度对应的调整热负荷控制供热模块调整对所述建筑物的供应热负荷为校正热负荷，所述校正热负荷＝设计热负荷-所述调整热负荷(所述设计热负荷为理想状态下，建筑物的室内温度由气象平均温度升高到设定温度需要的热量)，使所述建筑物的室内温度调整到设定温度，例如18℃，从而可以实现量化调整热负荷供热，克服现有技术中建筑物的实际供热运行的热负荷与设计热负荷相差很多，造成缺斤短两或超标排放的问题，而且便于实施、落地容易。
为了提高本示例实施方式中技术方案的通用性，可以设置所述校正热负荷为每平方米建筑物每小时对应的热量，不受建筑物的实际面积以及供热时间限制。则所述设计热负荷也为每平方米建筑物的室内温度由气象平均温度升高到设定温度每小时需要的热量。
在实际应用过程中，也可以对本示例实施方式中的技术方案进一步精 细化，如：设置所述校正热负荷为每平方米建筑物每半小时对应的热量，不受建筑物的实际面积以及供热时间限制。则所述设计热负荷也为每平方米建筑物的室内温度由气象平均温度升高到设定温度每半小时需要的热量等等。
下面将结合附图和示例性实施例，对本示例实施方式中作进一步详细描述，但其并不用来限制本公开的范围。
如图1所示，本示例性实施例中建筑物的供热调整装置1与供热模块6连接，供热调整装置1包括模型建立模块2、第一获取模块4、第二获取模块5以及控制模块7。模型建立模块2用于建立包括温度和调整热负荷之间一一对应关系的模型3。第一获取模块4用于获取建筑物的室内温度。第二获取模块5与模型3和第一获取模块4连接，用于从模型3中获取与所述室内温度对应的调整热负荷。控制模块7与第二获取模块5和供热模块6连接，用于控制供热模块6调整对建筑物的供应热负荷为校正热负荷，所述校正热负荷＝设计热负荷-所述调整热负荷，使所述建筑物的室内温度调整到设定温度，从而实现量化调整热负荷供热。
所述设计热负荷为理想状态下，建筑物的室内温度由气象平均温度升高到设定温度需要的热量，可以通过计算得到。其中，气象平均温度可以为室外气象最高温度与最低温度的平均值。
相应地，如图2所示，本公开示例性实施例中建筑物的供热调整方法可以包括：
建立包括温度和调整热负荷之间一一对应关系的模型；
获取建筑物的室内温度；
从所述模型中获取与所述室内温度对应的调整热负荷；
调整对所述建筑物的供应热负荷为校正热负荷，所述校正热负荷＝设计热负荷-所述调整热负荷，使所述建筑物的室内温度调整到设定温度，所述设计热负荷为建筑物的室内温度由气象平均温度升高到设定温度需要的热量。
上述技术方案中，通过建立包括温度和调整热负荷之间一一对应关系的模型，并回传建筑物的室内温度，从而能够直接从所述模型中获取与所述室内温度对应的调整热负荷，然后调整对所述建筑物的供应热负荷为校 正热负荷，使所述建筑物的室内温度调整到设定温度，实现了量化调整热负荷供热，克服了现有技术中建筑物的实际供热运行的热负荷与设计热负荷相差很多，造成缺斤短两或超标排放的问题，而且在后续调整过程中仅需获取建筑物室内温度，因此便于实施、落地容易。
其中，所述校正热负荷可以为每平方米建筑物每小时对应的热量。模型3中的温度包括以所述设定温度为初始值、公差为d的第一组等差数列，和以所述设定温度为初始值、公差为-d的第二组等差数列，例如，d可以为1℃、0.5℃、0.1℃等等。以d＝1℃为例，当所述设定温度为18℃时，模型3中的温度包括……15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃……。
第一获取模块4可以包括温度传感器40和第二处理单元41。温度传感器40每一个小时获取60次建筑物室内的实时温度(即每分钟获取一次)，第二处理单元41与温度传感器40连接，把建筑物室内24小时的实时温度求和取平均数，作为当天建筑物的室内温度。然后在之后的供热中，控制模块7以所述室内温度为基准，对供热模块6的供热负荷进行调整，调整为校正热负荷。所述温度传感器为无线温度传感器或有线温度传感器，以及，所述温度传感器为接触式温度传感器或非接触式温度传感器，本示例实施方式中对此不做特殊限定。此外，所述供热调整装置还可以包括工业以太网，所述温度传感器通过所述工业以太网与所述第二处理单元通信连接。
当然，温度传感器40也可以一分钟获取60次建筑物室内的实时温度，第二处理单元41，与温度传感器40连接，把建筑物室内1小时的实时温度求和取平均数，作为本小时建筑物的室内温度。然后在之后的供热中，控制模块7以所述室内温度为基准，对供热模块6的供热负荷进行调整，调整为校正热负荷。也就是说，对供热模块6的供热热负荷调整频率可以根据实际需求来设定，并不具体限定。
本公开的技术方案中，模型3的建立是一个很关键的步骤，这个步骤的主要目的是确定与室内温度对应的调整热负荷。
在一个具体的实施方式中，模型3中的调整负荷可以根据以下公式计算：调整热负荷＝运行热负荷-设计热负荷。设计热负荷为已知值，则，模型建立模块2包括获取单元20和第一处理单元21。获取单元20用于获取 运行热负荷，所述运行热负荷为实际供热中建筑物的室内温度由气象平均温度升高到获取的所述室内温度需要的热量。第一处理单元21与所述获取单元20连接，用于根据所述设计热负荷和运行热负荷得到所述调整热负荷，具体的，调整热负荷＝运行热负荷-设计热负荷。对应的，建立包括温度和校正热负荷之间一一对应关系的模型的步骤包括：
获取供热中所述建筑物的室内温度由气象平均温度升高到获取的所述室内温度对应的运行热负荷；
根据所述运行热负荷和设计热负荷得到所述调整热负荷，具体的，所述调整热负荷＝运行热负荷-设计热负荷。
在一个具体的实施方式中，获取两个建筑物的室内温度，每一个小时取60次室内的实时温度，把24小时室内的实时温度求和取平均数，作为当天供热的室内温度，具体数据附图3A以及附图3B表格中所示。
在另一个具体的实施方式中，以气象平均温度为-5℃，建筑物的供热面积为100万m2，设定温度为18℃，设计热负荷为55w/m2。建立的模型3中温度和调整热负荷之间的一一对应关系参加下表所示：
供热室内温度(℃)15161718192021实际供热的运行热负荷W/M245.848.951.95558.161.164.2调整热负荷W/M2-9.2-6.1-3.10.03.16.19.2校正热负荷W/M264.261.158.155.051.948.945.8
其中，调整热负荷＝运行热负荷-设计热负荷，校正热负荷＝设计热负荷-调整热负荷。
如果：1.室内温度回传系统室内温度回传系统显示温度为15℃，说明：设计热负荷小9.2w/m2；
如果：2.室内温度回传系统室内温度回传系统显示温度为16℃，说明：设计热负荷小6.1w/m2；
如果：3.室内温度回传系统室内温度回传系统显示温度为17℃，说明：设计热负荷小3.1w/m2；
如果：4.室内温度回传系统室内温度回传系统显示温度为18℃，说明： 设计热负荷55±0w/m2；
如果：5.室内温度回传系统室内温度回传系统显示温度为19℃，说明：设计热负荷大3.1w/m2；
如果：6.室内温度回传系统室内温度回传系统显示温度为20℃，说明：设计热负荷大6.1w/m2；
如果：7.室内温度回传系统室内温度回传系统显示温度为21℃，说明：设计热负荷大9.2w/m2。
上述实施方式中，只是以设定温度为18℃为例来具体介绍模型3的建立过程(本模型便于理解文字叙述)。
在实际应用过程中，可以根据设定的温度，计算对应的设计热负荷，并获取实际供热中不同的室内温度对应的运行负荷，根据所述设计热负荷和运行负荷计算与所述室内温度对应的调整负荷，建立对应的模型3。
当供热气象温度最高0℃，最低-10℃，供热建筑物的供热面积为100万m2，设计热负荷55w/m2，则室内温度为18℃时，整个建筑物24小时需要供给多少GJ的热量的计算过程为：
首先，计算气象平均温度：
1.最高温度0℃，最低-10℃
2.数学公式：
平均温度＝(最高温度℃+最低温度℃)2；即：
(0℃+(-10)℃)/2＝-5℃
然后，计算每100万平方米建筑物每小时的设计热负荷
设计采暖热负荷公式：Q＝q×A
Q：集中供热采暖设计热负荷(单位W)
q：采暖综合热指标(单位W/m2)
A：集中供热面积：(单位m2)
Q＝q×A＝1000000m2×55W/m2＝5.5×107W/h
最后，每100万平方米建筑物每小时对应的GJ设计热负荷
Qmax＝55W×1000000m2＝5.5×107W/m2
100万平方米每小时设计热负荷＝1.98×102GJ
将1.98×102GJ代入下列公式：
Q＝Qmax(tn-t’w)/(tn-t’w)，其中，tn为上述设定温度18℃；t’w为气象平均温度，本示例性实施例中，其为5℃；tw为室外采暖供热计算温度，是区域供热设计规定值，本示例实施方式中，其为20℃。
则Q＝1.98×102GJ×(18℃-(-5)℃)/(18℃-20℃)＝121GJ
根据需要，本领域技术人员可以根据上述计算公式计算出，在室内温度为设定温度时，理想状态下，整个建筑物24小时供热需要多少GJ的设计热量。进而，根据结合从上述模型中获取的调整热负荷，即可获取准确的校正热负荷。
本公开的技术方案中，通过建立包括温度和调整热负荷之间一一对应关系的模型，并获取建筑物的室内温度，从而能够直接从所述模型中获取与所述室内温度对应的调整热负荷，然后调整对所述建筑物的供应热负荷为校正热负荷，所述校正热负荷＝设计热负荷-所述调整热负荷，使所述建筑物的室内温度调整到设定温度，实现了量化调整热负荷供热，克服了现有技术中建筑物的实际供热运行的热负荷与设计热负荷相差很多，造成缺斤短两或超标排放的问题，而且便于实施、落地容易，使得供热管理升级，进入智能数控供热e时代。
进一步的，本示例实施方式中还提供了一种建筑物的供热调整系统，其包括供热模块以及上述任意一种的供热调整装置，所述供热调整装置与所述供热模块连接，用于调整所述供热模块给一建筑物的供热。
以上所述仅是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本公开的保护范围。