CN101196311B - 一种供暖系统控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种供暖系统控制装置，其特征在于包括以下部分：锅炉、锅炉控制器、控制器、板式换热器、一次循环水泵、一次变频水泵、室外温度变送器、室内温度变送器、无线模块、二次供水温度变送器、二次回水温度变送器、二次流量计、一次流量计和锅炉回水总管温度变送器，所述的控制器通过无线模块与室内温度变送器无线连接；所述的控制器由工控机、可编程逻辑控制器和采集模块组成。本发明的优点是能够在保证供暖品质、锅炉安全运行和延长锅炉使用寿命的前提下，节省热能(燃气)和电能，节电率为50％以上，节能(燃气)率为15％以上。

Description

一种供暖系统控制装置
技术领域
本发明涉及一种供暖系统控制装置。
背景技术
目前，供暖系统控制设备主要采用的现有技术有：(1)采用电动两通调节阀调整进入换热器的流量，此技术在节省热能(燃气)的同时节省电能，但此技术的应用，降低了锅炉的使用寿命同时影响锅炉安全运行，因为此技术一方面不能保证锅炉回水温度在烟气露点温度以上，锅炉尾部受热面会产生冷凝水腐蚀锅炉；另一方面，由于锅炉是在变流量情况下运行，局部会产生热偏差，容易导致爆管事故的发生。(2)采用电动三通调节阀调整进入换热器的流量，此技术可节省热能(燃气)但不能节省电能。(3)采用有线的方式采集室内温度且只起显示作用，不参与系统控制，供暖运行时室内温度不稳定。(4)采用反馈调节系统，控制装置根据二次供水温度实时值和设定值产生的偏差进行调节，从偏差的产生到偏差的消除需遍历整个反馈环路，产生调节作用去抵消干扰作用的影响又需要一些时间，调节作用总是落后于干扰作用，不能达到及时的调节。(5)通过调节一次流量来控制二次供水温度，但由于室外温度是间接参数，因此它不能及时体现用户负荷的变化，因此经常会出现室内温度过高或过低的现象，从而浪费能源，影响供暖品质。此外，目前的供暖系统控制设备采用的现有技术还存在着不能实时进行热计量、电计量等缺点。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述已有技术的不足之处，提出一种供暖系统控制装置，它能够在保证供暖品质、锅炉安全运行和延长锅炉使用寿命的前提下，节省热能(燃气)和电能。
本发明一种供暖系统控制装置由锅炉、锅炉控制器、控制器、板式换热器、一次循环水泵、一次变频水泵、室外温度变送器、室内温度变送器、无线模块、二次供水温度变送器、二次回水温度变送器、二次流量计、一次流量计、锅炉回水总管温度变送器组成，所述的控制器通过屏蔽电缆分别与锅炉控制器、锅炉回水总管温度变送器、一次变频水泵、一次流量计、板式换热器、二次供水温度变送器、二次回水温度变送器、二次流量计和室外温度变送器连接；所述的控制器通过无线模块与室内温度变送器无线连接；所述的控制器由工控机、可编程逻辑控制器和采集模块组成。控制器通过有线和无线方式将室外温度变送器、室内温度变送器、无线模块、二次供水温度变送器、二次回水温度变送器、二次流量计、一次流量计、锅炉回水总管温度变送器的数据采集到控制器中，控制器再经过逻辑运算后，发出指令控制一次变频水泵的变频器和燃烧机。
本发明的优点是能够在保证供暖品质、锅炉安全运行和延长锅炉使用寿命的前提下，节省热能(燃气)和电能，节电率为50％以上，节能(燃气)率为15％以上。
附图说明
图1是本发明所述一种供暖系统控制装置的原理图
图中虚线为屏蔽电缆线，实线为管道线。
图2是本发明所述一种供暖系统控制装置的控制器的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施方式对本发明所述的一种供暖系统控制装置作进一步详细的说明。如图1所示，本发明一种供暖系统控制装置由锅炉1、锅炉控制器14、控制器9、板式换热器5、一次循环水泵2、一次变频水泵3、室外温度变送器10、室内温度变送器11、无线模块13、二次供水温度变送器6、二次回水温度变送器7、二次流量计8、一次流量计4、锅炉回水总管温度变送器12组成，所述的控制器9通过屏蔽电缆分别与锅炉控制器14、锅炉回水总管温度变送器12、一次变频水泵3、一次流量计4、板式换热器5、二次供水温度变送器6、二次回水温度变送器7、二次流量计8和室外温度变送器10连接；所述的控制器9通过无线模块13与室内温度变送器11无线连接；所述的控制器9由工控机15、可编程逻辑控制器16和采集模块17组成。
在供暖系统平衡时，室内温度变送器11和二次供水温度变送器6均处于相对平衡状态。当室外温度变送器10发生变化，破坏了系统的平衡状态时，调节系统便开始了调节过程。
当室外温度变送器10降低时，建筑物耗热量增加，二次系统回水温度变送器7降低，控制器9根据预先设定好的供暖曲线自动升高二次供水温度变送器6的设定值。控制器9中的前馈调节程序会根据二次系统回水温度变送器7的变化进行预调节，提高一次变频水泵3的转速，增加进入板式换热器5的热量，同时，控制器9中的反馈调节程序会将二次系统供水温度变送器6与其调整后的设定值进行比较，根据产生的偏差进行调节一次变频水泵3的转速，进一步调整进入板式换热器5的热量，从而恒定二次供水温度变送器6，使其室内温度变送器11维持在原有温度范围内(室内温度范围根据用户不同时间段的负荷需求预先设定好后，根据时钟自动调整，如早、中、晚等)，实现新的系统平衡；
反之，当室外温度变送器10升高时，建筑物耗热量降低，二次系统回水温度变送器7升高，控制器9根据预先设定好的供暖曲线自动降低二次供水温度变送器6的设定值。控制器9中的前馈调节程序会根据二次系统回水温度变送器7的变化进行预调节，降低一次变频水泵3的转速，减少进入板式换热器5的热量，同时，控制器9中的反馈调节程序会将二次系统供水温度变送器6与其调整后的设定值进行比较，根据产生的偏差进行调节一次变频水泵3的转速，改变进入板式换热器5的热量，从而恒定二次供水温度变送器6，使其室内温度变送器11维持在原有温度范围内(室内温度范围根据用户不同时间段的负荷需求预先设定好后，根据时钟自动调整，如早、中、晚)。实现供暖系统新的平衡状态。
在运行调节过程中，锅炉1和一次循环水泵2流量不变。锅炉控制器根据回水温度变送器12的变化自动调整燃烧负荷。控制器9通过无线技术实时采集室内温度变送器11，与其设定范围相比较。如果室内温度变送器11超过其设定范围，表明现供暖曲线不能满足供暖需求，控制器9会自动调整供暖曲线(即曲线斜率)，使室内温度变送器11在其设定范围内。以使供热量和建筑物的需热量相一致，防止盲目供暖，造成用户室内发生室温过低或过高的现象。做到在保证供暖质量的前提下，达到最大限度的节能。
本发明不限于上述实施例，对于本领域技术人员来说，对本发明的上述实施例所做出的任何显而易见的改进或变更都不会超出仅以举例的方式示出的本发明的实施例和所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种供暖系统控制装置，其特征在于包括以下部分：锅炉(1)、锅炉控制器(14)、第二控制器(9)、板式换热器(5)、一次循环水泵(2)、一次变频水泵(3)、室外温度变送器(10)、室内温度变送器(11)、无线模块(13)、二次供水温度变送器(6)、二次回水温度变送器(7)、二次流量计(8)、一次流量计(4)和锅炉回水总管温度变送器(12)；第二控制器(9)通过屏蔽电缆分别与锅炉控制器(14)、锅炉回水总管温度变送器(12)、一次变频水泵(3)、一次流量计(4)、板式换热器(5)、二次供水温度变送器(6)、二次回水温度变送器(7)、二次流量计(8)和室外温度变送器(10)连接；第二控制器(9)通过无线模块(13)与室内温度变送器(11)无线连接。
2.一种适用于权利要求1所述的供暖系统控制装置的调整控制方法，所述调整控制方法为：
当温度变化时，第二控制器(9)根据预先设定好的供暖曲线自动升高或降低二次供水温度变送器(6)的设定值；第二控制器(9)根据二次回水温度变送器(7)的变化调节一次变频水泵(3)的转速；第二控制器(9)设置反馈调节程序，用以比较二次供水温度变送器(6)测量值与调整后的二次供水温度变送器(6)的设定值，根据比较偏差再次调节变频水泵(3)的转速。
3.根据权利要求2所述的一种供暖系统控制装置的调整控制方法，其特征在于：在运行调节过程中，锅炉(1)和一次循环水泵(2)的流量不变，第二控制器(9)根据室内温度变送器(11)采集的室内温度与第二控制器(9)内预设定温度范围进行比较，自动调整供暖曲线。
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